小型农田水利工程泵站设计.ppt共28页29页PPT
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
4
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。
排水泵站的设计基本培训PPT课件( 29页)
5.1 概述
5.1.1 排水泵站分类 5.1.2 排水泵站的基本组成和作用 5.1.3 排水泵站的基本类型 5.1.4 排水泵站的一般规定
5.1.1 排水泵站分类 提升污(废)水、污泥的泵站统称为排水泵站. 1. 按排水性质分,有污水泵站、雨水泵站、合流泵站、污泥泵
站等。 2. 按排水系统中的作用分，中途泵站、终点泵站。 3. 按水泵启动前引水方式分，自灌式泵站和非自灌式泵站； 4. 按泵房平面形状分，有圆形、矩形、组合型泵站； 5. 按集水池与水泵间的组合情况分，有合建式和分建式泵站 6. 按水泵与地面相对位置关系分，有地下式和半地下式泵站
出水管的所有管道应不妨碍交 通、检修等，便于安装和拆卸
泵组间
水泵机组的平面布置一般按单排布置； 泵组多时，可采用两排或交叉排列布置
影响泵组间 布置的因素
水泵型号 外形尺寸 水泵台数 泵站建筑形式
布置要求
泵组之间、泵组与墙壁 之间有一定的距离，满 足维修和安装需要
泵组间的高度应 便于设置的吊装
污水泵站 建筑要求
5.1.2 排水泵站的基本组成和作用
排水泵站的基本组成有格栅、集水池、机器间、辅助间,有时 还附有专用变电所等.
1.格栅：一般安装在集水池内,用来拦截雨水、生活污水和工 业废水中大块的悬浮物和漂浮物,以保护水泵叶轮和管道配件 避免堵塞和磨损,保证水泵正常运行.
2.集水池：在一定程度上调节来水量的不均匀,以保证水泵在 较均匀的流量下高效率工作.集水池的尺寸一般满足水泵吸入 装置和格栅的安装要求.
泵站前第一个窨井处
事故排出口的设置，应取得当 地环保部门卫生机关的同意
污水泵站建筑形式 按泵站与集水井的组合方式区分
合建式
小型农田水利工程泵站设计.ppt
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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) 。
D 式中：D—钢管内径（mm）
130
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。
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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。
泵站工程规划ppt
教学内容及重点▪一、泵站工程规划任务和原则▪二、站址选择和枢纽的总体布置▪三、泵站设计流量和设计扬程的确定。
▪一、泵站的分类及建筑物组成▪1、分类：灌溉泵站泵站排水泵站排灌泵站▪一、泵站的分类及建筑物组成▪2、建筑物组成：一般有取水建筑物、引水建筑物，进水建筑物，泵房，出水建筑物、泄水建筑物，还有变电站、交通建筑物和其他水工建筑物等。
▪二、规划任务和原则▪（一）规划任务▪泵站工程规划的主要任务是：▪排灌区的划分；▪站址选择；▪排灌标准；▪枢纽布置；▪二、规划任务和原则▪（一）规划任务▪泵站工程规划的主要任务是：设计流量和设计扬程计算；装机容量的确定；计算经济指标，评价工程效果；拟定工程运行管理方案等。
▪（二）规划原则▪因地制宜规划：正确地处理自排和抽排、近期与远期、局部与整体的关系。
▪结合农业水利的区划；▪具有良好的经济效益。
▪一、灌区的分区▪1、一站一级提水、一区灌溉▪一座泵站、一条干渠。
▪适用于面积较小、地面高差不大的灌区。
▪一、灌区的分区▪2 、多站一级提水、分区灌溉▪每个小灌区由单独的泵站和渠系供水。
▪适用于灌区由于地形或沟河分割。
▪一、灌区的分区▪3 、多站分级提水、分区灌溉▪全区分为若干高程不同的灌区分级提水，每级灌区由一条干渠控制。
▪适用于面积较大、地形变化较大的高扬程灌区。
▪ 4 、一站分级提水、分区灌溉▪在一座泵站内，安装扬程不同的水泵，由高低出水池和相应渠道供水。
▪一、灌区的分区▪4 、一站分级提水、分区灌溉▪在一座泵站内，安装扬程不同的水泵，由高低出水池和相应渠道供水。
一站一级提水、一区灌溉多站一级提水、分区灌溉一站分级提水、分区灌溉多站分级提水、分区灌溉▪二、站址选择和建筑物总体布置▪（一）站址选择▪(l）地形：要求平坦、开阔，以利于泵站建筑物的总体布置和施工，且工程量较小。
▪(2）地质：地质条件好。
▪(3）水源：要求水源的水质、水量、水温能满足用水要求。
▪(4）取水口位置：应按保证引水，有利于防洪。
小型农田水利工程建设标准课件
灌溉供水，计划播种时灌水1次，灌溉方法采用坐水种；生 长期灌水2次，灌溉方法采用地膜穴灌。 1.5×3＋1.5×5×2＝19.5m3
牲畜用水 （1×40＋3×15 ＋ 5×5）×365÷1000＝40.15m3
该户人家1年用水共计：73＋19.5＋40.15 ＝132.65m3
小型农田水利工程建设标准
（二）几种用途的雨水积蓄利用工程
m
S i S ij
j
式中：Si——i种材料集流面总面积， m2； Sij——j种用途第i种材料的集流面面积， m2；
（区分概念：不同用途的工程供水保证率不同，当一个工程 有几种用途时，应采用不同保证率的降雨量分别计算不同 用途所需的各类集流面面积，再把同类型集流面各种用途 所需面积相加，即得到该类型集流面的总面积。）
（二）蓄水工程容积的确定
V
KW
1－
式中：V——蓄水容积，m3； W——全年供水量，m3 ； α——蓄水工程蒸发、渗漏损失系数，取0.05～0.1； K——容积系数，我省可取0.25～0.4。
（K值，我省的一些经验，复蓄次数3～4次，相当于容积系 数为0.25 ～0.33。）
小型农田水利工程建设标准
下面给出一些参考尺寸：
岩石地区水窖的参考尺寸表
容积（m3） 15 20 30
深度（m） 2.2 2.4 2.6
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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
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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
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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：
D7
5.2Q3最大 H
Q:设计流量（m3/s）,H:扬程（m）。
初估管径计算出来后再反算流速，调整管径直至满足规范要求和商品经济管径要求。
《泵站设计规范》规定：进水管道设计流速宜取1.5～2m/s，出水管道设计流速宜取2～m/s，贵州属
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2.5.3、提水管设计及设计扬程计算 章节目录
1、提水管管材选择： 在材质方面，可选的管材品种较多，常用的有铸铁管、钢管、塑料管、预应力钢筋砼管等。每
种材质的管材各有优缺点。铸铁管不易锈蚀，价格适中，但很笨重，安装难度较大，接头容易漏 水；钢管价格较高，重量也较大，不易漏水，承压力高，但容易锈蚀，价格较高；预应力钢筋砼 管价格虽较便宜，但接头易漏水，体积庞大，不易安装；塑料管（PE管）优点是不锈不漏，水力 条件优越，但价格较高，露天容易老化必须埋设。采用何种管材可根据工程实际情况作技术经济 比较确定。
（4）斜坡分基式泵房——同直墙分基式泵房，区别是有斜坡护砌。斜坡分基式泵房例图 （5）滑轨式泵房——将泵房安装在滑轨上的泵房，以适应大幅水位变动。滑轨式泵房例图 （6）浮船式泵房——将泵房安装在浮船上，通过摇臂与岸边连接，以适应大幅水位变动。
总结与建议
※干室型泵房采光差、通风差，室内潮湿，受浮托力大，不以利于泵房稳定。当上部建 筑自重小于浮托力时需要在底板上加锚杆抵抗浮托力对泵房稳定的影响。
常取沿程水损的10%，局部水损也可通过水力学公式进行计算，其计算的准确度要比估算法高。
（1以）钢《管水为力例学，》沿中程沿水程头水损头失损计失算hf计通算常公有式3种：方h法f ：λ DL
v2 2g
λ8 C 2 g；C n 1R 1 6； R ＝ D 4
式中：C——谢才系数；λ——沿程损失系数；n—钢管管材的糙率 ；L—压力钢管的长度 （m）
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2.5.2、泵房型式选择
章节目录
1、小农水泵站泵房常用型式有几下几种： （1）干室型泵房——当水源水位变幅超过水泵的有效吸程，站址处的地下水位又较高时，宜采 用干室型泵房。干室型泵房内是一个封闭空间，比如建于河道中取水的井筒式泵房就属干式泵房。 干式泵房例图：
（2）湿室型泵房——湿室型泵房的下部为一与前池相通并充满水的地下湿室。泵房和进水池合 并建造。比如建于河道岸边的排架式泵房。湿室式泵房例图： （3）直墙分基式泵房——没有水下结构，每套水泵机组均有各自单独的基础，并且与泵房墙基 分离。直墙分基式泵房例图
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
业泵站选址提供约设计前期工作
1.2、组织相关专业人员到工程现场查勘
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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。
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
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
式中：L—计算段管道长度(m) ，i—单位管长水头损失，
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
※湿室型泵房水泵室与进水池合并，较干式泵房有利于泵房稳定，通常安装深井泵。
※分基式泵房有利于防止各台机组的相互干扰，结构简单施工方便、造价——通风
采光好。 ※滑轨式、浮船式泵房均属移动式泵房，需在较大的水位变幅下工作，因此泵的效
率往往不高，而且需选择性能曲线较陡的泵。滑轨式泵房的缺点是不利于运行维护，浮 船式泵房的缺点是造价昂贵。
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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主目录
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。
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。
（2）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）中沿程水头损失hf计算公式： 式中：f——摩阻系数 ；m——流量指数 ；b——管径指数 ；Q——流量（m3/h）
hf
LQm f
db
L——管道长度(m) ；d——管道内径(mm)
（3）《村镇供水工程技术规范(SL310－2019)》中沿程水头损失hf计算公式： Hf=i·L(m)
（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
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
第2页
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】。
（必要时）。
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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 50265－2019）； 《泵站施工规范》（SL234－2019）； 《泵站技术管理规程》（SL255－2000）； 《泵站安装及验收规范》（SL317－2019）； 《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-2019）； 《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2019）； 《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）； 《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2019）； 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2019）； 《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）。