典型设计复习课程

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1、5.2.1灌溉泵站典型设计选取天目湖镇茶亭村疏婆山灌溉站工程作为灌溉泵站的典型设 计。一、基本资料1、设计要求本工程设计根据原有进水条件及功能要求的现状，进行泵站规模 设计。2、设计流量天目湖镇茶亭村疏婆山灌溉站工程为原址拆建，同，根据原有工程确定设计流量为0.15m3/s。规模与原工程相3、水位组合表5-2工况灌溉灌溉站水位组合表出水位（m）4.30进水位（m）1.00净扬程（m）3.30备注：高程为以进水池底板为零的相对标高。4、地质资料由于时间紧迫，本工程未进行地质勘探，采用附近天目湖镇南钱 村（天目湖水库西干渠）桥梁处地质资料，基本数据为：粉粘土，C=22kpa; =8 ;丫湿=1.8

2、8g/cm3;丫干=1.42g/cm3; f=0.25;地基容许 承载力R=150kpa。二、设计参数1、水泵选型：根据该站的设计、校核出水位和进水位，该站灌溉需要净扬程H净=3.3m，估算水力损失为净扬程的35%,则总扬程为H总=1.35 3.3=4.455m。拟选用1台300HW-8混流泵（n=730r/min ,扬程H=4.5m，设计流量Q=0.166m3/s）。2、电动机选型：计算工况下轴功率N=8.65，初选Y160M-4 11kW电动机。三、进水池尺寸泵站直接从渠道中取水，且泵站位于渠道的端部，所以不修建进 水池。四、出水池尺寸1、 出水池高度：H=Hmax+h超高，对于流量小于1

3、m3/s的泵站，h超高=0.4m，则H=4.30+0.40=4.70m。2、 出水池长度：L= （58） D0； L=8X0.3=2.4m;取L=3.0m。五、机房设备布置及尺寸确定（一）平面布置1、主机房：取泵房总长6.0米，宽5.0米；分为两个房间，分别 为主机房和值班室。（二）主要控制高程的确定1、 底板高程：取底板高程7 H1=0.0m。2、 叶轮中心高程：水泵叶轮中心高程H2=2.8m。3、 水泵底板高程：取水泵底板高程H3=2.2m。六、工况点校核（一）水泵校核按照采用的混流泵装置布置方案，泵站的设计扬程H总计算如下:H净=4.3-1.0=3.3mE局=E进+ E扩+ E弯+ E拍

4、=0.2+0.25+0.15+1.0=1.6V=Q/F=0.166/3.14成152=2.35m/sh局=E局X v2/ (2X g) =0.451mh沿=0.00529 2X0.152=0.00034 mH总=3.3+0.371+0.00034=3.751m根据所选混流泵设计扬程3.751m，设计流量0.166m3/s,参照无 锡水泵厂水泵选型手册300HW-8型水泵性能曲线，可以确定水 泵运行工作点，水泵设计工况下的效率为80%,处于高效区，满足规 范要求。（二）配套电机复核NN轴8.65配k 1.15 10.47kw传0.95选择11kw电动机满足要求。七、稳定计算本工程为原址拆建，地质

5、结构不破坏，故不进行稳定计算。5.2.2排涝泵站典型设计选取上黄镇马家排涝站工程作为排涝泵站的典型设计。一、基本资料1、设计要求本工程设计根据原有进水条件及功能要求的现状，按土于内现有排面积大小进行泵站规模设计。外河最高洪水位6.5米；排涝标准为:涝日降雨200mm雨后1d排出；控制农田地下水位埋深在田面0.8m以 下。2、设计流量根据排涝标准计算，排涝模数15.4m3/s肉亩；本工程排涝面积1195亩，设计流量为1.84 m3/s。3、水位组合（吴淞高程，下同）表5-3工况排涝站水位组合表外河水位（m）内河水位（m）4.00净扬程（m）2.50排涝6.504、地质资料由于时间紧迫，本工程未进

6、行地质勘探，采用附近地质资料，基 本数据为：淤泥质粉质粘土：C=8.8kpa; =7.8 ;丫湿=1.78g/cm3;丫干=1.29g/cm3; f=0.25;地基容许承载力R=60Kpa。二、设计参数1、水泵选型：根据该站进、出水位，该站排涝需要净扬程H净=2.50m,估算水 力损失为净扬程的35%， 则总扬程为H总= 1.352.5=3.375m。拟选用1台650HW-5混流泵2台（n=485,设计流量Q=1.84 m3/s）。2、电动机选型：计算工况下轴功率N=38.4，初选Y315S-6-75kw电动机2台。三、进水池尺寸1、进水池型式：采用开敞式。2、进水池宽度：取B= (2.03.

7、0) D= (2.03.0) 0.95=1.92.85m,为保证进水池有一定容积，取B=2.50m。3、进水池长度：取进水池秒换水系数K=20。在低水位时，进水 池水深h=4.00-1.80=2.2m。则进水池长L=KQ/ (Bh) =20X 0.92/ (2.5X 2. 2) =3.345m。根据实际地形， 池长取值8.88m3.345m。4、拦污栅：采用12钢筋编网，网格75冷0cm,周边用6号槽 钢封边。四、出水池尺寸1、出水池高度：H=Hmax+h超高，对于流量16m3/s的泵站，h超高=0.50m，则H=6.50+0.50=7.00m。2、 出水池长度：L= (58) D0；L= (

8、58) X0.65=3.255.20m;取L=5.30m。五、机房设备布置及尺寸确定(一) 平面布置泵房长17.0米，宽8.0米，内设4米X 8米配电房，2.2米X 8米 机房。(二) 主要控制高程的确定1、底板高程：取底板高程7 H1=1.8m。2、叶轮中心高程：水泵叶轮中心高程H2=5.53m。3、水泵底板高程：取水泵底板高程H3=4.70m六、水泵工况点校核（一）水泵校核按照采用的混流泵装置布置方案，泵站的设计扬程H总计算如下:H净=6.5-4.0=2.5m局 进 扩 弯 拍0.2 0.25 0.15 1.0 1.6V=Q/F=0.92/3.14 (X3252=2.77m/sh局V2.7

9、72局 一1.6 0.628m2g2g2h沿=0.00529 2X0.922=0.00895mH总=2.5+0.628+0.00895=3.14m该工况下，水泵不在有效工作区。但是因混流泵检修、管理方便,所以选取650HW-5型混流泵。（二）配套电机复核N配kN轴38.4-1.1546.5kw传0.95选择无锡水泵厂该混流泵配套的75kw电动机满足要求。七、稳定计算（一）防渗计算渗透压力计算采用直线比例法。防渗长度L=8.88+2.7+5.3+7.25=24.08m出水池水位与进水池低水位差H=H出水池-H进水池=2.5m最小防渗长度L=C x H= （34） X2.5= （7.510） mv

10、24.08m所以防渗满足要求。（二）抗滑稳定计算稳定计算采用偏心受压公式，站身稳定计算成果见表表5-4站身稳定计算成果表水位组合（m）地基反力况进水池墙后地下水位（kPa）(maxomin5-4。不均匀系数抗滑安全系数完建期运行期无4无6.562.8850.6559.5745.341.241.311.241.86根据泵站设计规范，5级泵站基本组合的情况下，抗滑稳定 安全系数应大于1.20,松软地基上的泵房基础底面应力不均匀系数应 小于1.5,平均地基应力应小于泵房地基允许承载力R,基础底面边 缘最大应力cmax1.2R。所以泵站稳定符合规范要求。5.2.3涵闸工程典型设计选取上黄镇马家进水涵洞

11、工程进行典型设计。一、基本资料1、基本情况按土于内现有灌溉面积进行涵洞尺寸大小设计。灌溉设计保证率达到95%,灌溉水利用系数达到0.65。土于内灌溉用钢筋混凝土箱式涵洞， 设计时要求涵洞渗径长度满足要求。另外按地形现状合理选择涵洞位 置。2、基本资料（1）、水位资料（吴淞基面）设计水位（引水灌溉常水位）：3.0米。校核水位（饮水灌溉枯水位）：2.5米。设计水位（内河汛期控制水位）：4.0米。校核水位（外河汛期最高洪水位）：6.5米(2)、地质资料由于时间紧迫，本工程未进行地质勘探，采用附近地质资料，基本数据为：淤泥质粉质粘土：C=8.8kpa; =7.8 ;丫湿=1.78g/cm3;丫干=1.

12、29g/cm3; f=0.25;地基容许承载力R=60Kpa。(3)、水文、气象资料设计时根据涵洞防洪灌溉功能要求，灌溉水位按3.0米设计；防 洪水位按6.5米历史最高水位设计。二、涵洞选型由于漂阳市地形地质复杂，设计时采用钢筋碌箱式涵洞，这种结构型式有以下优点：、结构受地形地基变化影响不大；、涵洞尺 寸可以根据流量大小计算确定可塑性大； 、 止水条件好(采用定型 铸铁闸门及螺杆式启闭机)。三、涵洞尺寸拟定1、洞口尺寸拟定根据灌溉面积大小及灌溉流量要求进行设计。况，初步选择BXH=1.5m2.0m的涵洞。结合漂阳市实际情2、涵洞部件尺寸拟定根据农村桥涵闸路箱式涵洞顶板和侧墙厚度一般为其跨度的1

13、/81/12。所以顶板和侧墙按厚度h=250mm设计；基础底板厚度按h=400mm设 计 ； 根 据 土 于 堤 地 质 条 件 初 步 计 算 防 渗 长 度 为L=CXH=8X3.5=28m;涵洞底板高程取1.5m;进出口翼墙按水力条件 进行实地考虑。四、涵洞水力计算1、基本资料灌溉流量为23m3/s;底坡i=1/1000;碌糙率n=0.014;设计水位(正常水位)3.0m;校核水位(枯水灌溉)：2.5m;粉粘土允许不冲流速0.75m/sV不冲1.2h为有压；H为洞前水深；h为涵洞高度)洞前水深H=3.0-1.5=1.5m;涵洞高度h=1.5m;(1)、设计水位H=1.5mv 1.2h=1

14、.2火5=1.8m;经判别属无压式涵洞。(2)、校核水位洞前水深H=2.5-1.5=1.0m;涵洞高度h=1.5m;H=1.0m0.75H0为淹没；H0为洞前水头；ht为下游水位与涵洞出口底部高程之差)(1)、设计水位洞前水头H=3.0-1.5=1.5m;ht=1.440.75 5=1.125m;经判别属淹没出流。(2)、校核水位洞前水头H=2.5-1.0=1.5m;下游水位与涵洞出口底部高程之差ht=0.940.75火5=1.125m;经判别属非淹没出流。4、长短洞判别涵洞底坡Z 0,其中H为洞前水深;m m(0.385则洞长在4Hl (64163m) H范围间为短洞;m为流量系数，l为洞长

15、。mo)-32HHmo为进口轮廓形状系数，取0.33,H 相当于涵洞进口前洞底以上水深H的涵洞断面面积,- 进洞水流的过水断面面积。(1)、设计水位洞前水深H=3.0-1.5=1.5m;H=3m2,=3m2,m 0.33 (0.385 0.33)30.3853 3 2 3l = 19.05m0.385 1.5=36.96m ,属短洞。(2)、校核水位洞前水深H=2.5-1.5=1.0m; De*?2=2m2,=2m2,m 0.33 (0.385 0.33)0.385H3 2 2 2l = 19.05m0.385 1.0=24.64m ,属短洞。5、流量计算(1)、设计水位洞前水位H=3.0-1.5=1.5m;按矩形断面无压式淹没流短洞计算Q 2gH R 0.8 0.85 1.5 2.019.6 0.06 2.21m/s3(2)、校核水位洞前水位H=2.5-1.5=1.0m;按矩形断面无压式非淹没出流短洞计算Q mb 2gH00.385 1.0,219.6 1.03/23.41m3/s