中小型水泵站設(shè)計(jì)與施工

1、1中小型泵站設(shè)計(jì)與施工中小型泵站設(shè)計(jì)與施工2022-7-72主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念二、泵站設(shè)計(jì)參數(shù)二、泵站設(shè)計(jì)參數(shù)三、泵房設(shè)計(jì)三、泵房設(shè)計(jì)四、泵站進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)四、泵站進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)五、泵站出水建筑物設(shè)計(jì)五、泵站出水建筑物設(shè)計(jì)六、泵站施工中需注意的幾個(gè)問(wèn)題六、泵站施工中需注意的幾個(gè)問(wèn)題2022-7-73一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念水泵是一種水泵是一種抽水機(jī)械抽水機(jī)械，通過(guò)水泵的作用，可以把，通過(guò)水泵的作用，可以把水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，或增加水水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，或增加水流速度，或克服沿程阻力

2、損失和局部損失，把水從一流速度，或克服沿程阻力損失和局部損失，把水從一個(gè)地方輸送到個(gè)地方。個(gè)地方輸送到個(gè)地方。水泵是世界上除了電機(jī)之外應(yīng)用最廣泛的機(jī)械。水泵是世界上除了電機(jī)之外應(yīng)用最廣泛的機(jī)械。 2022-7-74安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物，安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物，這個(gè)建筑物就稱(chēng)為水泵站。這個(gè)建筑物就稱(chēng)為水泵站。泵站內(nèi)有水泵、動(dòng)泵站內(nèi)有水泵、動(dòng)力機(jī)和輔助設(shè)備。力機(jī)和輔助設(shè)備。水泵及水泵站習(xí)慣上又稱(chēng)為機(jī)電排灌工程水泵及水泵站習(xí)慣上又稱(chēng)為機(jī)電排灌工程或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及泵或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及泵站工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理等。站工程的設(shè)計(jì)、運(yùn)行

3、和管理等。 2022-7-75水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在：水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在：1. 1. 灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服務(wù)；務(wù)；2. 2. 城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水工程；工程；3. 3. 洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放；洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放；4. 4. 環(huán)境保護(hù)、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。環(huán)境保護(hù)、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。 2022-7-761、水泵的分類(lèi)、水泵的分類(lèi) 水泵的種類(lèi)很多，按照工作原理分，主要有葉片泵、容積泵和其他類(lèi)型泵。 葉片泵是利用葉輪的旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能

4、轉(zhuǎn)化為所輸送的液體的能量的。按照葉輪及流體流動(dòng)方式的不同，又可將泵分為離心泵、混流泵、軸流泵和螺旋泵，前三種泵是應(yīng)用最為廣泛的泵型。 2022-7-772、水泵的結(jié)構(gòu)、水泵的結(jié)構(gòu)（1）離心泵離心泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力而工作的，其特點(diǎn)是揚(yáng)程高，流量小。 2022-7-78單級(jí)單吸離心泵單級(jí)單吸離心泵只有一個(gè)葉輪，一個(gè)進(jìn)水口，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，流量范圍為6400 m3/h，揚(yáng)程范圍為5125 m。有IS型、IB型等型號(hào)。 123 456789 1011 12圖1-22 IS型泵1.泵體；2.葉輪螺母；3.制動(dòng)墊圈；4.密封環(huán)；5.葉輪；6.泵蓋；7.軸套；8.水封環(huán)；9.填

5、料；10.填料壓蓋；11.懸架軸承部件；12.軸14 13 12 1110 9 8 7 65 4321151617 181920圖 123 IB型泵IS型離心泵IB型離心泵2022-7-79單級(jí)雙吸離心泵單級(jí)雙吸離心泵是指只有一個(gè)葉輪，但從葉輪兩邊進(jìn)水的離心式水泵，這種泵實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)單吸泵的葉輪合裝在同一根軸上工作，所以與單吸泵比較，流量更大 。12 3456 7 89圖124 S型泵 1.填料蓋；2.填料；3.泵蓋；4.葉輪；5.密封環(huán)；6.泵體；7.軸；8.軸套；9.軸承圖1-24 S型單級(jí)雙吸離心泵2022-7-710雙吸離心泵一般做成水平中開(kāi)式，打開(kāi)泵蓋，就能看到泵體內(nèi)的全部零件。

6、該泵具有運(yùn)行平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于要求較大流量的場(chǎng)合。 2022-7-711多級(jí)離心泵多級(jí)泵的轉(zhuǎn)輪是由多個(gè)單級(jí)泵的轉(zhuǎn)輪串聯(lián)在一根軸上組成，每一個(gè)葉輪為一級(jí)。這類(lèi)泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是泵殼用垂直于泵軸的平面分開(kāi)，分為前段（吸入段）、中段和后段（壓出段）。然后將各段用穿桿固緊，使之聯(lián)成一個(gè)整體以承受高壓。 2121345678910111213141516171819202022-7-712（2）混流泵（Mixed flow Pump）混流泵又稱(chēng)斜流泵，根據(jù)出水室的不同，通常分為蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種。中小型、低比轉(zhuǎn)速混流泵多為蝸殼式結(jié)構(gòu)，高比轉(zhuǎn)速的混流泵為導(dǎo)葉式結(jié)構(gòu)。 2022-7

7、-713132456781817 161514131211109圖 1-26 蝸殼式混流泵1.帶輪；2.擋套；3.軸承；4.泵體；5.絲堵；6.葉輪；7.葉輪螺母；8.泵蓋；9.葉輪螺母墊10.紙墊；11.軸套；12.填料環(huán)；13.填料；14.填料壓蓋；15.前蓋；16.軸承體；17泵軸；18.后蓋 蝸殼式混流泵 2022-7-714導(dǎo)葉式混流泵 1234567891011圖 1-27 導(dǎo)葉式混流泵1.填料函部件；2.上導(dǎo)軸承部件；3.彎管；4.接管；5.泵座；6.泵軸；7.下導(dǎo)軸承部件；8.導(dǎo)葉體；9.葉輪；10.葉輪室；11.進(jìn)水喇叭管2022-7-715（3）軸流泵軸流泵的外殼為圓筒形，

8、包括進(jìn)水喇叭管，導(dǎo)葉體和出水彎管等部件。軸流泵的安裝方式有立式、臥式和斜式三種。按照其葉片的安裝角度可否調(diào)節(jié)，又分為固定葉片式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式3種。 2022-7-716123456789圖 1-28 ZLB型軸流泵1.喇叭管；2.葉輪部件；3.導(dǎo)葉體；4.橡膠軸承；5.彎管；6.橡膠軸承；7.填料盒座；8.填料壓蓋；9.聯(lián)軸器開(kāi)啟關(guān)閉（b）觀察窗調(diào)節(jié)桿葉輪導(dǎo)葉調(diào)節(jié)桿凸輪連桿十字桿圖1-28（b）全調(diào)節(jié)斜式軸流泵結(jié)構(gòu)圖葉片（a）（c）2022-7-7172022-7-7182、水泵的主要構(gòu)件、水泵的主要構(gòu)件 （一）泵軸 （二）葉輪 （三）口環(huán) （四）軸封裝置 （五）軸承 （六）壓水室 20

9、22-7-7193、抽水裝置、抽水裝置 抽水裝置由水泵、動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、管道和各種附件組成。 泵裝置中除了泵機(jī)組及進(jìn)、出水池等水工建筑物以外的部分，稱(chēng)為管道系統(tǒng)。它主要包括進(jìn)、出水管路及其附件，如底閥、逆止閥、閘閥、蝶閥、彎管、漸縮管、漸擴(kuò)管、拍門(mén)、快速閘門(mén)、真空破壞閥等。2022-7-7201 2345678910111213 圖1-30 臥式離心泵抽水示意圖1.濾網(wǎng)與底閥；2.進(jìn)水管；3.90彎頭；4.偏心漸縮管；5.真空表；6.壓力表；7.漸擴(kuò)接管；8.逆止閥；9.閘閥；10.出水管；11.45 彎頭；12.拍門(mén)；13.平衡錘2022-7-7211234 5 6 782022-7-72

10、24 4、水泵的工作參數(shù)、水泵的工作參數(shù)水泵的工作參數(shù)包括泵的流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、軸功率及效率、汽蝕余量（吸上真空高度）等。 350Sh-10n=1450r/minD=466HAHSAQAHSQNQHQABCQ100806040200400200016024032000320804002040608064096012801600H(m)Hb(m)(%)ANAQ(L/s)(m3/h)N(kW)圖3-4 350Sh-10型離心泵性能曲線0482022-7-7232022-7-7242022-7-7252022-7-726二、泵站的設(shè)計(jì)參數(shù)二、泵站的設(shè)計(jì)參數(shù) 泵站的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)泵站的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)

11、格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范泵站設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。進(jìn)行。 1、排灌泵站的等級(jí)劃分排灌泵站的等級(jí)劃分我國(guó)將排灌泵站工程按裝機(jī)流量或裝機(jī)功率分為5級(jí)。對(duì)工業(yè)、城鎮(zhèn)供水泵站等級(jí)的劃分，應(yīng)根據(jù)供水對(duì)象、供水規(guī)模和重要性確定。泵站等級(jí)決定了其主要建筑物、次要建筑物和臨時(shí)性建筑物的級(jí)別。 2022-7-727（2）泵站的規(guī)劃）泵站的規(guī)劃灌溉泵站的規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容：查勘灌區(qū)的地形、地質(zhì)和水源條件及其他自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，調(diào)查已有水利工程設(shè)施及其效益，了解能源、交通等情況。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)自然區(qū)劃特點(diǎn)并考慮行政區(qū)劃進(jìn)行灌水區(qū)的劃分、選定站址、確定泵站建筑物和渠系的布置等。 灌溉泵站設(shè)計(jì)流量應(yīng)在滿足一定的灌溉設(shè)計(jì)

12、標(biāo)準(zhǔn)下，根據(jù)作物的灌溉制度、灌水模數(shù)、灌溉面積、渠系水利用系數(shù)及灌區(qū)內(nèi)調(diào)蓄容積等綜合分析計(jì)算確定。 2022-7-728排澇泵站的規(guī)劃，主要是根據(jù)各地區(qū)的排水出路(承泄區(qū))和地形條件，正確處理自排與提排、內(nèi)排與外排、排田(搶排)與排湖(內(nèi)河)的關(guān)系，以盡量減少排澇泵站的裝機(jī)容量，降低工程投資。同時(shí)應(yīng)盡可能兼顧灌溉的要求，提高泵站設(shè)備的利用率。排水區(qū)的劃分要盡可能滿足內(nèi)外水分開(kāi)、高低水分開(kāi)，內(nèi)外水分開(kāi)、高低水分開(kāi)，并充分利用自流排水并充分利用自流排水的條件。 2022-7-7292、水位組合與特征揚(yáng)程、水位組合與特征揚(yáng)程2022-7-7302022-7-7312022-7-732（3） 泵站樞紐

13、布置泵站樞紐布置灌溉泵站樞紐23457910118612022-7-733 排澇泵站樞紐 876543212022-7-734 排灌結(jié)合泵站樞紐 2022-7-735一站四閘布置形式一站四閘布置形式灌溉渠排水河泵站外河21432022-7-736雙向泵站布置形式123456外河內(nèi)河閘門(mén)1閘門(mén)2閘門(mén)3閘門(mén)42022-7-737 水泵選型水泵選型水泵應(yīng)滿足下列要求：水泵應(yīng)滿足下列要求：（1） 充分滿足一定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)供排水及灌溉要求；（2） 水泵在運(yùn)行中效率高；（3）水泵運(yùn)行中安全，汽蝕性能良好；（4）節(jié)省機(jī)電設(shè)備及土建投資費(fèi)用?。唬?） 運(yùn)行、管理和維修方便。 2022-7-738 水泵選型中應(yīng)注

14、意的問(wèn)題水泵選型中應(yīng)注意的問(wèn)題 （1）臺(tái)數(shù)（2）水泵安裝形式（3）選用抗汽蝕性能好的水泵，可提高水泵安裝高程，減少泵站開(kāi)挖深度。（4）對(duì)各種因素綜合比較和篩選 2022-7-739三、泵房設(shè)計(jì)三、泵房設(shè)計(jì)泵房是整個(gè)泵站工程的核心建筑物，主要泵房是整個(gè)泵站工程的核心建筑物，主要用途： （1）安裝主機(jī)組、輔機(jī)設(shè)備、機(jī)電設(shè)備及部分管路 （2）為機(jī)組的安裝、維修、運(yùn)行與管理提供良好的工作環(huán)境。 2022-7-740泵房設(shè)計(jì)原則泵房設(shè)計(jì)原則： （1）設(shè)備布置、安裝、運(yùn)行及檢修的要求； （2）滿足結(jié)構(gòu)布置及整體穩(wěn)定要求，各構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，安全可靠； （3）滿足通風(fēng)、采暖和采光要求，符合防潮、防火

15、、防噪聲等技術(shù)規(guī)定； （4）泵房?jī)?nèi)外交通便利，便于管理； （5）注意建筑造型合理緊湊、實(shí)用美觀與環(huán)境協(xié)調(diào)。 2022-7-741 泵房的結(jié)構(gòu)型式泵房的結(jié)構(gòu)型式 泵房按結(jié)構(gòu)型式分類(lèi)：泵房按結(jié)構(gòu)型式分類(lèi)： （1）永久性和臨時(shí)性 （2）固定式和移動(dòng)式移動(dòng)式泵房：泵船、泵車(chē)；固定式泵房：分基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房 和塊基型泵房四類(lèi)。 其它分類(lèi)方法其它分類(lèi)方法(1)(1)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (2)(2)半移動(dòng)半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動(dòng)半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2022-7-742 傳統(tǒng)的泵房分類(lèi)方法傳統(tǒng)的泵房分類(lèi)方法移動(dòng)式泵房：泵船、泵車(chē)；固定式泵房

16、：分基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房和塊基型泵房四類(lèi)。 新增加的泵房分類(lèi)方法新增加的泵房分類(lèi)方法 (a)(a)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (b)(b)半移動(dòng)斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動(dòng)斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2022-7-743影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素：影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素：（1 1）進(jìn)、出水池水位的變化幅度；）進(jìn)、出水池水位的變化幅度；（2 2）水泵機(jī)組的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式；）水泵機(jī)組的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式；（3 3）工程地質(zhì)條件。）工程地質(zhì)條件。 (4)(4)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào) 44(一)分基型泵房1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)泵房基礎(chǔ)與機(jī)組基礎(chǔ)分開(kāi)建筑，無(wú)水下結(jié)

17、構(gòu)。2優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，通風(fēng)、采光、防潮條件好，檢修方便。3型式（1）直立式擋土墻分基型泵房2022-7-7454適用場(chǎng)合（1）水源水位變幅小，保證機(jī)組不被淹沒(méi)。（2）臥式機(jī)組。（3）水源側(cè)岸坡穩(wěn)定，地質(zhì)條件好，滲透性好。特殊措施：若進(jìn)口出現(xiàn)高水位時(shí)難以滿足，可在引渠上設(shè)防洪閘，但其缺點(diǎn)是會(huì)造成人為的揚(yáng)程損失。注意事項(xiàng)：防止機(jī)組基礎(chǔ)與泵房基礎(chǔ)不均勻沉陷、洪水對(duì)地基的影響與地基滲水。2022-7-7462022-7-747 （2）斜坡式擋土墻分基型泵房2022-7-748(二二)干室型泵房干室型泵房 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 四周墻壁（擋水墻、擋土墻）與底板連成一不透水的整體（干室），室內(nèi)安裝動(dòng)力機(jī)及其

18、它設(shè)備。 2特點(diǎn)一般是臥式機(jī)組，但也有立式安裝，平面形狀一般為矩形，機(jī)房?jī)?nèi)布置整齊，安裝、運(yùn)行、檢修，采光條件均較好。3. 注意防滲透問(wèn)題max2022-7-749另外還有圓筒形干室和潛沒(méi)式干室型泵房等形式另外還有圓筒形干室和潛沒(méi)式干室型泵房等形式2022-7-750(三三)濕室型泵房濕室型泵房1結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 泵房下部有一個(gè)與前池相通并充滿水的濕室。（1）濕室進(jìn)水；（2）濕室內(nèi)的水重平衡部分浮托力，增加泵房的穩(wěn)定性。濕室型泵房一般分兩層：上層安裝動(dòng)力機(jī)和配電設(shè)備，下層安裝水泵。2適用場(chǎng)合安裝中小型立式軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵的低揚(yáng)程泵站。 2022-7-751 3.結(jié)構(gòu)形式 濕室型泵房的水下結(jié)構(gòu)有多種

19、不同型式，最為常見(jiàn)的有墩墻式，此外還有排架式、圓筒式及開(kāi)敞出流式等。 2022-7-752墩墻濕室型泵房的特點(diǎn)墩墻濕室型泵房的特點(diǎn)墩墻式泵房的水下結(jié)構(gòu)由站墩和擋土墻圍成，其四周除進(jìn)水側(cè)外，其他三面都有擋土墻，進(jìn)水條件較好，各臺(tái)機(jī)組可以單獨(dú)檢修，互不干擾。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：自重較大，后墻外的填土又產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力，因此，地基應(yīng)力較大，要求地基有較高的承載力。minmax2022-7-753 （2）排架式濕室型泵房）排架式濕室型泵房 2022-7-7542022-7-755 （3）園筒濕室型泵）園筒濕室型泵2022-7-756 （4）圬工濕室型泵房）圬工濕室型泵房2022-7-757(四四)塊基型泵

20、房塊基型泵房 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)水泵的進(jìn)水流道與泵房底板用鋼筋混凝土澆筑在一起，構(gòu)成整個(gè)泵房的基礎(chǔ)，呈塊狀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu); (2) 剛度大，抗震性能好; （3）適用于大中型立式機(jī)組、臥式機(jī)組、斜式機(jī)組、貫流式機(jī)組2022-7-7582022-7-7592022-7-7602022-7-761主機(jī)型式對(duì)泵房型式的影響：主機(jī)型式對(duì)泵房型式的影響：（1）立式機(jī)組 泵房占地面積小，電機(jī)位置高，但泵房高度大，水泵葉輪在水面以下，起動(dòng)方便。 （2）臥式機(jī)組 適宜布置間接傳動(dòng)裝置，泵房高度低，安裝檢修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適宜于低揚(yáng)程站。（3）斜式機(jī)組 進(jìn)出水流道彎曲小，流態(tài)好，有利于提高機(jī)組運(yùn)行效率，適用于低揚(yáng)程站。

21、（4）貫流泵 土建省，進(jìn)出水條件最好，但安裝檢修不便。2022-7-7622022-7-7632022-7-7642022-7-7652022-7-766創(chuàng)新與發(fā)明創(chuàng)新與發(fā)明2022-7-7672022-7-7682022-7-769泵房?jī)?nèi)部布置和尺寸確定泵房?jī)?nèi)部布置和尺寸確定 確定泵房型式后，需對(duì)泵房?jī)?nèi)主機(jī)組、電氣設(shè)備，輔助設(shè)備、管道、檢修間、門(mén)窗及過(guò)道等進(jìn)行合理布置。布置原則：布置原則：在滿足機(jī)組安裝、檢修、運(yùn)行要求及泵房結(jié)構(gòu)布置要求的前提下，應(yīng)力求緊湊、整齊、美觀，節(jié)省工程量。 2022-7-770（一）臥式機(jī)組泵房布置與尺寸確定（一）臥式機(jī)組泵房布置與尺寸確定泵房?jī)?nèi)部布置泵房?jī)?nèi)部布置

22、1、主機(jī)組布置、主機(jī)組布置按水泵的類(lèi)型及機(jī)組臺(tái)數(shù)，大中型泵站主機(jī)組在機(jī)房?jī)?nèi)一般有一列式和雙列式兩種布置型式。 (a)(b)(c)(a)(b)(c)(a)(b)(c)2022-7-7712022-7-7722022-7-7732 2、配電設(shè)備布置、配電設(shè)備布置 配電設(shè)備布置有集中布置和分散布置兩種。分散布置即是將配電柜布置在兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)中間靠墻的空地上，這時(shí)機(jī)房無(wú)須加寬。集中布置根據(jù)其在機(jī)房中的位置，又分為兩種型式，即一端式布置和一側(cè)式布置。 (a)(b)圖 9-6配電柜機(jī)組配電柜機(jī)組2022-7-7742022-7-7752022-7-776配電柜分高壓、低壓兩種，又分單面維護(hù)和雙面維護(hù)，應(yīng)保證

23、有必要的操作、維修空間。若為雙面維護(hù)，一般情況下柜后0.8m，柜前1.52m。為保持配電間干燥，配電間的地板應(yīng)略高出機(jī)房地面。配電間一般都應(yīng)單設(shè)一個(gè)外開(kāi)的便門(mén)，以防事故之用。干室型泵房配電間地坪高程應(yīng)高于擋水墻外的最高水位，以防受潮。 2022-7-7773 3、檢修間布置、檢修間布置 對(duì)于大中型泵站檢修間一般設(shè)在泵房靠近大門(mén)的一端，其平面尺寸要求能夠放下泵房?jī)?nèi)部的最大設(shè)備或最大部件，并便于拆卸，同時(shí)還要留有空地存放工具等雜物。檢修間大門(mén)尺寸的確定應(yīng)保證最大設(shè)備能順利運(yùn)進(jìn)或運(yùn)出。對(duì)于不專(zhuān)設(shè)吊車(chē)的泵站，如機(jī)組容量較小或機(jī)組間距較大時(shí)，可原地進(jìn)行檢修而不必單設(shè)檢修間。2022-7-7782022-

24、7-7794 4、交通道布置、交通道布置 泵房?jī)?nèi)的交通道是沿泵房長(zhǎng)度方向布置的主要通道，便于值班人員巡視、閥門(mén)啟閉及物件搬運(yùn)。單列式多布置在出水側(cè)；雙列式布置兩列之間。大中型泵站交通道寬度應(yīng)不小于l.5 m。 2022-7-7802022-7-7812022-7-7822022-7-7832022-7-7845 5、充水系統(tǒng)布置、充水系統(tǒng)布置 臥式機(jī)組的水泵中心線多數(shù)高于進(jìn)水池水面，需要抽真空充水啟動(dòng)。水泵的充水系統(tǒng)包括充水設(shè)備(真空泵機(jī)組)及抽氣干、支管。其布置以不影響主機(jī)組檢修、不增加機(jī)房面積、便于工作人員操作為原則。2022-7-785 充水設(shè)備一般布置在主機(jī)組之間靠進(jìn)水側(cè)的空地上，抽氣

25、干管可與充水設(shè)備同側(cè)，在高程上可沿機(jī)組基礎(chǔ)的地面鋪設(shè)，也可以支承在高于地面2 m以上的空間，然后再用抽氣支管與每臺(tái)水泵相聯(lián)。2022-7-786 6 6、排水系統(tǒng)布置、排水系統(tǒng)布置 排水系統(tǒng)用以排除水泵水封廢水及管閥漏水等。底板或泵房地面應(yīng)向下游有一定傾斜，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)排水干、支溝。 2022-7-787max機(jī)風(fēng)聯(lián)min輪底泵HH1h1h2H 支溝一般沿機(jī)組基礎(chǔ)布置，但應(yīng)與電纜溝分開(kāi)以免電纜受潮，廢水沿支溝匯集到干溝中，然后可以穿出墻外自流排出，或匯集至泵房端部的集水井中由排水泵抽排至進(jìn)水池。通常前者適用于分基型泵房，后者適用于干室型泵房。 對(duì)大型軸流泵站，檢修時(shí)流道內(nèi)的水先流入排水廊道，然后由

26、排水泵抽排出室外。2022-7-7887. 7. 通風(fēng)布置通風(fēng)布置 由于電動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備的運(yùn)行以及陽(yáng)光輻射會(huì)散發(fā)出大量的熱量，尤其是夏日排灌季節(jié)，可能造成很高的室內(nèi)溫度，這不僅影響工作人員的身體健康，也會(huì)加劇電機(jī)絕緣老化，降低電動(dòng)機(jī)效率。實(shí)測(cè)資料表明，當(dāng)電動(dòng)機(jī)周?chē)鷾囟冗_(dá)到50時(shí)，則效率要降低25% 2022-7-789 分基型泵站的泵房的通風(fēng),主要是通過(guò)合理布置門(mén)窗,實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓或熱壓自然通風(fēng)，干室型泵房有時(shí)需采用機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)。大型泵站設(shè)置風(fēng)道，把電機(jī)的熱量和噪音排出泵房。 2022-7-790( (二二) )泵房尺寸確定泵房尺寸確定 1、機(jī)房跨度 機(jī)房跨度應(yīng)根據(jù)泵體的大小、進(jìn)出水管道及其閥件的長(zhǎng)

27、度、安裝檢修及操作管理所必需的空間確定，并考慮進(jìn)出水側(cè)所布置的走道寬度要求，其跨度也應(yīng)與定型的屋架跨度或吊車(chē)跨度相適應(yīng)。 b墻凈b縮bb泵擴(kuò)b逆b1閘b接b2凈bH2022-7-791b墻凈b縮bb泵擴(kuò)b逆b1閘b接b2凈bH2022-7-7922 2、機(jī)房長(zhǎng)度、機(jī)房長(zhǎng)度 機(jī)房長(zhǎng)度主要根據(jù)機(jī)組及機(jī)組基礎(chǔ)的長(zhǎng)度，以及機(jī)組間的間距決定。 配電間檢修間機(jī)組機(jī)組通 道圖 9-8L1LLLL2LLbLLbL2022-7-7932022-7-794 3、機(jī)房高度 機(jī)房高度指機(jī)房地面與屋面大梁下緣之間的距離。 （1）小型泵站一般不設(shè)吊車(chē)：H3.5m（2）設(shè)吊車(chē)時(shí)：保證從汽車(chē)上吊下最大部件；滿足安裝檢修要求。

28、 梁軌h5h6h4h3h1h2檢泵底臺(tái)H圖 9-92022-7-795二、立式機(jī)組泵房布置與尺寸確定二、立式機(jī)組泵房布置與尺寸確定 (一)中小型立式機(jī)組泵房?jī)?nèi)部布置與尺寸中小型立式機(jī)組多采用濕室型泵房，布置較為簡(jiǎn)單，主機(jī)組一般為一列式布置，機(jī)組間距主要取決于下層進(jìn)水池的進(jìn)水要求。葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-796根據(jù)濕室型泵房的特點(diǎn)，機(jī)房以下的設(shè)備須垂直吊運(yùn)，因此，機(jī)房樓板上須注意開(kāi)設(shè)吊物孔或做活動(dòng)樓板。 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-797機(jī)組一列式布置時(shí)機(jī)房寬度的確定與分基型泵房要求類(lèi)似。對(duì)于墩墻式泵房，往往在隔墩上留有檢修門(mén)槽，為起吊閘門(mén)，上部須

29、設(shè)臨時(shí)便橋，為此，機(jī)房寬度加上必要的便橋?qū)挾葢?yīng)與進(jìn)水池長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。 minmax2022-7-798泵房各部高程的計(jì)算泵房各部高程的計(jì)算1. 1. 葉輪中心高程葉輪中心高程輪輪該高程是泵房剖面設(shè)計(jì)中首先需要確定的高程，由水泵的汽蝕性能和最低運(yùn)行水位確定。輪=低-h3 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-7992. 2. 水泵吸水喇叭管管口高程水泵吸水喇叭管管口高程進(jìn)進(jìn)進(jìn)取決于進(jìn)口最低運(yùn)行水位低及水泵尺寸： 進(jìn)=低-h2-h3 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-71003. 3. 底板高程底板高程底底吸水管口高程確定后，底板的高程決定于管口懸空高度h1： 底=進(jìn)- h

30、1 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-71014. 4. 電機(jī)層樓板高程電機(jī)層樓板高程機(jī)機(jī)電機(jī)層樓板高程一般按進(jìn)口最高水位高加上安全超高確定，同時(shí)與中間軸的長(zhǎng)度及地面高程相適應(yīng)： 機(jī)=高+ 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h12022-7-7102屋面大梁的下緣至機(jī)房樓板的垂直距離即為機(jī)房的高度，其高度應(yīng)滿足起吊最長(zhǎng)部件的要求：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯和水泵的抽軸。 葉輪中心線梁機(jī)高低底進(jìn)Hh3h2h15. 機(jī)房屋面大梁下緣高程梁2022-7-7103（三）（三） 泵房整體穩(wěn)定分析泵房整體穩(wěn)定分析 初步擬定泵房尺寸后，必須進(jìn)行整體穩(wěn)定計(jì)算，要求泵房整體在外力和內(nèi)部荷載的共同作用下，不發(fā)生

31、傾覆、滑動(dòng)或浮起等破壞，滿足地基穩(wěn)定要求。否則，必須根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)泵房布置和尺寸進(jìn)行修改。 2022-7-7104泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括:抗傾、抗抗傾、抗滑、抗浮和地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）滑、抗浮和地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）的設(shè)計(jì)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。算等內(nèi)容。 2022-7-7105四、泵站進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)四、泵站進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)泵站進(jìn)水建筑泵站進(jìn)水建筑物主物主要包括進(jìn)水涵閘、引渠、前池和進(jìn)水池等。進(jìn)水建筑物合理的水力設(shè)計(jì)可以為水泵提供良好的進(jìn)水條件，對(duì)改善水泵裝置的能量性能和汽蝕性能都有很大影響。 2022-7-71

32、06為保證泵站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，泵站進(jìn)水建筑物除需滿足一般水工設(shè)計(jì)的要求及盡可能節(jié)省土建投資外，還應(yīng)滿足保證進(jìn)水能力、水流平順?lè)€(wěn)定、水力損失小、避免回流及旋渦等水力設(shè)計(jì)的要求。在泵站樞紐布置及站址選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮到進(jìn)水建筑物水力設(shè)計(jì)方面的要求。 2022-7-7107（一）引水渠（一）引水渠 泵站引渠是連通水源（或排水區(qū)）與泵房的明渠。 1、使泵房盡可能接近灌區(qū)（或容泄區(qū)），以減小輸水渠道的長(zhǎng)度； 2、為保證水流平順地進(jìn)入前池創(chuàng)造必要的條件； 3、避免泵房與水源直接接觸，簡(jiǎn)化泵房結(jié)構(gòu)，便于施工； 4、對(duì)于從多泥沙的水源中取水的泵站，還可為沉沙提供條件。 2022-7-7108引渠路線的確定引渠

33、路線的選擇應(yīng)根據(jù)選定的取水口及泵房位置，結(jié)合地形地質(zhì)條件、施工條件及挖填方平衡等多方面的因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 2022-7-7109泵站引渠的水力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形、地泵站引渠的水力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計(jì)算確定，并應(yīng)質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計(jì)算確定，并應(yīng)滿足引水流量、行水安全及渠道不沖不淤等要求。滿足引水流量、行水安全及渠道不沖不淤等要求。 2022-7-7110( (二二) ) 前前 池池 1、前池的作用與類(lèi)型、前池的作用與類(lèi)型在多機(jī)組的情況下，泵站進(jìn)水池的寬度比引渠底寬大，因此，需在引渠和進(jìn)水引渠和進(jìn)水池之間設(shè)置一聯(lián)接段池之間設(shè)

34、置一聯(lián)接段，這就是前池。 圖10-4 前池長(zhǎng)度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進(jìn)水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-7-7111前池的作用前池的作用保證水流在從引渠保證水流在從引渠流向進(jìn)水池的過(guò)程中能流向進(jìn)水池的過(guò)程中能夠平順地?cái)U(kuò)散，為進(jìn)水夠平順地?cái)U(kuò)散，為進(jìn)水池提供良好的流態(tài)。池提供良好的流態(tài)。前池的分類(lèi)前池的分類(lèi)正向進(jìn)水前池和側(cè)正向進(jìn)水前池和側(cè)向進(jìn)水前池向進(jìn)水前池圖10-5（b）（a）2022-7-7112 正向進(jìn)水前池的水流與進(jìn)水池水流的方向一致，水流逐步擴(kuò)散、流態(tài)平順且形式簡(jiǎn)單、施工方便，應(yīng)優(yōu)先采用。 側(cè)向進(jìn)水前池的水流與進(jìn)水池水流方向正交或斜交，易形成

35、回流或漩渦，流態(tài)分布不均勻，應(yīng)盡量避免采用，僅在地形條件比較狹窄、正向進(jìn)水難以布置的情況下才考慮采用。 2022-7-71132 2、前池的水力設(shè)計(jì)要求、前池的水力設(shè)計(jì)要求(1)(1)保證水流順暢、擴(kuò)散平緩，無(wú)脫壁、回流或保證水流順暢、擴(kuò)散平緩，無(wú)脫壁、回流或旋渦現(xiàn)象旋渦現(xiàn)象 (2)(2)盡可能節(jié)省土建投資。盡可能節(jié)省土建投資。 2022-7-71143 3、前池內(nèi)的不良流態(tài)的危害、前池內(nèi)的不良流態(tài)的危害將嚴(yán)重影響進(jìn)水池內(nèi)的流態(tài)，導(dǎo)致水泵能量性能和汽蝕性能下降，甚至引起水泵的汽蝕和振動(dòng)，同時(shí)回流還會(huì)引起前池內(nèi)的局部淤積，而泥沙淤積又會(huì)進(jìn)一步加劇不良流態(tài)的發(fā)展。 圖10-6 （b）（a）8臺(tái)8臺(tái)

36、泵 房泵 房不良的行近流速回流區(qū)支渠渠道邊壁脫流回流區(qū)2022-7-71154、前池尺寸的確定、前池尺寸的確定(1)前池?cái)U(kuò)散角 前池?cái)U(kuò)散角是影響前池流態(tài)及其尺寸大小的主要因素。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，前池?cái)U(kuò)散角的取值一般為=20 40 。 圖10-5（b）（a）2022-7-7116水流在漸變段擴(kuò)散流動(dòng)時(shí)具有一種自然現(xiàn)象，即：在流速v、水深h為某一定值時(shí)，若/2大于某一臨界值，則水流會(huì)因慣性而發(fā)生脫壁現(xiàn)象，此臨界值稱(chēng)為天然擴(kuò)散角天然擴(kuò)散角，又稱(chēng)臨界擴(kuò)散角，又稱(chēng)臨界擴(kuò)散角，臨=20 。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，前池?cái)U(kuò)散角的取值一般為=20 40 。Fr大，取值靠下限；Fr小，取值靠上限。 Frvgh2022-

37、7-7117(2)前池池長(zhǎng)前池池長(zhǎng)前池池長(zhǎng)可由引渠末端底寬b、進(jìn)水池總寬B及選定的前池?cái)U(kuò)散角計(jì)算： 22tgbBL圖10-5（b）（a）211212圖10-7 （a）（b）2022-7-7118(3)池底縱向坡度由于水泵淹沒(méi)深度的要求，進(jìn)水池池底的高程一般低于引渠末端的渠底高程，因此，還需將前池池底做成斜坡，使其在立面方向上起聯(lián)接作用。iHL圖10-4 前池長(zhǎng)度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進(jìn)水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-7-7119底坡i一般不陡于1:4。 iHL圖10-8 （a）（b）00.10.20.30.40.50.61.621.641.661

38、.681.701.72=0=0.35=0.5=1=2022-7-7120前池邊坡與鉛垂線夾角的正切稱(chēng)為邊坡系數(shù)m。m值的選用關(guān)系到值的選用關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，主要根渠坡的穩(wěn)定，主要根據(jù)土質(zhì)條件及挖填方據(jù)土質(zhì)條件及挖填方的深度確定的深度確定。 圖10-4 前池長(zhǎng)度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進(jìn)水池寬度）前池最小 寬度=1:104前池邊坡系數(shù)前池邊坡系數(shù)m與翼墻形式與翼墻形式2022-7-7121前池翼墻有直立式、傾前池翼墻有直立式、傾斜式及圓弧式等。斜式及圓弧式等。翼墻的形式對(duì)前池流態(tài)翼墻的形式對(duì)前池流態(tài)也有一定影響也有一定影響。與進(jìn)水池中心線成45夾角的直立式翼墻可

39、獲得良好的流態(tài)，并且直立式翼墻也便于施工，因而得到廣泛的應(yīng)用。 圖10-4 前池長(zhǎng)度(b)(a)=1:1045。鋼筋混凝土翼墻前池的最大寬度（進(jìn)水池寬度）前池最小 寬度=1:102022-7-71225、側(cè)向進(jìn)水的前池、側(cè)向進(jìn)水的前池 00/2圖10-9 (a)(b)(c)側(cè)向進(jìn)水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，通常均側(cè)向進(jìn)水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，通常均需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?，以改善流態(tài)。側(cè)向進(jìn)水的前池宜需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?，以改善流態(tài)。側(cè)向進(jìn)水的前池宜設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過(guò)水工模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過(guò)水工模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 2022-7-71236、前池流態(tài)的改善、

40、前池流態(tài)的改善 采取設(shè)置導(dǎo)流墩及底坎、立柱等措施可以明顯改善前池內(nèi)的不良流態(tài)?？倛D工作橋閘門(mén)槽隔墩進(jìn)水池引渠工作泵未工作泵（a）（b）（c）2022-7-7124側(cè)向進(jìn)水的前池一般均需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?隔離島站間回流區(qū)回流區(qū)表層回旋東部回流區(qū)西部回流區(qū)2022-7-7125（三）（三） 進(jìn)進(jìn) 水水 池池1、進(jìn)水池的作用與設(shè)計(jì)要求進(jìn)水池（也稱(chēng)開(kāi)敞式進(jìn)水池）是供水泵吸水管直接吸水的水工建筑物，具有自由水面，通常用于中小型泵站。 圖10-13 LD1B1Lhh2022-7-7126進(jìn)水池的主要作用：進(jìn)水池的主要作用：（1）進(jìn)一步調(diào)整從前池進(jìn)入的水流，為水泵進(jìn)口提供良好的進(jìn)水條件；（2）在進(jìn)水池進(jìn)

41、口設(shè)置攔污門(mén)槽，以便設(shè)置攔污柵，在水泵運(yùn)行時(shí)攔污；（3）在進(jìn)水池進(jìn)口設(shè)置檢修門(mén)槽，在水泵需要檢修時(shí)，放下檢修門(mén)，可抽空進(jìn)水池內(nèi)的水進(jìn)行檢修。 2022-7-7127進(jìn)水池的水力設(shè)計(jì)進(jìn)水池的水力設(shè)計(jì)要求（1）合理選擇進(jìn)水池的結(jié)構(gòu)形式；（2）合理確定進(jìn)水池的各幾何參數(shù)，以保證所需的進(jìn)水流態(tài)；（3）便于清淤和管理維護(hù)；（4）盡可能減少土建投資。獲得良好的進(jìn)水流態(tài)與減少土建投資是對(duì)矛盾，需合理地兼顧兩方面的要求。 2022-7-71282、進(jìn)水池的后壁形式及主要幾何參數(shù)、進(jìn)水池的后壁形式及主要幾何參數(shù)（1）應(yīng)用較多的應(yīng)用較多的后壁形式后壁形式（a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-7-7129

42、（2 2）矩形進(jìn)水池的主要幾何參數(shù)）矩形進(jìn)水池的主要幾何參數(shù)包括：包括：進(jìn)水池寬度進(jìn)水池寬度B B、喇叭管、喇叭管懸空高度懸空高度Z、后壁后壁距距X、池長(zhǎng)池長(zhǎng)L及及淹沒(méi)深度淹沒(méi)深度Hs。目前大都以喇叭管進(jìn)口的直徑目前大都以喇叭管進(jìn)口的直徑D為基本參數(shù)表示為基本參數(shù)表示進(jìn)水池的各幾何參數(shù)。進(jìn)水池的各幾何參數(shù)。 圖10-13 LD1B1Lhh2022-7-71303、進(jìn)水池流態(tài)分析 水流從四面匯集進(jìn)入喇叭管，是進(jìn)水池流動(dòng)的基本特征。水流從四面匯集進(jìn)入喇叭管，是進(jìn)水池流動(dòng)的基本特征。在水泵運(yùn)行時(shí)，一部分水流從正面進(jìn)入喇叭管，一部分水流從兩側(cè)進(jìn)入，還有一部分則繞過(guò)兩側(cè)，從后面進(jìn)入喇叭管。進(jìn)水池各幾何尺

43、寸與基本流動(dòng)特征的辯證關(guān)系。 B2251251223 4 5、L圖h123452D進(jìn)BB2LDh2022-7-7131進(jìn)水池中的旋渦進(jìn)水池中的旋渦在進(jìn)水池設(shè)計(jì)不當(dāng)或水泵吸水管淹沒(méi)深度不夠的情況下，進(jìn)水池可能產(chǎn)生旋渦。從旋渦發(fā)生的位置加以區(qū)分，可將旋渦分為附底渦、附壁渦和水面渦三種類(lèi)型。 123圖10-152022-7-7132水面渦根據(jù)吸氣情況，又分為4種型式 2022-7-7133進(jìn)水池防渦措施進(jìn)水池防渦措施可以采取在進(jìn)水池內(nèi)設(shè)置隔板、導(dǎo)流錐等措施，防止旋渦的發(fā)生。 zx(c)(d)hx(a)D進(jìn)(b)zx(c)(d)hx(a)D進(jìn)(b)2022-7-71344、進(jìn)水池尺寸的確定、進(jìn)水池尺寸

44、的確定進(jìn)水池幾何尺寸的確定目前大都依賴(lài)于試驗(yàn)結(jié)果，由于試驗(yàn)條件的差異，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)常常并不一致。隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的迅速發(fā)展，已開(kāi)始采用數(shù)值計(jì)算的方法研究解決進(jìn)水池的水力設(shè)計(jì)問(wèn)題。 2022-7-7135（1）進(jìn)水池寬度的確定）進(jìn)水池寬度的確定 進(jìn)水池寬度過(guò)大或過(guò)小，會(huì)對(duì)流態(tài)和土建投資產(chǎn)生什么影響？ B2251251223 4 5、L圖h123452D進(jìn)BB2LDh圖10-13 LD1B1Lhh2022-7-7136根據(jù)試驗(yàn)和使用情況，B=D偏大，故實(shí)際應(yīng)用的池寬B總是取BD。 0.785DD圖10-18 2022-7-7137日本有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（JSME）規(guī)定池寬B（22.5）D；英國(guó)流體力學(xué)協(xié)會(huì)

45、推薦池寬B（23）D；美國(guó)有關(guān)資料推薦池寬B2D。我國(guó)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范泵站設(shè)計(jì)規(guī)范推薦池寬推薦池寬B3D。池寬的確定，除需考慮水力條件外，還要考慮機(jī)組安裝、維修的要求，一般要求B2D。在一池多泵的情況下，為減少水泵之間的相互影響，相鄰兩臺(tái)水泵之間的距離可適當(dāng)加大，取34D。 2022-7-7138（2）懸空高度的確定）懸空高度的確定懸空高指吸水喇叭管進(jìn)口至進(jìn)水池底部的距離，其取值對(duì)喇叭管附近流態(tài)和土建投資的影響都非常顯著。 h懸（a）（b）h懸（c）h懸圖10-19 2022-7-7139規(guī)范推薦Z為0.60.8D。綜合考慮各方面的因素，建議懸空高建議懸空高Z為為0.50.7D，較小的喇叭管進(jìn)口直

46、徑取大較小的喇叭管進(jìn)口直徑取大值，較大的喇叭管進(jìn)口直徑值，較大的喇叭管進(jìn)口直徑取小值。取小值。2022-7-7140（3）后壁距的確定）后壁距的確定 后壁距指吸水管中心至進(jìn)水池后壁的距離。 過(guò)小的后壁距必將導(dǎo)致不均勻的流態(tài)和較大的喇叭管進(jìn)水損失。過(guò)大的后壁距不僅是不必要的，而且還增加了水流在后壁空間的自由度，從而加大了吸氣旋渦產(chǎn)生的可能。 2022-7-7141規(guī)范推薦后壁距X為0.81.0D，同時(shí)滿足喇叭管安裝的要求。 2022-7-7142（4）進(jìn)水池長(zhǎng)度）進(jìn)水池長(zhǎng)度 進(jìn)水池長(zhǎng)度指從進(jìn)水池進(jìn)口至吸水管中心的距離。 2022-7-7143 進(jìn)水池應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度進(jìn)水池應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，滿足以下幾

47、方面的要求： （1）對(duì)從前池進(jìn)入的水流進(jìn)行整流；（2）保證水泵起動(dòng)時(shí)進(jìn)水池水位； (3）水工布置方面的要求； (4）水工穩(wěn)定計(jì)算的要求。 2022-7-7144一般根據(jù)秒換水系數(shù)確定進(jìn)水池長(zhǎng)度。秒換水系數(shù)的含義是進(jìn)水池內(nèi)水體的體積與水泵流量Q之比： QLBhK/BhKQL/規(guī)范推薦池長(zhǎng)大于4D，進(jìn)水池的水下容積按共用該進(jìn)水池水泵的3050倍設(shè)計(jì)流量確定。 2022-7-7145（5）淹沒(méi)深度的確定）淹沒(méi)深度的確定進(jìn)水池內(nèi)流動(dòng)比較復(fù)雜，進(jìn)水池內(nèi)流動(dòng)比較復(fù)雜，進(jìn)進(jìn)水池各部分尺寸之間是相互影響、水池各部分尺寸之間是相互影響、相互制約的。相互制約的。臨界淹深的確定與多種因素臨界淹深的確定與多種因素有關(guān)

48、，進(jìn)水池的寬度及后壁距也有關(guān)，進(jìn)水池的寬度及后壁距也在不同程度上影響著臨界淹沒(méi)深在不同程度上影響著臨界淹沒(méi)深度。度。 0.50.751.01.25X/D00.51.01.52.02.5H /Ds圖10-20 后壁距對(duì)臨界淹深的影響 2022-7-7146進(jìn)水池內(nèi)的水位是影響水面渦形成的最主要的因素。進(jìn)水池內(nèi)的水位是影響水面渦形成的最主要的因素。 147臨界淹沒(méi)深度還與喇叭管的安裝方式有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水平安裝的喇叭管所需的淹沒(méi)深度最大。圖10-21給出了進(jìn)水喇叭管垂直、傾斜和水平3種安裝方式下，淹沒(méi)深度Hs所表示的意義。 GFE(a)最低運(yùn)行水位D(b)DG最低運(yùn)行水位FEd最低運(yùn)行水位GD

49、FE(c)d圖10-21 規(guī)范規(guī)范推薦推薦:1）喇叭管垂直布置時(shí)，Hs（1.01.25）D；2）喇叭管傾斜布置時(shí)，Hs（1.51.8）D；3）喇叭管水平布置時(shí)，Hs（1.82.0）D。 2022-7-7148對(duì)立式軸流灌溉泵站，因其常在低水位下運(yùn)行，Hs可取大值；對(duì)立式軸流排澇泵站，因其常在進(jìn)水位較高的情況下運(yùn)行，Hs可取小值。為保證不發(fā)生汽蝕，任何情況下，Hs不得小于0.5。 2022-7-7149（6）進(jìn)水池平面形狀對(duì)流態(tài)的影響）進(jìn)水池平面形狀對(duì)流態(tài)的影響矩形進(jìn)水池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，在中小型泵站得到廣泛應(yīng)用。 （a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-7-7150對(duì)矩形、平面對(duì)稱(chēng)渦

50、殼形和半圓形進(jìn)水池的水泵裝置效率進(jìn)行比較試驗(yàn)，在其他條件基本相同的情況下，矩形進(jìn)水池=59.5%,半圓形進(jìn)水池=60.5%，平面對(duì)稱(chēng)渦殼形進(jìn)水池效率=61.5%。對(duì)幾種邊壁形狀的進(jìn)水池水力損失系數(shù)進(jìn)行了比較：矩形進(jìn)水池0.259，半圓形進(jìn)水池0.273，平面對(duì)稱(chēng)渦殼形進(jìn)水池0.250。 2022-7-7151試驗(yàn)結(jié)果表明，平面對(duì)稱(chēng)渦殼形進(jìn)水池的水力損失系數(shù)最小，水泵裝置效率最高,進(jìn)水條件最好，施工也不很復(fù)雜，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。 （a）（b）（c）（d）圖10-12 2022-7-7152五、泵站出水建筑物設(shè)計(jì)五、泵站出水建筑物設(shè)計(jì)泵站出水建筑物主要包括出水池（或壓力水箱）、泵站出水建筑物主要包括

51、出水池（或壓力水箱）、出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。泵站出水建筑物的合理設(shè)計(jì)不僅可以獲得良好的泵站出水建筑物的合理設(shè)計(jì)不僅可以獲得良好的出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動(dòng)能，減出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動(dòng)能，減少對(duì)輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，而且在很大程度上影少對(duì)輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，而且在很大程度上影響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。 2022-7-7153（一）（一） 出出 水水 池池1、出水池的作用與設(shè)計(jì)要求、出水池的作用與設(shè)計(jì)要求出水池是聯(lián)接壓力管道和出水池是聯(lián)接壓力管道和灌溉干渠或排澇干渠

52、（或容泄灌溉干渠或排澇干渠（或容泄區(qū)）的銜接建筑物。區(qū)）的銜接建筑物。圖 1 1 - 1出水池的位置應(yīng)結(jié)合站址、管線及輸水渠道的位置進(jìn)行選擇。 2022-7-7154（1）出水池的作用 1）匯集出水管道來(lái)流，有時(shí)也起分流作用，向連接于出水池的幾條干渠分流； 2）消能穩(wěn)流、擴(kuò)散出水管水流，將水流平順地引入干渠，以免造成渠道沖刷； 3）便于設(shè)置防止倒流的設(shè)施（如拍門(mén)、溢流堰、快速閘門(mén)等）； 4）便于設(shè)置和檢修斷流設(shè)施。 2022-7-7155（2 2）出水池的設(shè)計(jì)要求）出水池的設(shè)計(jì)要求 1）出水池的穩(wěn)定計(jì)算最為重要；2）確保池中水流順暢、穩(wěn)定，水力損失小，流速不超過(guò)2 m/s，在水流匯集過(guò)程中不發(fā)

53、生劇烈碰撞及水面壅高現(xiàn)象，滿足防沖穩(wěn)流的要求。為防渠道沖刷，干渠進(jìn)口應(yīng)有一定的護(hù)砌長(zhǎng)度； 3）便于施工和運(yùn)行管理；4）力求節(jié)省土建投資。 2022-7-71562、出水池的類(lèi)型1 1）按水流方向的不同）按水流方向的不同, ,可分為正向出水池、側(cè)向出可分為正向出水池、側(cè)向出水池和多向分流式出水池三種類(lèi)型。水池和多向分流式出水池三種類(lèi)型。 123(a)(c)(b)圖11-2 2022-7-71572 2）按出水池與泵房的關(guān)系）按出水池與泵房的關(guān)系，可分為分建式和合，可分為分建式和合建式兩種建式兩種。分建式出水池分建式出水池適用于高揚(yáng)程泵站，合建式出水池合建式出水池將出水池與泵房建成一個(gè)整體，多用于

54、低揚(yáng)程泵站。 2022-7-7158 3)3)按斷流方式的不同按斷流方式的不同，可分為拍門(mén)式、閘門(mén)式、，可分為拍門(mén)式、閘門(mén)式、虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。 4)4)按是否有自由水面按是否有自由水面，又可分為開(kāi)敞式出水池和，又可分為開(kāi)敞式出水池和壓力水箱兩種類(lèi)型壓力水箱兩種類(lèi)型，前者即通常簡(jiǎn)稱(chēng)的出水池，池內(nèi)具有自由水面；后者則為封閉的有壓管道。 2022-7-71593、出水池流態(tài)分析、出水池流態(tài)分析 在正向出水池內(nèi)，水流從出水管進(jìn)入出水池后在立面方向和平面方向同時(shí)擴(kuò)散，呈三維擴(kuò)散狀態(tài)。由于擴(kuò)散較快，在立面方向，在主流上部形成旋滾區(qū)，下面也有小一點(diǎn)的旋滾；

55、在平面方向，則在出水管的兩側(cè)形成回流區(qū)。 （a）圖11-3 1:mA出PDD淹hCOLh出B（b）AL0BB2022-7-7160 在側(cè)向出水池內(nèi)，由于是側(cè)向出流，受到正面壁面的阻擋而形成反向回流，出流不暢，致使水面壅高，水力損失增加。壁面距管口愈近，出水流態(tài)所受影響愈大。 B圖11-4 2022-7-7161 在安裝多根出水管的出水池內(nèi)，水流更為紊亂，通過(guò)設(shè)置隔墩可以顯著改善流態(tài)。 （a）（b）圖11-52022-7-71624、淹沒(méi)出流正向出水池淹沒(méi)出流正向出水池尺寸的確定尺寸的確定（1）出水管出口直徑 合理地確定出水管出口直徑，一般按出水管管口的流速在（1.52.5）m/s范圍內(nèi)選取。

56、圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-7-7163（2）淹深）淹深h淹淹出水管口留有一定淹深，不使出水管水流沖出水面增加水力損失和水面旋滾。 gvh2)32(20淹圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-7-7164（3）池底至管口下緣距離為便于出水管道及拍門(mén)的安裝，也為了避免泥沙或雜物堵塞管口，出水管管口與出水池池底應(yīng)留有一定的空間，一般取為0.20.3 m。 圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-7-7165（4）出水池墻頂高程和池底高程）出水池墻頂高程和池底高程1）

57、出水池池頂高程超高池頂hmax圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-7-71662）出水池池底高程PDh淹池底0min圖11-6 BbbD0LmH4H3H2H1LrhPD0hhv0hpn淹2022-7-7167（5）出水池寬度）出水池寬度出水池寬度可按下式計(jì)算： )2()1(0aDnnB式中： n出水管數(shù)目；隔墩厚度，m； D0出水管出口直徑，m； a出水管邊緣至池壁或隔墩的距離，一般取a=(0.51.0) D0。 2022-7-7168（6）出水池長(zhǎng)度）出水池長(zhǎng)度 水面旋滾法 水面旋滾法的目的是：使出水池長(zhǎng)度等于旋滾長(zhǎng)度，從而把旋滾限制在出水池以內(nèi)。

58、 5.0max淹出hL205.014.2)5.0(7mDhp圖11-8 拋物線LLPPhPD0v0hP2022-7-7169淹沒(méi)射流法淹沒(méi)射流法假定出水管管口出流符合半無(wú)限空間射流規(guī)律，認(rèn)為水流在池中沿射流方向逐漸擴(kuò)散，擴(kuò)散過(guò)程中斷面平均流速逐漸減小，當(dāng)斷面平均流速等于渠首平均流速時(shí)，其擴(kuò)散長(zhǎng)度即為出水池長(zhǎng)度。 )1(9.200渠出vvDL41.02001)(58.3渠出vvDLD00vLL0圖11-9 2022-7-7170（7）干渠護(hù)砌長(zhǎng)度 max54渠護(hù)）（hL2022-7-7171（8）出水池與干渠的漸變段）出水池與干渠的漸變段出水池通常比輸水干渠渠底寬，因此，需在兩者之間設(shè)置一銜接段

59、以實(shí)現(xiàn)平順的過(guò)渡。 LLgLhBb圖11-10 收縮角宜采用3040，一般不宜大于40。 22tgbBLg2022-7-7172D0D02bD01.2D00.5D+205臨hD0L+P2圖11-7 D0D03D0D021h 渠大 渠小LPh1.2D01.2D0圖11-7 溢流堰式出水池 2022-7-7173（9）側(cè)向出水池尺寸的確定）側(cè)向出水池尺寸的確定1）池寬）池寬 側(cè)向出水池的寬度對(duì)出流流量有一定影響。 0123456712345B/D0圖11-11 流量Q(L/S)86BL2LD03D05D0L圖11-13 D02022-7-7174對(duì)單管側(cè)向出水池對(duì)多管側(cè)向出流，池寬應(yīng)隨匯入流量的增

60、加而相應(yīng)加大。 0)54(DBD0D0D0SS123BB1B2B3123L2L1L出L圖11-12 BL2LD03D05D0L圖11-13 D02022-7-71752）池長(zhǎng)）池長(zhǎng) a.a.單管側(cè)向出水池單管側(cè)向出水池BL2LD03D05D0L圖11-13 D0b.b.多管側(cè)向出水池多管側(cè)向出水池 SnDnLLLLL) 1()5(0212出SnDnLLLLL) 1()5(0212出D0D0D0SS123BB1B2B3123L2L1L出L圖11-12 02026DLLDLL出2022-7-7176（二）（二） 壓力水箱壓力水箱 壓力水箱也是出水管與干渠（或容泄區(qū)）之間的連接建筑物，其作用與出水池