第一節概述
取水幫浦站在水廠中也稱一級幫浦站.在地面水水源中,取水幫浦站一般由吸水井、幫浦房及閘閥井三部分組成。取水幫浦站由於它靠江臨水的確良特點，所以河道的水文、水運、地質以及航道的變化等都會影響到取水幫浦上本身的埋深、結構形式以及工程造價等。
其從水源中吸進所需處理的水量,經幫浦站輸送到水處理工藝流程進行淨化處理。本次課程設計僅以取水幫浦房為例進行設計，設計中通過粗估流量以及揚程的方法粗略的選取水幫浦；作水幫浦併聯工況點判斷各水幫浦是否在各自的高效段工作，以此來評估經濟合理性以及各幫浦的利用情況。取水幫浦房布置採用圓形鋼筋混凝土結構，以此節約用地，根據布置原則確定各尺寸間距及長度，選取吸水管路和壓水管路的管路配件，各輔助裝置之後，繪製得取水幫浦站平面圖及取水幫浦站立體剖面圖各一張。
設計取水幫浦房時，在土建結構方面應考慮到河岸的穩定性，在幫浦房的抗浮、抗裂、抗傾覆、防滑波等方面均應有周詳的計算。在施工過程中，應考慮到爭取在河道枯水位時施工，要搶季節，要有比較周全的施工組織計畫。在幫浦房投產後，在執行管理方面必須很好地使用通風、採光、起重、排水以及水錘防護等設施。
此外，取水幫浦站由於其擴建比較困難，所以在新建給水工程時，可以採取近遠期結合，對於本例中，對於機組的基礎、吸壓水管的穿插嵌管，以及電氣容量等我們應該考慮到遠期擴建的可能性，所以用遠期的容量及揚程計算。對於機組的配置，我們可以暫時只布置三颱800s76bj型水幫浦（一台備用，兩台工作），遠期需要擴建時，再增加一台同型號的水幫浦。
第二節設計流量的確定和設計揚程估算
1.設計流量q
考慮輸水幹管漏損和淨化場本身用水，取自用水係數α=1.05~1.1，本設計取α=1.05。則
近期設計流量為q=1.05×155000/24=6781.25m3/h=1.884m3/s
遠期設計流量為q=1.05×185000/24=8093.75m3/h=2.248m3/s
2.設計揚程h
（1）水幫浦所需淨揚程hst
在最不利情況下（即一條自流管檢修，另一條自流管通過75%的設計流量），依據設計資料，從取水頭部到吸水井的水頭損失為1.10m，則吸水間中最高水面標高為40.00—1.
10=38.90m，最低水面標高為29.00-1.
10=27.90m，常年平均水位標高為34.50-1.
10=33.40淨化場混合井水面標高為56.00m，故水幫浦所需淨揚程hst為：
洪水位時，hst=γh(56.00—38.90)=17.10m=171kpa
枯水位時，hst=γh(56.00—27.90)=28.10m=281kpa
常年平均水位時，hst=γh(56.00—33.40)=22.6m=226kpa
（2）輸水幹管中的水頭損失∑hp
設計採用兩條dn700×10鑄鐵管併聯作為原水輸水幹管，當一條輸水管檢修時，另一條輸水管應通過75%的設計流量，即q=0.75×6781.25m3/h= 5085.
94m3/h =1.413m3/s，查《常用資料》（第二版）p384鑄鐵管水力計算表得管內流速v=1.840m/s，i=0.
005790。
所以∑h=1.1×0.05790×800=50.952kpa（1.1系包括區域性損失而加大的係數）。
（3）幫浦站內管路中的水頭損失hp ，粗估為20kpa，安全工作水頭hp，其值粗估為2m。
則水幫浦設計揚程為
設計枯水位時，hmax=281+50.952+20+20=371.952kpa
設計洪水位時，hmin=171+50.952+20+20=261.925kpa
常年平均水位時，h=226+50.952+20+20=316.925kpa
第三節初選水幫浦和電機
1．一級幫浦站具有以下工藝及土建特點
（1） 幫浦房結構應滿足抗腐蝕、抗滑、抗滲等要求
（2） 幫浦房結構布置應緊促，盡可能採用圓筒形幫浦房
（3） 盡可能採用沉井法施工
（4） 幫浦房內應設有排水系統
（5） 應有良好的通風、起吊裝置和人行通道
（6） 留有良好的發展餘地
2．水幫浦選擇的基本原則
（1）所選水幫浦機組應滿足使用者最高日各個時刻（含最大的）流量和揚程的要求，保證供水的安全可靠性
（2）在滿足設計流量設計揚程的情況下，應適應工況變化，即工況變化時，揚程浪費最小。
（3）在長期執行中平均工作效率高，即是選用效率較高的幫浦，執行時能使工況點落在高效段。
（4）水幫浦氣蝕效能良好，即選用允許吸上真空高度hs較大，必須餘量較小的幫浦。
（5）所配電動機**機容量小，避免「大馬拉小車」。
（6）結構合理，便於安裝，維護和管理。
（7）幫浦站投資較小，即依據所選水幫浦建造的幫浦站的造價低。
（8）在水幫浦供水能力上應考慮近、遠期結合，留有發展餘地。
3．水幫浦和電機的選擇
根據《給水排水設計手冊》（第十一冊—常用裝置）選擇，近期三颱800s76bj型水幫浦，兩台工作（800s76bj型），一台備用（800s76bj型）。遠期增加一台800s76bj型水幫浦，三颱工作（800s76bj型），一台備用（800s76bj型）。引數見下表：
效能引數：
尺寸引數：
電動機技術資料：
進出口法蘭尺寸表：
800s76bj型水幫浦，800——進口直徑800mm ，s——單級雙吸離心幫浦，76——水幫浦揚程為76公尺，b——葉輪經二檔車削。生產廠家為蘭州水幫浦廠、南京制幫浦集團股份****。選用電動機y500-10（500kw，6kv，ip44水冷式），生產廠為湘潭，重慶，蘭州，瀋陽，西安，內蒙古電機廠，北京重型電機廠。
其安裝尺寸見下圖：
4．管道特性曲線的繪製
h=hst+∑h= hst+sq2
式中hst——用水最高時水幫浦靜揚程，m；
∑h——管路水頭損失，m；
s——管路阻力係數，s2/m5；
q——用水最高時水幫浦流量，m3/s。
數值代入得：37.195=28.1+s×1.8842，得s=2.562。
所以管道特性曲線h=hst+∑h= 28.1+0.913×q2
管道特性曲線q-h關係表
管道特性曲線見圖：
第四節機組基礎尺寸的確定
機組基礎的作用是支撐和固定機組，便其執行不致發生劇烈震動，更不允許產生基礎沉陷。因此對基礎的要求如下：
a.堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械振動荷載。
b.要澆在較堅實的地基上，不宜澆在鬆軟的地基或新填土上，以免發生基礎下沉或不均勻沉陷。
結合以上要點及所選幫浦的型別，本次設計選用混凝土塊式基礎。由於所選幫浦均不帶底座，所以基礎尺寸的確定如下：
查《給水排水設計手冊》水幫浦與電機樣本，計算出800s76bj型水幫浦機組基礎平面尺寸為4888×1300mm，機組總重量w=wp+wm=(7762+4500) ×9.8=120167.6n。
基礎深度h=3.0w/(l×b×γ)
式中：l—基礎長度，l=4.89m；
b—基礎寬度，b=1.30m；
γ—基礎所用材料的容重，對於混凝土基礎，γ=24000n/ m3
故h= 3.0×120267.6/(4.89×1.30×24000)=2.36 m
800s76bj型水幫浦機組基礎實際深度連同幫浦房底板在內，應為3.50m。
第五節吸水管路與壓水管路計算
每台水幫浦有單獨的吸水管與壓水管。
已知q1=6781.25/3=2260.42m3/h=0.63 m3/s
吸水管路的要求：
①不漏氣，管材及接逢；
②不積氣，管路安裝；
③不吸氣，吸水管進口位置。
壓水管路的要求：
要求堅固而不漏水,通常採用鋼管,並盡量焊介面,為便於拆裝與檢修,在適當地點可高法蘭介面。為了防止不倒流，應在幫浦壓水管路上設定止回閥。
根據《室外給水設計規範gb50013-2006》第6.3.1條查得,水幫浦吸水管及出水管的流速，宜採用下列數值：
1.吸水管：
直徑小於250mm 時，為 1.0～1.2m/s ；
直徑在2501000mm 時，為 1.2～1.6 m/s ；
直徑大於1000mm 時，為 1.5～2.0 m/s 。
2.出水管：
直徑小於250mm 時，為 1.5～2.0 m/s ；
直徑在250～1000mm 時，為 2.0～2.5 m/s 。
按照規範，查《給水排水設計手冊—常用資料》（第二版）p336鋼管水力計算表得,
1.吸水管
採用四根dn700×10鋼管，則v=1.64m/s，i=0.046kpa/m
2.壓水管
採用四根dn700×10鋼管，則v=2.26m/s，i=0.103kpa/m
第六節機組與管道布置
為了布置緊湊，充分利用建築面積，將四台機組交錯並列布置成兩排，兩台800s76bj型水幫浦兩台為正常轉向，兩台為反常轉向，在訂貨時予以說明。
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