泵站设计说明
一、 总述
设计一供水能力为近期10万m3/d,远期15万m3/d的泵房,原水水质符合饮用水规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以及决定采用固定式泵房吸水井抽水，吸水井采用自流管从取水头部取水，取水头部采用箱式。取水头部到吸水井的距离为100m。水源洪水位标高为73.2m（1％频率）；枯水为标高655.5m（97％频率）；常年平均水位标高68.2m。净水厂混合井水面标高为100.2m，取水泵房到净水厂管道1000m。
二、 设计流量的确定
考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α＝1.05，则
近期设计流量为Q＝1.05×100000/24＝4375m3/h＝1.215 m3/s
远期设计流量为Q’=1.05×150000/24=6562.5 m3/h=1.8229 m3/s
三、 取水头部设计
Q V•K1•K2
b40==0.8 K2=b+s40+10
1.8229∴ Fo==7.59m2
0.4×0.75×0.8Fo=
∴查设计手册得格栅的尺寸为B×H=2160mm×1960mm
四、 自流管设计
设计流量Q1＝Q’/2=0.91145 m3/s
取经济流速v＝1.0 m/s，计算得D＝1076mm
查手册，采用两条DN1020×10钢管作为原水自流管，流速v＝1.16 m/s，1000i＝1.45
当一条自流管检修时，另一条管应通过75％设计流量，即：Q2＝75％Q’＝1.3672 m3/s，查得：V=1.76 m/s,1000i=3.31
取水头部到吸水间水头损失＝h格栅＋h入＋h出＋h沿=0.1+(0.75+0.95)×1.762/ 10+0.331=0.69m
五、 水泵设计流量及扬程
洪水位时 Hst＝100.2－73.2+0.69＝27.69m
枯水位时Hst＝100.2－65.5+0.69＝35.39m
输水干管中的水头损失∑h
设采用两条DN1020×10钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75％的设计流量，即Q＝75％Q’=4921 m3/h,查得V＝1.76 m/s，1000i＝3.31。
所以∑h＝1.1×3.31/1000×1000＝3.641m（1.1是包括局部损失而加大的系数）。
本站内管路中的水头损失hp
粗算为2m
则水泵设计扬程为
设计枯水为时，Hmax＝35.39+3.641+2+2＝43.031m
设计洪水位时，Hmin＝27.69+3.641+2+2＝35.331m
水泵设计流量Q＝Q’/3=2187 m3/h
六、 水泵机组选择
近期三台20sh－9A型水泵（Q＝0.4～0.63 m3/s，H＝58～42m，N＝300～360，Hs＝4m），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。
根据20sh－9A型水泵的要求选用JSQ-1410-6电动机（380kw，6kv，水冷式）。
机组基础尺寸的确定
查水泵与电机样本，计算出20sh－9A型水泵机组基础平面尺寸为3300×1400，机组总重量W＝Wp＋Wm＝27400+35500＝62900N
机组深度H＝3.0W3.0×62900＝＝1.74m，基础实际深度连同泵房地板在内应为2.74m L×B×γ3.3×1.4×23520
七、 吸、压水管的设计
每台水泵有单独的吸水管与压水管
1） 吸水管
Q1＝1.8229/3＝0.6076 m3/s＝2187 m3/h
查手册采用DN820×10钢管，则V＝1.21m/s，1000i＝2.11
2） 压水管
Q2＝2187 m3/h
查手册采用DN630×10钢管，则V＝2.09m/s，1000i＝8.87
八、 机组及管路布置
如图所示，为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台水泵有单独得吸水管，压水管引出泵房候量量连接起来。水泵出水管上设有电动蝶阀（D940X-0.5）和手动蝶阀（D40X-0.5），吸水管上设手动闸板闸阀（WZ545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1000输水管用DN1000蝶阀（D40X-0.5）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（D40X-0.5）一个。
九、 泵站内管路的水力计算
取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。
1） 吸水管路中水头损失∑hs
∑hs＝∑hfs+∑hls
∑hfs＝l1×is＝1.065×0.0021＝0.00225m
∑hls＝(ζ1+ζ2) •V22/2g＋ζ3•V12/2g
式中 ζ1――吸水管进口局部阻力系数，ζ1＝0.75；
ζ2――DN800闸阀局部阻力系数，按全开考虑，ζ2＝0.3；
ζ3――偏心渐缩管DN800×500，ζ3＝0.21。
则 ∑hls＝[(0.75+0.3)×1.21×1.213.1×3.1+0.21×]=0.181m 2×9.82×9.8
故 ∑hs＝∑hfs+∑hls=0.00225+0.181=0.18325m
2) 压水管路水头损失∑hd
∑hd=∑hfd+∑hld
∑hfd=(l2+l3+l4+l5+l6)•id1+l7•id2=(3.74+0.654+3.3+3.095+1.091)×8.87/1000+2.06×3.31/1000=0.119m ∑hld=ζ4•V32/2g+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10)•V42/2g+(ζ11+ζ12+ζ13)V52/2g
式中 ζ4――DN300×600渐放管，ζ4＝0.34；
ζ5――DN600钢制45ο弯头，ζ5＝0.51；
ζ6――DN600电动蝶阀，ζ6＝0.315；
ζ7――DN600伸缩接头，ζ7＝0.21
ζ8――DN600手动蝶阀，ζ8＝0.15；
ζ9――DN600钢制弯头，ζ9＝1.01；
ζ10――DN600×1000渐放管，ζ10＝0.33；
ζ11――DN1000钢制斜三通，ζ11＝0.5；
ζ12――DN1000钢制正三通，ζ12＝1.5；
ζ13――DN1000蝶阀，ζ13＝0.15。
则 ∑hld＝0.34×8.6×8.62.09×2.09＋（2×0.51+0.15+0.21+0.15+2×1.01+0.33）×+（0.5+1.5+0.15）×2×9.82×9.8
1.76×1.76＝2.491m 2×9.8
故 ∑hd=0.119+2.491=2.61m
从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：
∑h＝∑hs+∑hd＝0.183+2.61＝2.793m
因此，水泵的实际扬程为：
设计枯水位时，Hmax＝35.39+3.641+2.797+2＝43.828m
设计洪水位时，Hmin＝27.69+3.641+2.797+2＝36.128m
由此可见，初选水泵机组符合要求。
十、 辅助设备的选择和布置
1) 起重设备
最大起重为JSQ1410-6型电动机重量Wm＝3550kg，最大起重高度为12.19+2.0＝14.19m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车高度）。考虑选用DL型电动单梁桥式起重机，起重量为5T，跨度1935m，起重高度18m。
2） 引水设备
水泵是自灌式工作，不需要引水设备。
3） 排水设备
由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后抽回到吸
水间去。
取水泵房的排水量一般按20～40m3/h考虑，排水泵的净扬程11.15m考虑，水头损失大约5m，故总
扬程在17m左右，可选用IS80-65-125A型离心泵两台，一台工作，一台备用，配电机Y112M-2。(380v, 2890 r/min ,8.2A, 4000W ,η＝85.5％ )
4） 通风设备
由于与水泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空－空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选
用风机进行换气通风。按泵房每小时换8～10次所需要风量计算，排量为8～10V≈9646m3/h，选用两台T30－7型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，风量12000m3/h，叶片角25°，配套电机JO2-21，N＝0.8kw）。
5） 计量设备
在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。
十一、 泵站各部分标高的确定
1） 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算
为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水
泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。
已知吸水间最低动水位标高为64.81m，为保证吸水管吸水，取吸水管的中心标
高为63.16m（吸水管上缘的淹没深度为64.81－63.16－D/2＝1.24m）。取吸水管
下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为63.16－（D/2+0.55）＝62.20m。
洪水位标高为73.2m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为73.2+1.0＝74.2m。
故泵房筒体高度为：
H＝74.2－62.20＝11.999 m
2） 泵房建筑高度的确定
泵房筒体高度已知为11.999m，操作平台以上的建筑高度，根据平台上汽车高度
2m，设备中最高的高度水泵1.457m，取1.5m，电动葫芦的高度1.4m，起重机
梁0.66m，起重绳垂直长度1.2X（X为宽度），2.2m。所以，平台到吊车梁底板
距离为7.9m。
十二、 泵房平面尺寸确定
根据水泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算，求得泵房内径为18m。
十三、 取水构筑物总体布置草图
（一）总体布置草图
（二）取水头部草图
（三）1－1剖面图
泵站设计说明
一、 总述
设计一供水能力为近期10万m3/d,远期15万m3/d的泵房,原水水质符合饮用水规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以及决定采用固定式泵房吸水井抽水，吸水井采用自流管从取水头部取水，取水头部采用箱式。取水头部到吸水井的距离为100m。水源洪水位标高为73.2m（1％频率）；枯水为标高655.5m（97％频率）；常年平均水位标高68.2m。净水厂混合井水面标高为100.2m，取水泵房到净水厂管道1000m。
二、 设计流量的确定
考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α＝1.05，则
近期设计流量为Q＝1.05×100000/24＝4375m3/h＝1.215 m3/s
远期设计流量为Q’=1.05×150000/24=6562.5 m3/h=1.8229 m3/s
三、 取水头部设计
Q V•K1•K2
b40==0.8 K2=b+s40+10
1.8229∴ Fo==7.59m2
0.4×0.75×0.8Fo=
∴查设计手册得格栅的尺寸为B×H=2160mm×1960mm
四、 自流管设计
设计流量Q1＝Q’/2=0.91145 m3/s
取经济流速v＝1.0 m/s，计算得D＝1076mm
查手册，采用两条DN1020×10钢管作为原水自流管，流速v＝1.16 m/s，1000i＝1.45
当一条自流管检修时，另一条管应通过75％设计流量，即：Q2＝75％Q’＝1.3672 m3/s，查得：V=1.76 m/s,1000i=3.31
取水头部到吸水间水头损失＝h格栅＋h入＋h出＋h沿=0.1+(0.75+0.95)×1.762/ 10+0.331=0.69m
五、 水泵设计流量及扬程
洪水位时 Hst＝100.2－73.2+0.69＝27.69m
枯水位时Hst＝100.2－65.5+0.69＝35.39m
输水干管中的水头损失∑h
设采用两条DN1020×10钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75％的设计流量，即Q＝75％Q’=4921 m3/h,查得V＝1.76 m/s，1000i＝3.31。
所以∑h＝1.1×3.31/1000×1000＝3.641m（1.1是包括局部损失而加大的系数）。
本站内管路中的水头损失hp
粗算为2m
则水泵设计扬程为
设计枯水为时，Hmax＝35.39+3.641+2+2＝43.031m
设计洪水位时，Hmin＝27.69+3.641+2+2＝35.331m
水泵设计流量Q＝Q’/3=2187 m3/h
六、 水泵机组选择
近期三台20sh－9A型水泵（Q＝0.4～0.63 m3/s，H＝58～42m，N＝300～360，Hs＝4m），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。
根据20sh－9A型水泵的要求选用JSQ-1410-6电动机（380kw，6kv，水冷式）。
机组基础尺寸的确定
查水泵与电机样本，计算出20sh－9A型水泵机组基础平面尺寸为3300×1400，机组总重量W＝Wp＋Wm＝27400+35500＝62900N
机组深度H＝3.0W3.0×62900＝＝1.74m，基础实际深度连同泵房地板在内应为2.74m L×B×γ3.3×1.4×23520
七、 吸、压水管的设计
每台水泵有单独的吸水管与压水管
1） 吸水管
Q1＝1.8229/3＝0.6076 m3/s＝2187 m3/h
查手册采用DN820×10钢管，则V＝1.21m/s，1000i＝2.11
2） 压水管
Q2＝2187 m3/h
查手册采用DN630×10钢管，则V＝2.09m/s，1000i＝8.87
八、 机组及管路布置
如图所示，为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台水泵有单独得吸水管，压水管引出泵房候量量连接起来。水泵出水管上设有电动蝶阀（D940X-0.5）和手动蝶阀（D40X-0.5），吸水管上设手动闸板闸阀（WZ545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1000输水管用DN1000蝶阀（D40X-0.5）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（D40X-0.5）一个。
九、 泵站内管路的水力计算
取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。
1） 吸水管路中水头损失∑hs
∑hs＝∑hfs+∑hls
∑hfs＝l1×is＝1.065×0.0021＝0.00225m
∑hls＝(ζ1+ζ2) •V22/2g＋ζ3•V12/2g
式中 ζ1――吸水管进口局部阻力系数，ζ1＝0.75；
ζ2――DN800闸阀局部阻力系数，按全开考虑，ζ2＝0.3；
ζ3――偏心渐缩管DN800×500，ζ3＝0.21。
则 ∑hls＝[(0.75+0.3)×1.21×1.213.1×3.1+0.21×]=0.181m 2×9.82×9.8
故 ∑hs＝∑hfs+∑hls=0.00225+0.181=0.18325m
2) 压水管路水头损失∑hd
∑hd=∑hfd+∑hld
∑hfd=(l2+l3+l4+l5+l6)•id1+l7•id2=(3.74+0.654+3.3+3.095+1.091)×8.87/1000+2.06×3.31/1000=0.119m ∑hld=ζ4•V32/2g+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10)•V42/2g+(ζ11+ζ12+ζ13)V52/2g
式中 ζ4――DN300×600渐放管，ζ4＝0.34；
ζ5――DN600钢制45ο弯头，ζ5＝0.51；
ζ6――DN600电动蝶阀，ζ6＝0.315；
ζ7――DN600伸缩接头，ζ7＝0.21
ζ8――DN600手动蝶阀，ζ8＝0.15；
ζ9――DN600钢制弯头，ζ9＝1.01；
ζ10――DN600×1000渐放管，ζ10＝0.33；
ζ11――DN1000钢制斜三通，ζ11＝0.5；
ζ12――DN1000钢制正三通，ζ12＝1.5；
ζ13――DN1000蝶阀，ζ13＝0.15。
则 ∑hld＝0.34×8.6×8.62.09×2.09＋（2×0.51+0.15+0.21+0.15+2×1.01+0.33）×+（0.5+1.5+0.15）×2×9.82×9.8
1.76×1.76＝2.491m 2×9.8
故 ∑hd=0.119+2.491=2.61m
从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：
∑h＝∑hs+∑hd＝0.183+2.61＝2.793m
因此，水泵的实际扬程为：
设计枯水位时，Hmax＝35.39+3.641+2.797+2＝43.828m
设计洪水位时，Hmin＝27.69+3.641+2.797+2＝36.128m
由此可见，初选水泵机组符合要求。
十、 辅助设备的选择和布置
1) 起重设备
最大起重为JSQ1410-6型电动机重量Wm＝3550kg，最大起重高度为12.19+2.0＝14.19m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车高度）。考虑选用DL型电动单梁桥式起重机，起重量为5T，跨度1935m，起重高度18m。
2） 引水设备
水泵是自灌式工作，不需要引水设备。
3） 排水设备
由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后抽回到吸
水间去。
取水泵房的排水量一般按20～40m3/h考虑，排水泵的净扬程11.15m考虑，水头损失大约5m，故总
扬程在17m左右，可选用IS80-65-125A型离心泵两台，一台工作，一台备用，配电机Y112M-2。(380v, 2890 r/min ,8.2A, 4000W ,η＝85.5％ )
4） 通风设备
由于与水泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空－空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选
用风机进行换气通风。按泵房每小时换8～10次所需要风量计算，排量为8～10V≈9646m3/h，选用两台T30－7型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，风量12000m3/h，叶片角25°，配套电机JO2-21，N＝0.8kw）。
5） 计量设备
在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。
十一、 泵站各部分标高的确定
1） 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算
为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水
泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。
已知吸水间最低动水位标高为64.81m，为保证吸水管吸水，取吸水管的中心标
高为63.16m（吸水管上缘的淹没深度为64.81－63.16－D/2＝1.24m）。取吸水管
下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为63.16－（D/2+0.55）＝62.20m。
洪水位标高为73.2m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为73.2+1.0＝74.2m。
故泵房筒体高度为：
H＝74.2－62.20＝11.999 m
2） 泵房建筑高度的确定
泵房筒体高度已知为11.999m，操作平台以上的建筑高度，根据平台上汽车高度
2m，设备中最高的高度水泵1.457m，取1.5m，电动葫芦的高度1.4m，起重机
梁0.66m，起重绳垂直长度1.2X（X为宽度），2.2m。所以，平台到吊车梁底板
距离为7.9m。
十二、 泵房平面尺寸确定
根据水泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算，求得泵房内径为18m。
十三、 取水构筑物总体布置草图
（一）总体布置草图
（二）取水头部草图
（三）1－1剖面图