課程名：水幫浦及水幫浦站課程設計
姓名： 李定鐘
年級： 08級
學院： 水利水電學院
專業： 農業水利工程
學號： 0843063031
目錄11.4 機組基礎尺寸擬定5
1.5選擇進出水管道6
1.6 確定幫浦房型別6
1.7確定機組及管路布置型別7
1.8幫浦房輔助裝置8
1.9 幫浦房尺寸設計9
1.10 進出水建築物的布置設計10
1.11水幫浦安裝高程的確定14
1.12 水幫浦工況點的校核14
1.13終選水幫浦及動力機15
1.14投資概算15
幫浦站站址應根據流域地區或城鎮建設總體規劃、幫浦站工程規模、執行特點和綜合利用要求，考慮地形、地質、水源或容洩區、電源、樞紐布置、對外交通、占地、拆遷、施工、管理等因素以及擴建的可能性，經技術經濟比較確定。站址宜選擇在地形開闊、岸坡適宜、有利於工程布置的地點。站址宜選擇在岩石堅實、抗滲效能良好的天然地基上，不應設在大的或者活動性的斷裂構造帶及其他不良地質地段。
站址應盡量選擇在交通方便和靠近電源的地方，以方便機械裝置、建築材料的運輸和減少輸電線路的長度。選址時要特別注意進水水流的平穩和流速分布均勻和不發生流向改變以及形成回流、漩渦等現象。該地區幫浦房處岩石較好，用電方便，高差不大，總體呈上公升趨勢，沒有坡公升坡降的情況，於是擬定採用單站集中控制方式。
初步擬定兩條樞紐中心線，擬定情況如圖1-1。
圖1-1 樞紐中心線布置圖
1— —幫浦站； ②—輸水管道； ③—出水池
從圖上可知，1號樞紐中心線在經過511.0m高程後，坡度變陡，如果說要布置輸水管道的話，管道會向上彎曲很大的乙個角度，由於水錘的影響，對於管道的穩定很不利。而2號樞紐中心線所經過的地面坡度相差不大，不會出現1號線的情況，綜合以上情況，樞紐中心線終選為2號線。
1.21 設計流量
供水幫浦站的設計流量應根據供水物件的用水量標準來確定。該小區的各種用水量在各時段的分布已經給出。只需要考慮淨水建築物的自身用水量以及供水管道的水量損失。可根據公式1-1計算：
q設計=q日最大用水量+q淨水建築物+q管路損失 ；公式1-1
根據開發區用水過程圖，可知一年當中最大的用水量為1400l/s，即1.4m/s。考慮到輸水管（渠）漏水量取15%以及淨水建築物自身用水量10%，則設計流量定為：
q設計=1.4*（1+15%+10%）=1.75m/s（6300 m/h）。
根據開發區用水過程圖，初步擬定使用4臺工作水幫浦，另外配置一台備用幫浦，每台水幫浦至少能夠保證最小用水量需求。那麼工作的單台水幫浦的設計流量：
q設計=6300/4=1575(m3/h)
1.22 設計揚程
幫浦站進水池設計水位是計算水幫浦站設計揚程的依據。從河流、湖泊或水庫取水的灌溉幫浦站，確定設計水位時，以歷年灌溉期的日平均或旬平均水位拍頻，取相應於設計保證率的85~95%的日平均或旬平均水位作為設計水位，供水幫浦站取水水源保證率為95~95%的日平均或旬平均水位。從渠道取水的幫浦站，取渠道通過設計流量時的水位作為設計水位。
該幫浦站的進水池設計水位高程取資料中給出的最低水位作為設計水位。
h進水池=503.8m
出水池的設計水位高程取幫浦站使用者所需高程，即
h出水池=518.3
設計揚程是水幫浦型式選擇的主要根據。在設計揚程工況下，幫浦站必須滿足設計流量的要求，設計揚程應按幫浦站進出水池水位差，並計入進、出水管道或管道沿程和區域性水力損失來確定。水頭損失取為15%。
則設計揚程：h設計揚程=（h出水池-h進水池）*（1+15%）=16.675m
水幫浦選型應符合下列要求：
1、 應滿足設計流量、設計揚程及不同時期供水需求，同時要求在整個執行期間，機組安全、穩定，並且具有較高的效率。
2、 在平均揚程時，水幫浦在高效區執行；在最高和最低揚程是，水幫浦能安全、穩定執行。
3、 具有多種幫浦型供選擇時，應綜合分析水力效能、考慮執行排程的靈活性、可靠性、機組及輔助裝置造價、工程投資和執行費用以及主機組事故可能造成的損失等因素。
因站址的東北角有高壓輸電線通過，電力問題很容易解決，選擇採用電動機。
水幫浦選擇單級雙吸離心幫浦。查水幫浦效能表得：水幫浦揚程範圍滿足幫浦站設計揚程16.
675m的幫浦型有多種。其中有些幫浦性與選型原則對照明顯不合理，去除後初步選定兩種幫浦性進行比較，350s26，500s22a。水幫浦效能引數如表1-1。
表1-1 水幫浦效能引數
根據流量揚程的關係，綜合各種因素確定使用500s22a型幫浦。
500s22a型幫浦配套動力機最終選擇y315l2-6型動力機。
1.4 機組基礎尺寸擬定：機組尺寸示意圖如圖
圖中尺寸如下表：
從圖表中可計算出水幫浦機組的基礎尺寸
故機組的基本尺寸為：
1.5選擇進出水管道
進水管道選擇鋼管，根據幫浦型可知進水管直徑為500mm，進水管採用鋼管。
出水管布置：
幫浦房外出水管的布置，應根據幫浦站總體布置要求，結合地形、地質條件確定。由地形圖可以看出，從水源到出水池距離不超過100m，根據技術經濟原則，當管道長度小於100m時，宜採用單機單管出水方式。
水管的鋪設方式通常分為明式鋪設和暗式埋設兩種。明式鋪設便於檢修、養護，但造價高，管內無水期間管壁受溫度影響較大。一般管徑大於1400mm。
而暗式埋設分為有墊層和無墊層兩種，常應用於石棉水泥管、鋼筋混凝土管及直徑小於1400mm的連續焊接鋼管的鋪設，其優點是鋪設費用省，但檢修困難。
該幫浦站的出水管直徑遠遠小於1400mm，故選擇暗式埋設。埋管設計時，埋入地下的鋼管應做防鏽處理；埋管應設檢查孔，每條鋼管的檢查孔數量設2個。在鋼管穿過幫浦房牆壁處設定軟接頭，以防止牆壁與管道產生不均勻沉降而破壞管道；為了保證管道內壓力穩定，在管道上端應設定通氣管，以便向管內充水時排氣，或放空管道時補氣。
按照幫浦型的引數，500s22a型幫浦流量為1746m/h，即0.485 m/s。利用經驗公式確定經濟管徑：
q>120m3/h時，d=11.5√q
得d=480mm
水管厚度根據公式：
δ=1/130d
得δ=3.7mm。
1.6 確定幫浦房型別
該幫浦房的條件應取固定式，固定式幫浦房又分為：分基型、幹室型、溼室型、塊基型4種。
分基型幫浦房和一般動力廠廠房相似，其主要特徵是沒有水下結構和每套水幫浦機組均有各自單獨的基礎，並且與幫浦房牆基礎分離。該幫浦房結構簡單，施工方便、容易，造價低廉，它適用於下列場合：1、幫浦站流量不大（q<300l/s）的中小型臥式水幫浦機組。
2、幫浦站工作期間，水源或進水池變幅小於水幫浦的有效吸上高度。3、建站處地基比較穩定。
幹室型幫浦房：對於流量較大的水幫浦，由於水幫浦機組的重量較大，為了減小作用於地基單位面積上的重量，避免單位面積地基上所承受的重量超過其承重能力，就需要擴大機組基礎面積，使各水幫浦機組的基礎及幫浦房牆基礎連成乙個整體。
溼室型幫浦房：為了克服幹室型存在的幫浦房採光、通風較差，室內潮濕以及所受浮托力較大，不利於幫浦房穩定的缺點，工程上常採用溼室型幫浦房的形式，這種幫浦房的下部為一與前池相通並充水的地下溼室。
塊基型幫浦房：對於口徑較大（大於1200mm）的水幫浦，為了滿足水幫浦進水流態的要求，常採用專門的進水流道。為了增大幫浦房的整體穩定性，常將進水流道、機組基礎以及幫浦房基礎澆築成乙個整體，作為整個幫浦房的基礎。
在該幫浦站中流量q=437.5l/s，流量較大。不適合選分基型幫浦房。
進水口的直徑不大於1200mm，不適合選擇塊基型幫浦房。故可選擇幹室型幫浦房或溼室型幫浦房。綜合考慮選擇幹室型比較適合。
在幹室型幫浦房中又有矩形、圓形等幫浦房型式。該地區水位變化不大，平面面積較大，地下埋深較淺，故該幫浦站選擇矩形幹室型幫浦房，工藝布置比較方便，建築面積能合理利用以及便於利用標準的建築結構和起重裝置。幫浦房的剖面圖和平面圖分別見附圖1和附圖2.
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