三星电力送水泵站 设计计算说明书
学 院： 水利与土木建筑工程学院 专 业： 给水排水工程 班 级： 10级给排班 学 号： 姓 名： 指导老师： 马太玲 职 称： 教 授
设计提交日期：2013年1月
三星电力送水泵站设计计算说明书
第一章 概述
1.1设计任务
送水泵站从清水池取水，经2km 长的输水管网送水至县城管网。为满足城镇居民用水需求，需设计送水泵站一座。
1.2 基本资料 1.2.1 设计流量
近期设计送水量为2.3m 3/s，最小流量为1.15 m3/s，远期发展到2.8 m3/s。
送水泵站运行方式为分两级供水。 白天（4：00~20:00）：供水量为全天的68%，每小时均匀供水； 夜间（ 20:00~4:00）：供水量为全天的32%，每小时均匀供水。 可采取水泵调速运行的方式实现分级供水。
1.2.2 设计水位
（1）吸水井最高水位：1254.0m （2）吸水井最低水位：1252.5m
1.2.3 高程
（1）管网控制点高程：1270.0m ，控制点楼层高度为3层。 （2）泵站出水口地面高程：1256.0m
1.3 内容提要
本泵站所选用的机组的型式、台数及其在设计净扬程时的工作点流量…….
第二章 机组选型及水泵安装高程的确定
2.1 设计流量与扬程的确定
2.1.1 设计流量 为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约
基建投资，在这种情况下，我们要求送水泵站中的泵昼夜不均匀工作。
近期：一天总流量： Q 1=2. 3⨯3600⨯24=198720 m3/s 白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s Q 1⨯68%
⨯16
=2. 346
夜间（20:00-4:00）时平均设计流量： m 3/s Q 1⨯32%最小：一天总流量：
⨯8
=2. 208
Q 2=1. 15⨯3600⨯24=99360 m 3/s
Q 2⨯68%
白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s 夜间（20:00-4:00）时平均设计流量： m 3/s
⨯16⨯8
=1. 173
Q 2⨯32%
=2. 208
远期：一天总流量：Q 3=2. 8⨯3600⨯24=241920 m 3/s 白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s Q 3⨯32%夜间（20:00-4:00）时平均设计流量：m 3/s Q 3⨯68%
⨯8
=2. 688=2. 856
⨯16
考虑得到安全性，吸水管采用两条管道并联的方式。一条管的设计流量为： 2. 856⨯75%=2. 142 m 3/s
2.1.2 设计扬程
H 设=H ST +∑h s +H C
=Z c +H 0+∑h +H C
其中
Z c —管网控制点与吸水井最低水位高程差（m ）；
H 0—自由水压(m)；
∑h —管路损失扬程(m)；
H c —安全水头2m
其中Z C =1270.0-1252.5=17.5 m
H 0=10+6=16 m
由经济流速v=1.5~2.0m/s，可选择设计流量Q=2.856 m3/s时，可选用进水管为：1500mm 的管径，由钢筋混凝土圆管水力计算表直线内插得，流速为：1.62m/s，1000i=8.75。水头损失为：∑h =16m
所以H
设
=17.5+16+16+2=51.5m
2.2 水泵与动力机选型
根据水泵综合型谱图，初步选择几种适合泵站设计扬程的泵型，（），再由设计流量及单泵流量，确定所选泵型的机组台数（考虑1台备用机组）。淘汰明显不合适的泵型，对剩下的进行比较。（电机配套）
2.3 水泵工作点校核
2.3.1根据所选的泵的型号，水源水位变幅1.5m 及站址处地质条件，确定泵房结构形式为（），为自吸式（自灌式）。
2.3.2吸水管路与压水管路计算 确定阀件（喇叭口） (1)吸水管： 流量Q
4156. 25Q1==1385.52 m3/h = 0.385 m3/s
3
(2)吸水管路的要求
① 不漏气 管材及接逢 ② 不积气 管路安装 ③ 不吸气 吸水管进口位置
④ 设计流速： 管径小于250㎜时，V 取1.0～1.2 m/s 管径等于或大于250㎜时，V 取1.2～1.6 m/s
(3) 吸水管路直径
采用DN600×8钢管，则V=1.32m/s ，i=3.56‰ (4) 吸水管路的管件布置 喇叭口设计
喇叭口扩大直径 D≥(1.3～1.5)d=1.4×600=840㎜ 取800㎜ 喇叭口高度 4（D-DN ）=4×（800-600）=800㎜
喇叭口距墙壁的距离 a>(0.75～1.0)D 取a=0.9×800=720㎜ 取700㎜ 喇叭口距室底的距离 h1≥(0.6～0.8)D=0.75×800=1200㎜ 喇叭口之间距离 l1≥（1.5～2.0）D=1.5×800=1200㎜ 喇叭口淹没深度 h2≥（1.0～1.25）D=1.25×800=1200㎜ 喇叭口中心线与后墙的距离C=（0.8～1.0）D=0。9×800=720 取700㎜
喇叭口与进水室的距离 l≥3D=2400 ㎜
手动闸阀 采用Z45T —10正齿轮转动暗杆楔式闸阀，其规格为：
500S59A ： DM=700㎜，L=660㎜
〈3〉偏心渐缩管 为了防止吸水管积有空气，所以采用偏心渐缩管，查表得：
500S59A ： DN700 500，L=600㎜, ζ=0.20
90°弯头
500S59A: DN600, T=700㎜, ζ=1.06
压水管路的设计
(1) 流量Q
Q1=
(2)压水管路要求
①要求坚固而不漏水, 通常采用钢管, 并尽量焊接口, 为便于拆装与检修, 在适当地点可高法兰接口。为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。 ②压水管的设计流速：管径小于250㎜时，为1.5～2.0 m/s 管径等于或大于250㎜时，为2.0～2.5 m/s ③压水管的选取
采用DN450×6钢管，则V=2.34 m/s，i=16.2‰
(3)、压水管路配件
① 止回阀 采用HH44－10微阻缓闭式止回阀，其规格为 500S59A： DN600，L=1180㎜，ζ=0.39
② 电动闸阀 采用Z945T －10电动暗杆楔式闸阀，其规格为：
500S59A： DN600, L=600㎜,W=1018 kg , ζ=0.06
③手动闸阀 设置在水管路上的常开阀门，采用Z45T －25暗杆闸阀， 其规格为：
500S59A ： DN600,L=600㎜,W=1540 kg , ζ=0.06 ④同心渐扩管 压水管路上的渐扩管规格如下：
500S59A ，DN500 600, L=600㎜, ζ=0.11 ⑤设在联络管上的渐扩管规格: DN600 800,L=800㎜, ζ=0.34
4156. 25
=1385.52 m3/h = 0.385 m3/s 3
DN500 800,L=800㎜. ζ=0.31
⑥ 三通管
DN500 800,L=1200, ζ=0.78
S 程=10. 293n 25. 33
d
b ．管道局部阻力系数S 局计算表
S 局=0. 08262∑
ξ
d 4
∑S
单
=
∑S 1= ∑S
2
=
c ．并联点前后管路损失
不同机组工作时的工作参数表
a ．流量 b ．功率 c ．装置效率
2.4 水泵安装高程
∇安=∇低+Hss
错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。-∑hs -错误！未找到引用源。
进行修正
错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。
（-10. 33-ha ）（-hva -0. 24）
故
错误！未找到引用源。=
=
▽安=1224.0+1.34 1225.34m
第三章 进出水管路设计
3.1 泵房位置与进出水管线 管坡方案确定 吸水管管径1400mm ，
出水管管径1200mm
由于采用钢管，当管径超过40mm 时采用焊接连接，糙率取正常值0.012
3.2 管路布置、铺设及支承方式
吸水管进口高程为1225m ，高于吸水井最低水位1224m ，所以用90°弯头连接，向下接3m ，低于最低水位的同时，低于最大冰冻深度 出水管管顶高程为1225m ，泵房开挖线高程1227m ，站址处最大冻土深度为1.4m ，送水管低于最大冻土深度。 配水池与送水管接口处高程1250m ，配水池处地面高程1252m ，管道接口低于最大冻土深度，配水池最低水位1253m ，也低于最大冰冻深度。
3.3 管径、管材、管长配件选定
通过公式
Q=AV
确定管径，式中，进水管流速取经济流速2m/s。经计算管径取1400mm 。送水管流速取经济流速3m/s。经计算，管径取1200mm 。 管材采用钢管，连接方式焊接。
第四章 泵房设计
4.1 泵房结构型式选择及建筑设计
4.2 主、副厂房布置
4.3 主泵房内部布置，副厂房（控制室、检修间、配电间）内部布置 4.4 主泵房与副泵房平面尺寸及各特征高程确定 4.5 辅助设备的选择与布置
F 1=
L 1
2gh 1(ρ外-ρ内) ρ外
L 2
2gh 2(ρ外-ρ内) ρ内
m 2
F 2=
m 2
F 12
h 1=2H
F 1+F 22F 22
h 2=2H 2
F 1+F 2
泵房采用半地下式泵房，块基基础，见 泵房纵横剖面图
第五章进、出水建筑物设计
5.1 取水头部设计 5.2 引水管设计
5.3 进水闸、拦污栅、工作桥结构设计形式、位置及尺寸设计确定 5.4 吸水井设计 5.5 配水井设计 附：
主要设备明细表
管路材料及管件、阀件明细表
第六章结束语
由于是第一次独自设计，计算整个泵站，难度较大，查阅的资料较多，难免出现以错误，专业知识不足，导致多次计算错误。通过这次设计，掌握了大体的设计思路。
三星电力送水泵站 设计计算说明书
学 院： 水利与土木建筑工程学院 专 业： 给水排水工程 班 级： 10级给排班 学 号： 姓 名： 指导老师： 马太玲 职 称： 教 授
设计提交日期：2013年1月
三星电力送水泵站设计计算说明书
第一章 概述
1.1设计任务
送水泵站从清水池取水，经2km 长的输水管网送水至县城管网。为满足城镇居民用水需求，需设计送水泵站一座。
1.2 基本资料 1.2.1 设计流量
近期设计送水量为2.3m 3/s，最小流量为1.15 m3/s，远期发展到2.8 m3/s。
送水泵站运行方式为分两级供水。 白天（4：00~20:00）：供水量为全天的68%，每小时均匀供水； 夜间（ 20:00~4:00）：供水量为全天的32%，每小时均匀供水。 可采取水泵调速运行的方式实现分级供水。
1.2.2 设计水位
（1）吸水井最高水位：1254.0m （2）吸水井最低水位：1252.5m
1.2.3 高程
（1）管网控制点高程：1270.0m ，控制点楼层高度为3层。 （2）泵站出水口地面高程：1256.0m
1.3 内容提要
本泵站所选用的机组的型式、台数及其在设计净扬程时的工作点流量…….
第二章 机组选型及水泵安装高程的确定
2.1 设计流量与扬程的确定
2.1.1 设计流量 为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约
基建投资，在这种情况下，我们要求送水泵站中的泵昼夜不均匀工作。
近期：一天总流量： Q 1=2. 3⨯3600⨯24=198720 m3/s 白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s Q 1⨯68%
⨯16
=2. 346
夜间（20:00-4:00）时平均设计流量： m 3/s Q 1⨯32%最小：一天总流量：
⨯8
=2. 208
Q 2=1. 15⨯3600⨯24=99360 m 3/s
Q 2⨯68%
白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s 夜间（20:00-4:00）时平均设计流量： m 3/s
⨯16⨯8
=1. 173
Q 2⨯32%
=2. 208
远期：一天总流量：Q 3=2. 8⨯3600⨯24=241920 m 3/s 白天（4:00-20:00）时平均设计流量： m 3/s Q 3⨯32%夜间（20:00-4:00）时平均设计流量：m 3/s Q 3⨯68%
⨯8
=2. 688=2. 856
⨯16
考虑得到安全性，吸水管采用两条管道并联的方式。一条管的设计流量为： 2. 856⨯75%=2. 142 m 3/s
2.1.2 设计扬程
H 设=H ST +∑h s +H C
=Z c +H 0+∑h +H C
其中
Z c —管网控制点与吸水井最低水位高程差（m ）；
H 0—自由水压(m)；
∑h —管路损失扬程(m)；
H c —安全水头2m
其中Z C =1270.0-1252.5=17.5 m
H 0=10+6=16 m
由经济流速v=1.5~2.0m/s，可选择设计流量Q=2.856 m3/s时，可选用进水管为：1500mm 的管径，由钢筋混凝土圆管水力计算表直线内插得，流速为：1.62m/s，1000i=8.75。水头损失为：∑h =16m
所以H
设
=17.5+16+16+2=51.5m
2.2 水泵与动力机选型
根据水泵综合型谱图，初步选择几种适合泵站设计扬程的泵型，（），再由设计流量及单泵流量，确定所选泵型的机组台数（考虑1台备用机组）。淘汰明显不合适的泵型，对剩下的进行比较。（电机配套）
2.3 水泵工作点校核
2.3.1根据所选的泵的型号，水源水位变幅1.5m 及站址处地质条件，确定泵房结构形式为（），为自吸式（自灌式）。
2.3.2吸水管路与压水管路计算 确定阀件（喇叭口） (1)吸水管： 流量Q
4156. 25Q1==1385.52 m3/h = 0.385 m3/s
3
(2)吸水管路的要求
① 不漏气 管材及接逢 ② 不积气 管路安装 ③ 不吸气 吸水管进口位置
④ 设计流速： 管径小于250㎜时，V 取1.0～1.2 m/s 管径等于或大于250㎜时，V 取1.2～1.6 m/s
(3) 吸水管路直径
采用DN600×8钢管，则V=1.32m/s ，i=3.56‰ (4) 吸水管路的管件布置 喇叭口设计
喇叭口扩大直径 D≥(1.3～1.5)d=1.4×600=840㎜ 取800㎜ 喇叭口高度 4（D-DN ）=4×（800-600）=800㎜
喇叭口距墙壁的距离 a>(0.75～1.0)D 取a=0.9×800=720㎜ 取700㎜ 喇叭口距室底的距离 h1≥(0.6～0.8)D=0.75×800=1200㎜ 喇叭口之间距离 l1≥（1.5～2.0）D=1.5×800=1200㎜ 喇叭口淹没深度 h2≥（1.0～1.25）D=1.25×800=1200㎜ 喇叭口中心线与后墙的距离C=（0.8～1.0）D=0。9×800=720 取700㎜
喇叭口与进水室的距离 l≥3D=2400 ㎜
手动闸阀 采用Z45T —10正齿轮转动暗杆楔式闸阀，其规格为：
500S59A ： DM=700㎜，L=660㎜
〈3〉偏心渐缩管 为了防止吸水管积有空气，所以采用偏心渐缩管，查表得：
500S59A ： DN700 500，L=600㎜, ζ=0.20
90°弯头
500S59A: DN600, T=700㎜, ζ=1.06
压水管路的设计
(1) 流量Q
Q1=
(2)压水管路要求
①要求坚固而不漏水, 通常采用钢管, 并尽量焊接口, 为便于拆装与检修, 在适当地点可高法兰接口。为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。 ②压水管的设计流速：管径小于250㎜时，为1.5～2.0 m/s 管径等于或大于250㎜时，为2.0～2.5 m/s ③压水管的选取
采用DN450×6钢管，则V=2.34 m/s，i=16.2‰
(3)、压水管路配件
① 止回阀 采用HH44－10微阻缓闭式止回阀，其规格为 500S59A： DN600，L=1180㎜，ζ=0.39
② 电动闸阀 采用Z945T －10电动暗杆楔式闸阀，其规格为：
500S59A： DN600, L=600㎜,W=1018 kg , ζ=0.06
③手动闸阀 设置在水管路上的常开阀门，采用Z45T －25暗杆闸阀， 其规格为：
500S59A ： DN600,L=600㎜,W=1540 kg , ζ=0.06 ④同心渐扩管 压水管路上的渐扩管规格如下：
500S59A ，DN500 600, L=600㎜, ζ=0.11 ⑤设在联络管上的渐扩管规格: DN600 800,L=800㎜, ζ=0.34
4156. 25
=1385.52 m3/h = 0.385 m3/s 3
DN500 800,L=800㎜. ζ=0.31
⑥ 三通管
DN500 800,L=1200, ζ=0.78
S 程=10. 293n 25. 33
d
b ．管道局部阻力系数S 局计算表
S 局=0. 08262∑
ξ
d 4
∑S
单
=
∑S 1= ∑S
2
=
c ．并联点前后管路损失
不同机组工作时的工作参数表
a ．流量 b ．功率 c ．装置效率
2.4 水泵安装高程
∇安=∇低+Hss
错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。-∑hs -错误！未找到引用源。
进行修正
错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。
（-10. 33-ha ）（-hva -0. 24）
故
错误！未找到引用源。=
=
▽安=1224.0+1.34 1225.34m
第三章 进出水管路设计
3.1 泵房位置与进出水管线 管坡方案确定 吸水管管径1400mm ，
出水管管径1200mm
由于采用钢管，当管径超过40mm 时采用焊接连接，糙率取正常值0.012
3.2 管路布置、铺设及支承方式
吸水管进口高程为1225m ，高于吸水井最低水位1224m ，所以用90°弯头连接，向下接3m ，低于最低水位的同时，低于最大冰冻深度 出水管管顶高程为1225m ，泵房开挖线高程1227m ，站址处最大冻土深度为1.4m ，送水管低于最大冻土深度。 配水池与送水管接口处高程1250m ，配水池处地面高程1252m ，管道接口低于最大冻土深度，配水池最低水位1253m ，也低于最大冰冻深度。
3.3 管径、管材、管长配件选定
通过公式
Q=AV
确定管径，式中，进水管流速取经济流速2m/s。经计算管径取1400mm 。送水管流速取经济流速3m/s。经计算，管径取1200mm 。 管材采用钢管，连接方式焊接。
第四章 泵房设计
4.1 泵房结构型式选择及建筑设计
4.2 主、副厂房布置
4.3 主泵房内部布置，副厂房（控制室、检修间、配电间）内部布置 4.4 主泵房与副泵房平面尺寸及各特征高程确定 4.5 辅助设备的选择与布置
F 1=
L 1
2gh 1(ρ外-ρ内) ρ外
L 2
2gh 2(ρ外-ρ内) ρ内
m 2
F 2=
m 2
F 12
h 1=2H
F 1+F 22F 22
h 2=2H 2
F 1+F 2
泵房采用半地下式泵房，块基基础，见 泵房纵横剖面图
第五章进、出水建筑物设计
5.1 取水头部设计 5.2 引水管设计
5.3 进水闸、拦污栅、工作桥结构设计形式、位置及尺寸设计确定 5.4 吸水井设计 5.5 配水井设计 附：
主要设备明细表
管路材料及管件、阀件明细表
第六章结束语
由于是第一次独自设计，计算整个泵站，难度较大，查阅的资料较多，难免出现以错误，专业知识不足，导致多次计算错误。通过这次设计，掌握了大体的设计思路。