《水幫浦與水幫浦站》
專業: 環境工程
學號:201120080235
姓名: 馮欣怡
2023年 1月 6日
目錄1概述1
1.1 建站目的1
1.2 設計任務1
1.3 資料分析1
1.4 設計所依據的規範和標準2
2設計計算3
2.1 設計流量的確定和設計揚程估算3
2.2 初選幫浦和電機4
2.3 機組基礎尺寸的確定5
2.4 吸水管路與壓水管路計算7
2.5 機組與管道布置7
2.6 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算8
2.7 幫浦安裝高度的確定和幫浦房筒體高度計算10
2.8 附屬裝置的選擇11
2.9 幫浦房建築高度的確定11
2.10 幫浦房平面尺寸的確定12
3 參考文獻13
1 概述
1.1 建站目的
某市地處華東平原，為滿足城市生活及生產用水需要，擬新建給水工程。根據水源及用水量資料，經取水水源方案論證，企業水廠從河流取水，本設計要求完成水廠取水幫浦站工藝設計。
1.2 設計任務
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。
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。
1.3 資料分析
1.3.1 地形及氣象資料：
某市地處華東平原，年平均氣溫15.6℃，最高氣溫39.5℃，最低氣溫－8.
6℃，最大凍土深度0.44m。主導風向，夏季為東南風，冬季為東北風。
1.3.2 水源及用水量資料：設計供水量近期為12萬噸/日，遠期為 24萬噸/日。採用固定取水幫浦幫浦房，採用兩條自流管從江中取水，自流取水管全長
511m。水源洪水位標高為146.23m，枯水位標高為143.
56m。取水幫浦站到自來水廠的輸水幹管全長1123m。自用水係數α=1.
05--1.1，幫浦房底板高度取1.0—1.
5m。(一級供水每小時供水量為設計日工水量的5.5％，此時輸配水管網壓力損失值為23.
00mh2o)
1.3.3 淨水廠設計資料：淨水構築物前配水井的水面標高為155.57m。淨水廠地面標高149.42m。
1.4 設計所依據的規範和標準
按照經濟、合理的原則，在已給地形圖上選擇站址，布置幫浦站樞紐建築物(一級幫浦站包括取水頭部、取水自流管、吸水井、閥門井和幫浦站主體等。)
1.4.1 當供水可靠性要求較高時，應考慮設計兩條引水管和壓水管路。
1.4.2 在確定水幫浦工作方式、水幫浦組合以及水幫浦型號時，選擇兩到三個方案進行技術經濟比較，一級幫浦站考慮採用切削調節。確定方案時應注意以下要點：
（1）大小兼顧，調配靈活。
（2）型號整齊，互為備用。
（3）合理地用盡水幫浦的高效段。
（4）考慮近、遠期相結合。
1.4.3 須考慮幫浦站噪音消除、水錘消除等問題。
1.4.4 幫浦房結構型式根據河流斷面形式、地質地貌、地下水位等情況進行技術經濟比較後確定。
1.4.5幫浦房內部布置及各部分尺寸的擬定應以操作、維修方便，能保證安全執行，便於管理為原則，並適當考慮經濟合理性，布置水幫浦機組和管路。應嚴格遵守《幫浦站設計規範》的規定。
1.4.6 進行工況校核一般可按以下三種情況進行校核：
（1）正常供水時（兩條輸水管路同時工作，輸出設計流量）。
（2）輸水管路發生事故時（一條管路損壞，另一條管路要求能通過設計流量的75%）。
（3）發生火災時水幫浦流量和揚程的校核(一級幫浦站可不考慮此項校核)。
2 設計計算
2.1 設計流量的確定和設計揚程估算
2.1.1 設計流量q
為了減小取水構築物、輸水管道各淨水構築物的尺寸，節約基建投資，在這種情況下，我們要求一級幫浦站中的幫浦晝夜不均勻工作。因此，幫浦站的設計流量應為：
式中 qr——一級幫浦站中水幫浦所供給的流量(m3／h)；
qd——供水物件最高日用水量(m3／d)；
α——為計及輸水管漏損和淨水構築物自身用水而加的係數，一般取α=1.05-1.1
t——為一級幫浦站在一晝夜內工作小時數。
考慮到輸水幹管漏損和淨化廠本身用水，取水自用係數α=1.05,則：
近期設計流量為 q=1.05×120000/24=5250m3/h=1.46 m3/s
遠期設計流量為 q=1.05×180000/24=7875m3/h=2.19m3/s
2.1.2 設計揚程hst
1）靜揚程hst的計算
通過取水部分的計算已知在最不利情況下（即一條自流管道檢修，另一條自流管道通過75%的設計流量時），從取水頭部到幫浦房吸水間的全部水頭損失為1m（根據管段的管徑及經濟流速v=2.09m/s，d=1000mm，用管道水力計算軟體算得沿程水頭損失為0.912m，其區域性水頭損失按沿程水頭損失的10%計算，為0.
0912，從取水頭部到幫浦房吸水間的全部水頭損失取1m）。則吸水間中水面標高為146.23-1.
00=145.23m,最低水面標高為143.56-1.
00=142.56m,所以幫浦所需靜揚程hst 為：
洪水位時，hst=155.57-145.23=10.34m
枯水位時，hst=155.57-142.56=13.01m
2）輸水幹管中的水頭損失∑h
設採用兩條dn1000的鋼管併聯作為原水輸水幹管，當一條輸水管檢修，另一條輸水管應通過75%的設計流量（按遠期考慮），即q=0.75×7875=5906m3/h=1.64m3/s,查水力計算表得管內流速 v=2.
09m/s,i=4.67‰。
校核由公式 q=v·a=v·πd^2/4
對v進行經濟流速選擇 v=1.80m/s—2.20m/s,
則，d=950mm—1077mm 可知，原輸水管可用，所以
輸水管路水頭損失： =1.1×0.00467×1123=5.77m(式中1.1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∑h
粗估2m，安全水頭2m
則幫浦設計揚程為：
洪水位時：hmin=10.34+5.77+2+2=20.11m
枯水位時：hmax=13.01+5.77+2+2=22.78m
2.2 初選幫浦和電機
2.2.1 初選幫浦和電機
選幫浦的主要依據：流量、揚程以及其變化規律
①大小兼顧，調配靈活
②型號整齊，互為備用
③合理地用盡各水幫浦的高效段
④要近遠期相結合。「小幫浦大基礎 」
⑤大中型幫浦站需作選幫浦方案比較。
根據上述選幫浦要點以及離心幫浦效能曲線型譜圖和選幫浦參考書綜合考慮初步擬定以下選幫浦方案：
方案一：近期三颱24sa-18d型幫浦，兩台工作，一台備用。遠期增加一台同型號幫浦，三颱工作，一台備用。
方案二：近期三颱500lz-24型幫浦，三颱工作。遠期增加一台同型號幫浦，四台工作。
根據方案比較選用方案一23sa-18d型幫浦，（q=0.73m3/s，h=20.5m, n=730r/min，n= 167.
75kw， η =87.49%,汽蝕餘量為5.1m）。
根據4 臺24sa-18d 型水幫浦的要求選y400-50-8 型電動機4 臺。
水幫浦站設計說明書
第1節緒論 1.1 幫浦站的設計水量為3.5萬m3 d。1.2 給水管網設計的部分成果 1.2.1 根據用水曲線確定二幫浦站工作制度，分兩級工作。第一級，從6 00到20 00，每小時佔全天用水量的5.27 第二級，從20 00到6 00，每小時佔全天用水量的2.62 1.2.2 城市給水管網的設計...
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水幫浦站設計說明書樣本
目錄緒論2 第1節整理分析資料2 第2節水幫浦機組的初步選擇3 第3節水幫浦機組的基礎設計5 第3節水幫浦吸水管和壓水管的計算6 第5節幫浦房形式的選擇7 第6節吸水井的設計7 第7節管道配件的選取8 第8節複核水幫浦和電機8 第9節工藝標高的設計9 第10節消防校核10 第11節輔助裝置的選擇10...