水幫浦與水幫浦站規劃設計說明書

2021-07-29 16:13:59 字數 2867 閱讀 6419

1. 概述

目的:擬從附近湖中揚水灌溉該區的6.7萬畝農田,使之達到高產、穩產的目的。

任務:設計灌溉幫浦站。

資料:本地區地勢較高,歷年旱情比較嚴重。由勘測知3m以內表土主要是粘壤土,經土工試驗,粘壤土的內摩擦角為,承載力200kn/㎡。

站址附近地下水位多年平均在307.2m左右(系黃海高程)。

灌區內主要作物有小麥、玉公尺、穀子和棉花等。灌區缺少灌溉制度,參考附近老灌區灌水經驗,制定出灌溉保證率為75%的灌溉制度。其設計毛灌水率如下表:

夏季多年平均旬最高氣溫為34℃,春、秋季乾旱少雨,年平均降雨量為524mm,降雨年內分配極不均勻,7、8、9月的降雨佔全年降雨量80%以上。年平均無霜期為200天左右,多年平均最低氣溫為-8℃,最大凍土深度為0.44m。

平均年地面溫度為15℃,平均年日照時數為2600.4h。累計年平均輻射總量為527.

4kj/cm,平均日照百分率為59%。熱量和積溫都比較豐富,能滿足一年兩熟作物生長的需要。

灌區西北有一湖泊,是規劃灌區的水源,其水量充沛。灌溉保證率為75%時的湖泊月平均水位如表所示:

灌溉保證率為90%時,灌溉期間旬平均最低水位為308.8m。5年一遇的旬平均最高水位達312.5m,夏季多年旬平均最高水溫為23℃。

站址附近有6.3kv高壓電力線通過,已經有關部門批准,可供幫浦站使用。

該地區勞動力充足,交通方便,除水泥,金屬材料以及幫浦站建設中所需的特殊材料外,當地可提供磚、石、砂、瓦、木材等建築用材。

規範與標準:

iso9001。

2. 機電裝置選擇的依據和計算

依據:根據等階梯灌水率圖,初定水幫浦台數,再依據單台水幫浦的設計流量和設計揚程,查相關圖表,進行水幫浦效能比較,來確定機電裝置。

計算:(1)設計流量的計算:

毛灌水率換算成機灌水率公式為:

式中 ——修正後的設計毛灌水率,l/(s·千畝);

——機組每天開機的小時數。

計算如表所示:

階梯毛灌水率圖:

則由計算繪製出機制灌水率圖:

取灌水率中最大值來計算幫浦站的設計流量,公式為

式中 ——修正後的最大灌水率,l/(s·千畝);

——設計的灌溉面積,千畝。

故得到:

l/s(2)確定水幫浦的設計揚程

1)平均實際揚程公式為:

式中 ——相應時段時的出水池與進水池水位之差,m;

——相應時段時的幫浦站供水流量,l/s;

不同灌溉時段的幫浦站工作天數,天。

計算:2)確定水幫浦設計揚程公式為

式中 ——管路沿程和區域性水頭損失,m;

k ——管路水頭損失佔平均揚程的百分比,查表選用k=0.05。

故得到:

(3)機組選型

初定水幫浦台數為5臺,其中一台為備用幫浦。

則單幫浦流量為:。

查表,選幫浦選用20sa-ss型雙吸臥式離心幫浦,其引數如下:

3. 幫浦站各進出水建築物的型式、結構選擇的依據、計算結果及其草圖

(1) 計算經濟管徑

進水管徑,

取d=700mm,採用鋼管。

出水管徑,

取d=600mm,採用預應力鋼筋混凝土管。

(2) 確定水幫浦的安裝高程

由水幫浦引數知必需汽蝕餘量為5.8m,

則查得本區水的汽化壓力:

大氣壓力:

管中流速:

估計進水管道約為8公尺,

故 區域性阻力係數:喇叭口

接管偏心漸縮

彎管故 故則(3)引渠的設計與布置

採用混凝土光滑面襯砌,引數為q=2.472m3/s、i=1/3000、m=1.0、n=0.015。

利用水力最佳斷面公式公式

及計算得水力最佳斷面b=2m、h=1.0m。如圖所示:

(4)前池的設計與布置

前池擴散角取為60°。

前池長度:,取l=20m,(進水池寬b=22m)。

池底縱坡降i=1/3~1/5,取i=0.3。前池翼牆面與前池中心線成夾角的直立式翼牆。

(5)進水池的設計與布置

進水池邊壁採用矩形邊壁。

進水池懸空高度()

,取。進水口淹沒深度,取。

後牆距,取。

側牆距,取。

進水池長度

又∵,取。

示意圖如下:

進水池寬度。

進水池池頂高程,

進水池池底高程。

進水池深度

(6)出水池的設計與布置

出水池採用正向淹沒式出流,出水管道兩幫浦一管,管徑d為0.8m。

出水管中流速

管口上緣最小淹沒深度、

出水池寬度 ,取。

出水池池頂高程。

示意圖如下

出水池底板高程

出水池長度,取。

(7)出水管道的設計與布置

其管徑為d=800mm。

示意圖如下:

4、幫浦房尺寸的擬定和裝置布置

根據該地區的地質水文條件及所選幫浦型,幫浦房採用分基型,主機組採用一列式布置,配殿裝置採用一側式,檢修間布於幫浦房的一端。

示意圖如下:

5、進行工況校核

水源的最高水位=312.5m,最低水位=308.8m。

出水池的最高水位初定為327.3m,最低水位為327m。

則查水幫浦的效能曲線,根據水幫浦的工作高效區在75%~84%。

由此可見三種揚程的效率基本都在高效區,則此幫浦合適。

選配的電機的功率為165kw,則電動機的效率。

經分析,此機組合適。

6、結語

通過這次課程設計,我知道了自己所學課程的用處,知道幹什麼,知道該幹什麼。並且更重要的是加深了我對知識的了解、吸收。也為我走向工作崗位打了一定的基礎。

以上的設計是對我所學知識的掌握與運用,由於時間倉促,本設計有很多不足之處,例如幫浦房的圖是以示意圖的形式作出等,這都是以後要鍛鍊的地方。

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