小型农田水利工程泵站设计ppt
《泵与泵站》设计-PPT课件
1.2.3 城市冰冻线为1.5 m，最高温 度为35 ℃，最低温度为 -20 ℃ 1.2.4 泵站所在地土壤良好，地下水 位为10m。
输水管不同方式比较三台水泵时压水管路的布置a检修阀1时两泵一管工作检修阀2时一泵一管工作b保证两台泵向一条输水管送水?吸水管路和压水管路的敷设保证使用和修理上的便利1管道与外壁距离2支墩及拉杆设置3放水口3放水口4地沟设置5冰冻线防腐防震6不宜架空7电气安全?引水1吸水管带有底阀a人工引水b用压水管中的水倒灌引水水泵从压水管引水2吸水管不带底阀a真空泵引水水环式真空泵b水射器引水水射器引水?起重1起重设备的选择泵房中必须设置起重设备以满足机泵安装与维修需要
附录
泵站分类
按照水泵机组设置的位置与地面的相 对标高关系： 地面式泵站
地下式泵站
半地下式泵站
送水泵站(也称二级泵站)
（1）组成
高地水池
清水池
切换井
取水泵房
管网
（2）吸水井 作用：有利于水泵吸水管道布置， 也有利于清水池的维修。 形式：
清水池 A B
二级泵房 分离式 池内式
水泵选择
流量 扬程 以及其变化规律
(4)如果给水系统中有足够大容积的高地 水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵， 仅在仓库中贮存一套备用机组即可。 备用泵相其它工作泵一样，应处于随时 可以启动的状态。
小结： 1、水泵类型选择 水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心 泵、轴流泵、混流泵等。 一般情况下，泵站设计扬程H 小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵， 大于100m时可选用多级离心泵。
农田水利工程中小型泵站设计
农田水利工程中小型泵站设计摘要：在现代化农业发展的过程中，农田水利工程是重要物质资源配置，在提升农业生产与发展水平、确保产量与进度方面发挥着非常关键的作用。
农田水利工程包括取水工程、输水配水工程以及排水工程，农田水利工程的结构设计与分布配置都需要基于整体进行综合考量，合理利用地形高低差、地势地质差异来进行方案决策与设计。
鉴于此，本文就农田水利工程中小型泵站设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：农田水利工程;中小型泵站设计;优化措施1.农田水利工程中小型泵站的设计要点分析农田水利工程的中小型泵站设计首先需要开展选型工作，根据具体的扬程的差异选择不同的泵型，一般来说，都是根据流量大小确认其水泵的数量，水泵的型号通常取决于具体的应用，一般轴流泵选用立式泵、湿式泵室，混流泵大多采用卧式泵、干式泵室，离心泵选用干式泵室。
泵室的选型应尽量减少工程投资，提高泵站建设运行维护成本。
干式泵房投资小于湿式泵房，因此一般优先考虑干式泵房。
但湿式泵房的潜水轴流泵检修特别方便，而且基层运行管理单位往往有能力自己检修，因此应通过综合考虑来确定合适的泵房型式。
在泵站设计的型号选用时，一般根据扬程的具体数值来决定，通常情况下，在扬程〈10m时，以轴流泵为主要方案，扬程>15m时，选用离心泵，在这范围内，还包括混流泵以适应扬程的不同变化，具体数量根据其流量大小而定[1]。
泵型的样本所对应的机电设备与流量扬程的数据互相对应，既能够保证灌面，又能够提升泵机的使用性能。
对于水泵的使用性能来说，要根据扬程对水泵的影响，选择适配性较高的泵型，以提高水泵工作效率。
泵室的设计要点除了根据所需要确定的泵型来选择泵室的属性，还要在挖埋深度上做足功夫。
泵室分为干湿两类泵室，中小泵站的设计中，两个泵室的区别首先体现在深度中，干式泵室埋深≤4m，湿式泵室≤7m。
通過对比水泵和机电设备的类型来决定泵室的属性，对于不同泵室来说，设计上也存一定差异[2]。
农田水利泵站设计图 （两套）
《泵站规划》幻灯片
泵站
承泄区
四、排涝设计流量确实定
取决于：排区面积 排涝标准
是确定工程规模的重要指标。
1．排涝标准 影响因素：暴雨情况、产汇流过程、植
被、 土质、蒸发、调蓄情况、
2．排涝标准的表示
二、排水区的划分 1．平源圩区 地形特征：地面比较平坦，但仍有一定的
高差。 水位特征：汛期外河水位一般高于内河水
位， 有时较低。
排水区划分： 高排区〔自排〕 低排区〔抽排〕〔外水位长期高于田面〕
2．半山、半圩地区 地形特征：圩后是高地，圩前是江湖。 水位特征: 汛期外水位高于圩内田面。 排水区划分：上下分开
适用：灌区面积大，地形高差大。 特点：与一站一区相比，可有效地节省能源。
C3
D3
B3 A3
C2
D2
B2 A2 D1
C1
B1 A1
4．一站分级提水，分区灌溉
H2 H1
特点：在一座泵站内安装扬 7
程不同的几台泵，分别向 相应的出水池供给。
29
3
8
6
1 10
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5
〔高地用高池灌溉，低地用
图1－5
低池灌溉。〕
《泵站规划》幻灯片
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4．水利设施：水库、渠道〔河道〕、电站、泵站、桥 涵、水闸、船闸、渡槽、鱼道。
5．工程规模：建筑物等级、标准以及影响范围。
6．配合运用：各建筑物之间的协调关系，联合运行。
优点：工期短，收效快，排水及时。 缺点：管理分散，总造价高，泵站效率低。
2．排水方式
〔1〕一级排水——由排水站将涝水直接排入承泄区，或由排 水站将涝水先排入蓄涝容积，当外河水位较低时再自流入 承泄区。
农田水利小型泵站设计(理论计算)
农田水利小型泵站设计设计参数：灌溉面积500亩，地区灌溉系数m=0.8万亩/米3/秒，出水池水位26.50米，建站处干渠正常水位23.00米，最高水位24.50米。
一、推求设计流量Q和设计扬程H：设计流量Q0.063m3/s；设计扬程H 1.2H实 1.2（▽上−▽下正） 1.2（26.5−23.0）=1.2×3.5=4.2m二、根据Q=0.063m3/s和H=4.2m，利用《水泵规格性能表》选择水泵。
方案1：200HW-4S，H=4.2米，Q=0.071m3/s，N=5.5kw；方案2：200HW-5S H=4.2米，Q=0.078m3/s，N=7.5kw；考虑到变压器台区离泵站较远，配电电机功效不能完全发挥，故选7.5kw电机，选用“方案2”。
三、布置管线、选择管道和配件：管线布置见图，进水管长4.5m，出水管长9.5m，用钢管，d进=200mm，d出=200mm；进水段d=200mm的有底阀滤网、d=200mm的45°铸铁弯头各一个，出水段配D g=200mm的拍门一个，d200mm的90°铸铁弯头一个，d200mm的45°铸铁弯头两个。
四、计算水泵安装高：1.计算吸水扬程损失h吸损：用Q=0.078 m3/s和d=0.2m查《钢压力管每米长沿程水头损失△沿值表》得△沿吸 4.62cm/m·管，则h吸沿损=△沿吸·L吸 4.62×4.5=20.79cm m。
求局部阻力系数：有底阀滤网，根据d1=200mm，查《局组系数ξ表》得ξ底阀=5.2；d=200mm的90°铸铁弯头，根据d=200mm和θ=90°，查《铸铁弯头R值表》得R=300mm，则0.333，查《局组系数ξ表》得ξ´=0.175，故ξ90°弯ξ´0.175×0.175；Σξ吸ξ底阀+ξ90°弯 5.2+0.175=5.375，用Q0.078m3/s和d=200mm，查《压力管单位局部水头损失△局值表》得△局31.56cm/每ξ´则h吸局损=△局Σξ吸=31.56×5.375=169.6cm≈1.70m，故h吸损= h吸沿损+h吸局损=0.21+1.70=1.91 m；2.计算水泵进口处流速水头V进==2.48m/s，则0.31m3.根据建站处高程25.00m，查《》得=10.3m；4.计算水泵安装高度：从水泵规格性能表上查得，Hs ≈10− [HPSH]C=10−4.0=6mH安=Hs−（10−）−−h吸损=6−（10−10.3）−0.31−1.91=4.08m；5.计算水泵安装高：▽安=▽下+H安=▽低+H安=22.5+4.08=26.58m H max=25.00m；满足要求。
小型农田水利工程泵站设计.ppt
主目录
2、设计工作内容
2.3、特征扬程的确定
泵站特征扬程包括设计扬程、平均扬程、最高扬程和最低扬程。特征扬程按以下 步骤计算确定：（1）根据《泵站设计规范》第3.3条的规定推算泵站进水池最高（防 洪）水位、设计水位、最高运行水位、最低运行水位、平均水位；（2）根据《泵站设 计规范》第3.条的规定计算泵站设计、平均、最高和最低净扬程，并按净扬程的 15~25%估算管路扬程损失后，即可得到初选水泵时的选泵特征扬程 (对于有输出管道 的泵站工程应通过水头损失计算确定) 。
D 式中：D—钢管内径（mm）
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总结与建议
※因进水管道设计流速低于出水管道设计流速，故进水管道管径一般要大于或等于出水 管道管径。若进水管管径过小，会造成进水管流速过大，水头损失大，进水效果不佳。
主目录
2.5.3、提水管设计及设计扬程计算
章节目录
3、提水管水头损失计算：
管道的水头损失由沿程水头损失和局部水头损失两部分组成，当采用估算法计算局部水头损失时
（2）水泵类型选择。水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心泵、轴流泵、混流泵 等。 一般情况下，泵站设计扬程H
小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵； 大于100m时可选用多级离心泵。
总结与建议
※贵州山区小农水工程泵站的设计扬程一般较高，多选择单级、多级离心泵，具体选单级还是多级主 要由水泵的性能决定，原则是尽可能保证泵在性能曲线内高效区运行，《泵站设计规、抗渗性能良好的天然地基上，以保证泵站建筑的稳定和安全，同时
节省土建投资。不应设在大的和活动性的断裂构造带以及其它不良地质地段。
※站址选在淤泥、流沙、湿陷性黄土、膨胀土等软基地段时，应慎重研究确定基础类型和
小型泵站设计
小型泵站设计小型泵站设计第1章小型泵站设计概论1.1小型泵站的特点1.1.1泵站定义泵站是以抽水为目的，由一整套机电设备和为其配套的土建工程设施所组成的水工建筑物。
机电设备是由作为核心设备的水泵及其配套的动力机、传动装置、管道系统、电气控制设备和相关的辅助设备所构成。
配套土建工程包括泵房及上部结构，进、出水建筑物及其配套的控制涵、闸等。
从广义上说，由泵站及其相连的引水灌排系统和附属的管理设施则一起构成泵站系统。
1.1.2泵站分类在我国的农业生产中，排灌泵站（习惯上把这一技术措施称之为机电排灌）己成为农业稳产高产、旱涝保收的重要保证。
同时，随着国民经济的迅速发展，泵站已从单一的农用排灌发展到工业、交通、电力、船舶、城市供排水及防洪等国民经济的许多重要部门。
从总的方面分类，根据泵站的用途、规模、泵型或动力类型的不同，泵站有其不同的名称。
按其用途可分为灌溉泵站、排涝泵站、排灌结合泵站及补水（补库）泵站四种；按泵站规模又可分为大、中、小型泵站；按泵站的提水高度又可分为高扬程泵站、中等扬程泵站及低（超低）扬程泵站；按水泵的配套动力类型可分为电力泵站、机力泵站和机电混装泵站；按其所用的水泵类型又可分为轴流泵站、混流泵站、离心泵站、圬工泵站及潜水泵站等几种。
本设计所涉及的泵站范围主要是流量在10m3/s以下、泵的口径不超过500mm的泵型及单级扬程不超过50m的泵站。
1.1.3不同类型地区泵站的特点根据不同类型地区的特点，其所建泵站无论是泵型还是泵站的型式都体现出不同的特点。
（1）低洼圩区；主要分布于江苏省里下河和太湖河网地区、浙江省杭嘉湖地区、广东省珠江三角洲等地区。
这些地区地势平坦而低洼。
当暴雨时，内涝普积，外水压境，外水位常接近或高出地面无法自排。
在天旱时，外水位往往低于地面不能引灌。
因此，在低洼圩区必须积极发展机电排灌。
在这类地区，机电排灌的特点是排涝模数大于灌溉模数。
建站中，多以低扬程排涝站为主，排灌降结合，有的也建有单灌站。
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小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵； 大于100m时可选用多级离心泵。
总结与建议
※贵州山区小农水工程泵站的设计扬程一般较高，多选择单级、多级离心泵，具体选单级还是多级主
总结与建议
※提水管采用PE管等塑料管时，应尽量避免管线沿途出现 “驼峰”和“膝部”的起伏现 象，驼峰处事故停泵时往往会产生伴有水柱分离的水锤现象（断流空腔再弥合水锤），所谓 弥合水锤是指有压管流中出现大空腔呈现很高程度的真空，从而很管内产生负压的水锤危害， 损坏塑料管，出现“压扁”现象。当起伏不可避免时，可以驼峰处安装进排气阀进气破坏真 空。
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2.5.1、站址选择
章节目录
站址选择的原则是权衡多方面利弊，选择最优方案。根据泵站规模、运行特点，考虑地形、地 质、水源或承泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素以及扩建的可
能性，经技术经济比较选定。
总结与建议
※小农水工程泵站多建在岸边或半坡，站址应尽可能选择在地形相对开阔、岸坡适宜、
有利于工程布置的地点。
※宜选择在岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基上，以保证泵站建筑的稳定和安全，同
时节省土建投资。不应设在大的和活动性的断裂构造带以及其它不良地质地段。
※站址选在淤泥、流沙、湿陷性黄土、膨胀土等软基地段时，应慎重研究确定基础类型和
地基处理措施，一般不建议选择软基地带作为站址。
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2.5.3、提水管设计及设计扬程计算
章节目录
2、提水管径初估及承压计算： 管径可根据经验公式进行初估，计算公式：
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（3）泵站建筑物处地形测量资料，包括平面图、纵横断面图 。
（4）能源(电网)条件，电源地理位置、容量、可靠程度、电压等级等。
（5）原工程设计报告及相关图纸 （如涉及改、扩建）。
（6）主要材料单价 。
（7）业主关于工程的要求和设想。
（8）地勘资料，泵站建筑物处的地质纵、横剖面图，岩土物理力学指标，钻孔位置
第6页主目录2源自设计工作内容2.2、水文计算 设计暴雨计算、站址处的各频率设计洪水计算（应包括施工期洪水计算），并进
行计算成果的合理性分析。 洪水计算成果中的水位－流量关系曲线将提供给水工专业确定泵站防洪高程。
总结与建议
※水工专业根据《泵站设计规范》确定泵站等级和规模后，将会调用水 文专业的洪水计算成果，用来确定泵站防洪高程（如有防洪要求）。
3、设计成果
成果阶段
• 3.1、水文部分设计 报告
• 3.2、水工部分设计 报告
• 3.3、设计图纸 • 3.4、工程量明细表、
汇总表 • 3.5、设计概算书
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主目录
1、设计前期工作
1.1、了解设计任务和设计要求
了解泵站的主要功能、业主的具体要求等，做到“心中有数”【泵站的功用是什么（管网加压、 提水灌溉、排涝等）、水源类别、建在何处、业主有无特殊要求等】。
1.2、组织相关专业人员到工程现场查勘
现场踏勘的主要目的是相关专业到现场了解泵站的各种建设条件，相关专业主要有水文、水工、 地质、电气、概预算等。
各专业现场踏勘主要工作内容有：
水文专业：了解泵站是否有防洪要求，调查历史洪水位，掌握流域的洪水特性等。目的是为下 阶段水工专业泵站枢纽布置及泵站建设高程提供约束性数据。
（必要时）。
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主目录
2、设计工作内容
2.1、设计依据
（1）前期工程规划、设计成果及上级审查批复的结论性意见 。
（2）业主对泵站设计的要求 （相关合同、协议等）。
（3）规程规范： 《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）； 《防洪标准》（GB50201-94）； 《泵站设计规范》（GB 50265－2010）； 《泵站施工规范》（SL234－1999）； 《泵站技术管理规程》（SL255－2000）； 《泵站安装及验收规范》（SL317－2004）； 《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）； 《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）； 《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）； 《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）； 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）； 《水利水电工程设计报告编制规程》(DL5020－93、DL5021－93)； 《水利水电工程设计防火规范》（SDJ 278－90）。
63%～78%之间。
※也有部分工程用潜水泵或深井泵，潜水泵扬程一般在50m以内，深井泵投资较高，一般宜选用离心
泵。 第9页
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2.5、枢纽布置及设计
枢纽布置及设计是泵站设计工作的主要内容，可参考以下步骤进行。 2.5.1、站址选择 2.5.2、泵房型式选择 2.5.3、提水管设计及设计扬程计算 2.5.4、水泵选型 2.5.5、泵房高程及泵站布局 2.5.6、泵站水锤压力计算
电气专业：了解泵站周边电力设施现状，初拟泵站接线方案。 概预算专业：调查各类建筑材料供应地、运距、了解有无场内二次搬运情况。
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1、设计前期工作
1.3、收集有关设计资料
（1）工程所在地的社会经济资料。
（2）收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资 料。资料系列应尽可能长。
（2）水泵类型选择。水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心泵、轴流泵、混流泵 等。 一般情况下，泵站设计扬程H
小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵； 大于100m时可选用多级离心泵。
总结与建议
※贵州山区小农水工程泵站的设计扬程一般较高，多选择单级、多级离心泵，具体选单级还是多级主 要由水泵的性能决定，原则是尽可能保证泵在性能曲线内高效区运行，《泵站设计规范》建议装置效率在
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主目录
2、设计工作内容
2.4、泵型的选择
（1）泵站的设计流量。通常小农水大多采用泵站均匀供水方式，泵站的设计流量按 最高日供水量计算，水泵的最佳日工作时间在16～20h/d；短时提水量大，但年利用小 时低的泵站也可考虑24h供水；提水量小的泵站为考虑方便运行管理也可根据实际情 况选择日工作时间在8h以内，具体情况区别对待。
水工专业：了解拟建泵站取水方式、泵站所处的地理环境、地形条件、周边交通条件及电力和 通讯设施情况等，为下阶段设计工作积累原始资料。
地质专业：了解区域地质概况、有无地质灾害、周边料场储量和质量情况等，为下阶段水工专
业泵站选址提供约束性数据及建议。
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1、设计前期工作
1.2、组织相关专业人员到工程现场查勘
小型农田水利工程泵站设计 工作内容及步骤
邵国洪
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小型农田水利工程泵站工程设计工作内容及步骤
1、设计前期工作
准备阶段
• 1.1、了解设计任务 和设计要求
• 1.2、组织相关专业人 员到工程现场查勘
• 1.3、收集有关设计资 料
2、设计工作内容
设计阶段
• 2.1、设计依据 • 2.2、水文计算 • 2.3、特征扬程的确定 • 2.4、泵型的选择 • 2.5、枢纽布置及设计 • 2.6、电气设计
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2、设计工作内容
2.3、特征扬程的确定
泵站特征扬程包括设计扬程、平均扬程、最高扬程和最低扬程。特征扬程按以下 步骤计算确定：（1）根据《泵站设计规范》第3.3条的规定推算泵站进水池最高（防 洪）水位、设计水位、最高运行水位、最低运行水位、平均水位；（2）根据《泵站设 计规范》第3.条的规定计算泵站设计、平均、最高和最低净扬程，并按净扬程的 15~25%估算管路扬程损失后，即可得到初选水泵时的选泵特征扬程 (对于有输出管道 的泵站工程应通过水头损失计算确定) 。
总结与建议
※贵州山区小农水工程修建的泵站多为提灌站，一般有相当数量的扬水管（提水管），因此在 提水管未设计完成之前其管道水头损失是未知数，设计扬程也需在提水管设计完成之后才能确定， 即水泵选型应在提水管设计之后才能进行。
※平均扬程是指加权平均扬程，按《泵站设计规范》第3.3.2条计算，按平均扬程选泵时应保证 水泵在平均扬程工况下在高效区运行。