泵站设计计算书(2)

驼峰断面顶部高程▽顶= ▽底 + h = 1050.4 + 0.96= 1051.4m 驼峰断面宽度B = = 3.2/0.96 = 3.33 m 驼峰处的曲率半径R=1.5D=240cm 2．上升段

首先确定水泵安装高程

安装高程▽安=1043.0m-1.5m=1041.5m 式中： ?下低 ：进水池最低水位 ；

h ：淹没深度 。

上升角α=30o

上升段平面长度L2根据教科书上所给公式计算得10m

3．下降段

下降段宽度不变，呈不扩散型。 下降段倾角β=40o～70o 取β=60o

4．出口段

出口流速V3= 1.5m/s 出口段面面积F =出口段高度H=

Q= 7.6/1.5=5.1 m2 V1AhF = 5.1/3.33=1.53cm B出口顶部高程▽3 = ▽池低-h淹

V321.52其中：h淹=（4 ～5）= 4.5×=52cm＞30cm

2?9.812g▽3 = ▽池低-h淹 = 1047.4 – 0.52 = 1046.88 m 三、驼峰顶部真空值的校核

驼峰顶部实际的真空值：

V22?V32H2=▽顶-▽池低+ -h损

2?g=1051.36-1047.4+(（2.4^2）-(1.5^2))/(2*9.8)-损 =4.336 m

驼峰顶部的最大允许真空值：

H允?Pa??Pk????? 900式中： Pa：当地海拔高程的大气压力 ；

Pk：为临界汽化压力 δ：真空脉动值

▽:计算点的位置高程

v22.52???0?1.0??0.032

2?g2?9.81H允 = 10.33 - 0.24 -

1050.4?0.032?8.89 m 900H允最大为7.5m,故H允=7.5m

H实=4.336m < H允=7.5m

满足要求，驼峰处不会发生汽蚀，虹吸式出水流道可以正常工作。 出水流道的线形图和校核列表如下：

第四章：水泵装置工作点及工况校核 1.沿程损失hf

在实际工程设计中，管路损失往往需要通过模型试验来确定，但受条件所限，只能采用公式进行计算。这就需要将沿程管道简化，以套用公式进行计算。 沿程损失公式为公式：

hf??n2v2LR43

其中的v和R均为各部分的平均值，计算如下表所示： 流道 进水 流道 计算段 水平段 弯管段 扩散段 出 水 流 道 弯管段 上升段 驼峰段 下降段 出口段 糙率n 0.013 0.013 0.012 0.012 0.013 0.013 0.013 0.013 长度L 流速V 水力半径 沿程损失 (m) (m/s) R(m) hf(m) 11.5 3.5 1.71 2.54 9.06 3.67 2.58 1.57 0.52 2.61 3.61 3.26 2.16 2.4 1.92 1.6 0.663 0.436 0.77 0.4 0.399 0.365 0.42 0.47 0.0017 0.0042 0.005 0.013 0.024 0.0125 0.005 0.002 将各项沿程损失求和可知沿程损失为：0.0674m

2．局部损失：

由《大型电力排灌站》中的局部损失计算方法可得局部损失公式为：

vi2 h????i2g式中：vi:为各个部分进口处的流速

1） 进口阻力系数ξ1取0.1 流速v=0.5m/s

2） 拦污栅阻力系数ξ2=β（s/b）^(4/3)sinα式中 s栅条厚度

b相邻栅条净间隙 α栅条断面形状系数 ξ2=0.1 流速按

过栅净面积计算v=0.5m/s

3） 闸门槽阻力系数ξ3=0.15 流速按闸门净空断面计算

v=0.63m/s

4） 拍门阻力系数ξ4（无）

5） 渐缩管阻力系数ξ5=0.2 渐缩段θ=20°流速按渐缩管进口断

面计算 v=2.0m/s

6） 渐扩管阻力系数ξ6 流速按渐扩管进口断面计算

7） 圆弯管阻力系数ξ7 ξ7=(α/90)* ξ7 流速按弯管平均

断面计算。

8） 矩形弯管阻力系数ξ8 流速按弯管平均断面计算 9） 出口阻力系数ξ9=1.0 局部损失计算如下表： 断面 局部阻力系数计算段流速局部损失h ξi （m/s） 进口 0.1 0.5 0.0013 拦污栅 0.1 0.5 0.001 闸门槽 0.15 0.63 0.003 进口水平渐缩管 0.2 0.94 0.009 直角圆弯管 0.98 2.0 0.2 扩散管 0.013 3.63 0.0087 60°弯管 0.11 3.26 0.06 上升段 0.05 3.26 0.027 驼峰段 0.14 2.4 0.041 下降段 0.008 2.4 0.003 出口段 0.17 1.6 0.022 出口 1.0 1.5 0.115 vi2 总的局部损失为0.52 h????i2g3.总损失及工况点校核 ： 一）总损失

△h = hf +h?=0.067+0.52=0.587 m 二）损失系数

△h=SQ2

S=△h/Q^2= 0.587/7.6^2=0.0102

三)工况点确定

由水泵样本曲线可得H～Q曲线和η～Q曲线；再由S推求出Hr～Q、Hmin～Q和Hmax～Q曲线如图

第五章：其他进水建筑物 1.进水池

一）进水池宽度

δ

进水池宽度为：

B?nB0?(n?2)??B1?2b

=6×2.9+（6-2）×2.5+2.02+2×1.0=32.42 m 式中：B0:为进水流道宽度,，为2.9m； B1:为缝墩宽度,为3.02m； n:为机组台数，为6台； δ:为隔敦宽度，为2.5m； b:为边墩宽度,为1.2m。 2．进水池底高程

?进??安?H=1041.5 —2.9 = 1038.6 m 式中：H：叶轮中心线至进水流道底板高度，为2.9m；

?安：水泵安装高程。 3．进水池长度

Q Bh式中：h：为池中水深 h=?设??进=1043.0—1038.6=4.4m；

L?K B：为池宽，为31.42m； Q：为水泵设计流量,为40m3/s； K：为秒换水系数，指进水池最小容积与水泵设计流量的

比值，当Q>0.5m3/s时，K≥15～20，取18。

将上述数据代入公式得：L=5.21m

为了布置栏污栅和检修闸，将进水流道向引渠方向延长一段。即将前池与隔墩直接相连，可取进水池长度为5.0m。 2.引渠

引渠：指的是连同水源（或排水区）与泵房的明渠也称泵站的引水渠。其主要作用有：1）可以使泵房尽可能的接近供水区（或容泻区）以减少输水管道长度，从而节省工程投资和能量损耗。2）为水泵正向进水提供条件。3）可以避免泵房与水源直接接触，从而简化泵房结构和方便施工。4)多泥沙的水源中抽水的泵站，还可以提供设置沉沙池的场所并为前池利用自流沙提供必要的高程。 引渠的断面采用梯形形式

梯形度宽拟为b=20 m；由于引渠处土层为细沙，边坡系数取为m=2.25；由于渠道平整顺直，养护良好，糙率取为n=0.0225；渠道流量为40m3/s，初步拟定渠道底坡为i=

1。 10000本次计算也可采用VB计算程序，具体程序过程见最后部分。 根据以下六个公式可列出以下计算表：

①A?(b?mh)h （3—18） ②X?b?2h1?m2

A116③R? （3—20） ④C?R

XnQ⑤Q?CARi （3—22）⑥V?

A渠道水深h 面积A 湿周X 水力半径谢才系数R C 流量Q 流速V 2.1 51.9225 30.3413 1.711281 48.60762 33.01571 0.635865

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