水泵站(水利)—泵站部分.

第六章灌排泵站工程规划第一节：概述第二节提水灌排区的划分第三节站址选择第四节泵站主要设计参数的确定第五节泵站工程经济分析第六节泵站枢纽建筑物布置1第六章灌排泵站工程规划第一节：概述一、规划的原则和任务规划的目标：按照兴建排灌工程的目的，从当地的经济、自然条件、现有工程状况、生态环境等方面出发，充分考虑工程的经济性与科学性，解决好局部与整体、近期与远景、提水排灌与自流排灌、提水排灌与综合利用等方面的关系，拟定出不同的方案，通过综合比较，选取出最优方案。2泵站规划的主要内容：3确定工程规模及实施的范围、设计标准确定工程总体的布置方案确定设计扬程、设计流量，选择泵型和水泵机组的台数、选配动力设备及辅助设备编制工程的预算，进行工程的经济性评价进行工程的环境评价及运行管理方案二、泵站等级划分及灌排设计标准1，泵站等级划分灌排泵站的等级4泵站等级泵站规模分等指标装机流量（m3/s）装机功率（104KW）Ⅰ大（1）型≥200≥3Ⅱ大（2）型200~503~1Ⅲ中型50~101~0.1Ⅳ小（1）型10~20.1~0.01Ⅴ小（2）型＜2＜0.01注：1，指标为单站指标，且包含备用机组在内，当泵站工程有多级或多座泵站组成，可按整个系统的分等指标确定整个工程的等别。2，当泵站按分等指标分属两个不同等别时，按较高的等别确定对工业、城镇供水泵站，应根据供水对象、供水规模、供水重要性来确定直接挡洪的堤身式泵站，其等别不应低于防洪堤的工程等别泵站建筑物应根据泵站所属等别及其在泵站中的作用和重要性进行确定：5泵站等级永久建筑物级别划分临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅰ134Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ55-对位置特别重要的泵站，其主要建筑物失事后将造成重大损失，或者站址地质条件特别复杂，或采用实践经验较少的新型结构，经过论证后可以提高其级别泵站等别的划分是泵站工程设计的重要依据。据此可确定泵站的防洪标准、安全超高和各种安全系数。62，泵站建筑物的防洪标准见下表7泵站建筑物级别洪水重现期(年)设计校核11003002502003301004205051020防洪标准是确定泵站防洪水位的重要依据，也影响到泵站建筑物的安全和工程造价。对于堤身式泵站，其防洪标准不应低于堤坝的防洪标准3，排涝设计标准排涝设计标准是以涝区发生一定重现期的暴雨不受涝为准，包含两重内容：一是设计所采用的暴雨的频率或者重现期（以确定降雨形成的径流量的大小）；二是当发生上述重现期的暴雨时，当降雨历时不同时，要求的排至无害状态的时间标准。根据当地的经济水平、涝区作物的耐淹性、受淹的损失程度或者涝区的重要性等确定。下表是部分地区的机电排涝设计标准。8省(市)地区名称设计暴雨重期现设计暴雨与排涝天数湖北江汉平原101d暴雨（180~200mm），3d排至作物耐淹水深；或3d暴雨（210~250mm），5d排至作物耐淹水深湖南洞庭湖区101d暴雨（180~250mm），3d排至作物耐淹水深广东珠江三角洲1024h暴雨（200~300mm），1~3d排至作物耐淹水深广西101d暴雨（200~300mm），3d排至作物耐淹水深安徽巢湖、芜湖、安庆地区5~103d暴雨（200~250mm），3d排至作物耐淹水深江苏苏南、苏北圩区10黄秧期日雨量（200~250mm），雨后2d排完（不考虑田间滞蓄）浙江杭嘉湖平原5~103d暴雨（300mm），4d排至作物耐淹水深上海效区10~2024h暴雨（176~200mm），2d排完（不考虑田间滞蓄）河北白洋淀51d暴雨（114mm），3d排出辽宁平原区53d暴雨（130~170mm），3d排完94，灌溉设计标准灌溉设计标准是指灌溉水源对灌溉用水保证程度的一项指标，是确定灌溉泵站的工程规模和进行灌溉效益分析的依据。灌溉设计标准的确定依据：灌区的水土资源分布、水文气象条件、农作物区划和组成、耕作和灌溉制度等，既要考虑灌溉用水也要考虑水源来水。10我国用灌溉设计保证率或者抗旱天数两种方法来作为灌溉标准。采用灌溉设计保证率的地区可按下表选择11地区类别作物种类灌溉设计保证率（%）缺水地区以旱作物为主50~75以水稻作物为主70~80丰水地区以旱作物为主70~80以水稻作物为主75~95采用抗旱天数作为灌溉设计标准的地区，旱作物及单季稻灌区抗旱天数可采用30~50天，双季稻灌区，抗旱天数50~70天；有条件的地区其标准应予适当提高。第六章灌排泵站工程规划第一节：概述第二节提水灌排区的划分第三节站址选择第四节泵站主要设计参数的确定第五节泵站工程经济分析第六节泵站枢纽建筑物布置1213第二节提水灌排区的划分集中还是分散的问题主要依据：灌排区的地形、可供灌溉的水源或者容泄区条件、社会经济发展水平等条件目标：灌排区进行合理分片、分级控制，以实现工程投资省、运行费用少、便于管理等目的。灌排区的划分常有以下几种类型：141，单站集中控制一座泵站控制整个灌排区：灌溉泵站从水源将水抽至灌区最高处，而干渠平行等高线布置，经干渠支渠等渠系分水，控制整个灌区。水源泵站输水干渠输水管道出水池排水区的雨水经过自流汇集到排水区中地形最低处的蓄涝区内，由排水泵站集中排入容泄区内。15这种单站集中控制方式适用于：地形高差小，灌排区面积不大。特点：规模小、工程集中、灌排及时、便于分散设置。蓄涝区泵站自排自排自排容泄区2，多站单级分区控制即根据地形、水源等特点，将全灌排区划分成若干小灌排区，各自独立建站，分片灌排。16泵站泵站泵站蓄涝区容泄区Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区适用于面积较大，灌排区内域内河道沟汊较密、或行政区划较小的圩垸湖区特点是：工程分散，设备较多，管理不便，但可根据各区地形特点选泵建站，可减少泵站扬程的浪费，也便于分区经营。17183，多站分级控制灌溉时：一级站抽水至出水池后，一部分水经一级干渠分水后灌溉一灌区，另一部分经二级站抽至二级出水池。同样，一部分水灌溉，另一部分经三级站再继续提升……一级泵站二级泵站一灌区二灌区19对于排水区：则将不同高程的排水区的水各自汇集到其排水区内的地形较低的区域后分别设置泵站提升至蓄涝区后或自流排出或再提升排出。适用于面积较大，地形坡度不是太陡但高差较大或者有明显的台地的排灌区。如西北地区的机电灌溉工程。特点：规模较大，设备较多，工程分散，但便于高地高灌低地低灌或者高水高排低水低排，节省动力。泵站泵站泵站泵站自排容泄区蓄涝区20此种方法有时候前几级泵站并没有自己控制的灌区，而是单纯地向后级泵站供水。如：214、一站分级提水，分级灌溉一座泵站内配置扬程不同的机组，分别向高程不同的区域提水适用于：地形较陡，面积不大，靠近水源。可以避免抽高灌低泵站一级灌区二级灌区实际工作中，应考虑多种因素，综合分析，并经经济分析后，确定最优的分区及布置方案。在对排水区进行划分时一般应做到：高低水分开、主客水分开、就近排水、自排为主，抽排为辅高低水分开就是高水高排，尽可能地依靠自排，减少提排的流量；内外水、主客水分开包括洪、涝分开，河、湖、田分开，还要避免相邻地区的排水矛盾，防止上游客水流到下游造成危害。就近排水就是要合理划分排水区，缩短排水时间，提高排水效果。22第六章灌排泵站工程规划第一节：概述第二节提水灌排区的划分第三节站址选择第四节泵站主要设计参数的确定第五节泵站工程经济分析第六节泵站枢纽建筑物布置2324第三节站址选择一、灌溉站的站址选择，结合分区及灌区的具体情况进行，主要考虑：１．水源：水质、水量应满足要求，站址处岸坡稳定，避开冲、淤地段：如弯道下游。２．地形为便于控制整个灌区，站址应该选在灌区上游段，地形地势应便于泵站枢纽建筑物的布置，并有利于渠系的布置，便于泵房的通风采光，且利于交通（设备的运输）。25３．地质站址应选在坚固的地基上，应避开淤泥、流沙地段及其他地质不良地段，以减少地基处理工程量及费用。4，电源站址应尽量靠近电源。5，交通交通便利，大中型站尽可能靠近居住区或集镇。26二、排涝泵站站址选择站址选择首先要满足排水区划分的要求，同时也要满足前面对于灌溉站站址有关地址、交通、电力等方面的要求。此外，应注意：（1）站址应选在地势较低处，尽量控制较大受益面积（2）站址处有较好的泄水条件：选择在外河水位较低处，河道顺直，靠近主流，便于泵站正面进水，正面出水，河床稳定，不冲不淤。（３）有利于排灌结合：考虑灌溉引水，有自排条件时，还应便于布置自排泄水构筑物三、灌排结合泵站的站址选择主考虑前面选址中的一般要求外，还应：选址要有利外水内引（灌溉）和内水外排，兼顾灌溉水源的水质以及灌排渠道系统的合理布置要求等，经综合比较选定。四、梯级泵站的站址确定首先确定各站址的高程，然后按上面的考虑要点进行选址各站的站址高程按总功率最小的原则确定27第六章灌排泵站工程规划第一节：概述第二节提水灌排区的划分第三节站址选择第四节泵站主要设计参数的确定第五节泵站工程经济分析第六节泵站枢纽建筑物布置28第四节泵站主要设计参数的确定泵站的主要设计参数为泵站的设计流量与设计扬程。其不仅是选择水泵的依据，也直接决定着泵站的规模、泵站是否能够安全稳定、可靠而又经济地运行。一、设计流量的确定2930（一）灌溉泵站设计流量的确定灌溉泵站的设计流量是指与灌溉保证率相应的典型年内灌溉用水过程中的最大流量,灌溉用水流量过程线及其特征是选择水泵的主要依据一个灌区往往种植多种作物,根据灌区的灌溉制度,可以确定设计典型年全灌区各种作物每次灌水的灌水模数,按时段将各作物的灌水模数相加,即可得到单位灌溉面积的净灌溉用水量过程线(即灌溉模数图),将对应时段的灌溉模数乘以灌溉总面积,再除以灌溉水利用系数,即可得到各时段的灌溉用水流量31即：Qi:某时段的灌溉用水流量(m3/s)qi：某时段设计灌水率（m3/s•万亩）Ｗ：灌溉面积（万亩）η：灌溉水利用系数,由田间水利用系数和渠系水利用系数得到.其他确定方法请同学们参考有关书籍.ηqiwQi=32(二）供水泵站设计流量的确定供方泵站的设计流量按供水对象的用水量标准来确定1．供水的水源泵站：泵站从水源取水，输送到净水构筑物。为了减小取水构筑物、输水管道和净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，通常要求一级泵站中的水泵昼夜均匀工作，因此，泵站的设计流量应为：)/(3hmTQQdr式中:Qr—一级泵站中水泵所供给的流量（m3/h);Qd—供水对象最高日用水量（m“/d);α—为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取α=1.05～1.1;T—为一级泵站在一昼夜内工作小时数。33342，供水二级泵站设计流量的确定二级泵站由清水池取水向管网供水，Ｑr随时间、时期（季节）而变化，其依据是日供水曲线，也与水塔、高地水池的设置有关。a．对于小型给水系统，一般采用均匀供水方式，即泵站的设计流量为供水时间的最高日平均时流量（m3/hr）TβＱdQr=(m3/hr)其中：β＝１.０１～１.０２b．对于中型有水塔供水系统：为了减小水塔的调节容积，一般用分级的供水方式。泵站的流量为最大一级平均时流量。计算时，也应考虑给水系统的自用水。c．对于大型、无水塔、多水源、分散供水系统：由于无水塔，所以泵站的流量为最高日最大时流量即最大时供水流量，须考虑自用水。35（三）排水泵站设计流量的确定排水泵站根据排水对象的不同，其计算方法也不相同。现就几种典型的排水泵站的设计流量的计算分别介绍如下：1、农田排水泵站设计流量的确定：农田排水泵站的设计流量分为排涝设计流量和排渍设计流量两种排涝设计流量按排涝设计标准推求主要方法有：排水摸数法、平均排除法、调蓄演算法等。36排渍设计流量按排渍模数（即单位面积上的排渍流量）和排渍面积计算确定2，城镇排水泵站的设计流量的确定城镇排水泵站主要排除城市污水和雨水，分为城市污水泵站、雨水泵站和合流泵站。城市污水包括生活