某某河道泵站工程毕业设计

扬州大学本科生毕业设计摘 要为满足某县城市排涝的需要，计划在距县城以东 15km的新沟河上兴建排涝泵站。该泵站设计流量为 14.0m3/s，设计扬程 4.8m，最大扬程 6.5m。选用 900ZLB-85型立式轴流泵配 JSL14-12型 250kW电动机 5台套。站房采用墩墙式湿室型结构，主要建筑物包括正向进水前池，进水池、泵房、隔墩、出水池等。本论文为新沟河排涝泵站的初步设计，报告内容包括水泵的选型，辅助设备选择，主要建筑物设计，稳定计算，结构计算等。关键词：泵站，轴流泵，流量，扬程AbstractIn order to satisfy the need of some citys flood control , a new construction of drainage ditch river pumping station is built in 15 km east of the county in the Xingou riwer.The design flow rate is 14.4m3/s and design head is 4.2m, maximum head is 6.3m.Choose vertical axial flow pump of 900ZLB-85,with 5 sets of JSL14-12 and 250kW motor. The type of station house is wet room wall-type. The main building include the forbay, sump, pumping station, pier, the outlet pool,and so on. The pumping station, will play an important role in Flood control systemThe report includes the selection of pumps, auxiliary equipment selection, the main building design, stability analysis, structure calculation, and so on.Key Words:pumping station; axial-fiow pump; flow; head扬州大学本科生毕业设计目 录1 综合说明 .11.1 兴建缘由 .11.2 工程水位情况 .11.3 工程地质资料 .12.设计参数确定 .22.1 设计流量 .22.2 水位分析与特征扬程 .22.3 建筑物等级 .23.主机组选型 .33.1 水泵选型原则 .33.2 水泵选型资料 .33.3 水泵选型方案 .33.4 动力机配套 .53.4.1 动力机类型选择 .53.4.2 传动装置选择 .53.4.3 电动机的安装形式 .53.2.4 配套功率的计算 .54枢纽布置及进出水建筑物设计 .74.1 枢纽布置及站房结构型式 .74.1.1 泵站枢纽布置 .74.1.1 上下游地面高程确定 .74.1.2 泵房结构形式的选择 .7扬州大学本科生毕业设计4.2 进水设计 .84.2.1 前池设计 .84.2.2 进水池设计 .94.3 出水设计 .114.3.1 出水池设计 .114.3.2 出水池与干渠的渐变段 .124.3.3 干渠护砌长度 .125泵房布置 .145.1 站房结构型式与布置 .145.2 站房各部分高程的确定 .145.2.1 叶轮中心高程 叶 .145.2.2 底板高程 底 .145.2.3 电机层楼板高程电 .145.2.4 屋面大梁下缘高程梁 .145.3 站房平面尺寸的确定 .155.3.1 泵房长度确定 .155.3.2 泵房宽度确定 .155.4 拦污栅、检修门设计 .165.4.1 拦污栅设计 .165.4.2 检修门设计 .166工况点校核 .176.1 管路阻力损失计算 .176.1.1 局部损失计算 .176.2 扬程校核 .187泵房稳定计算 .20扬州大学本科生毕业设计7.1 防渗计算 .207.1.1 校核渗径长度 .207.1.2 计算渗流出口逸出坡降 .217.2 稳定计算 .237.2.1 作用荷载计算 .237.2.2 抗滑稳定计算 .277.2.3 地基稳定计算 .288附属设备选择和布置 .308.1 供、排水设备布置 .308.2 通风布置 .308.3 起重设备选择 .308.4 拦污清污设备 .309泵房结构设计及配筋计算 .319.1 底板结构计算 .319.1.1 荷载计算 .319.1.2 底板配筋 .339.2 中墩结构计算 .359.2.1 受力分析 .359.2.2 配筋计算 .369.2.3 抗裂验算 .379.3 边墩结构计算 .389.3.1 受力分析 .389.3.2 各工况内力组合 .399.3.3 配筋计算 .409.3.4 抗裂验算 .41扬州大学本科生毕业设计9.4 后墙结构计算 .429.4.1 受力分析 .439.4.2 内力计算 .449.4.3 配筋计算 .459.5 出水翼墙木 47致 谢 .67参考文献 .68扬州大学本科生毕业设计11 综合说明1.1 兴建缘由为满足某县城市排涝的需要，计划在距县城以东 15km的新沟河上兴建排涝泵站。1.2 工程水位情况经规划设计，查表确定新沟河排涝泵站流量 14.0m3/s。水位情况见表 1-1。 表 1-1 工程水位组合表 （单位：米）工况 上游水位 下游水位最低 31.0 25.4设计 31.6 26.8运行水位最高 31.9 30.6防洪 31.9 30.6该站上游河道断面为底宽 9m，底高程 28.1m，边坡 1:2.5；下游河道断面为底宽9m，底高程 24.0m，边坡 1:2.5。1.3 工程地质资料经勘探，该地面以下土质均为中粉质壤土，夹铁锰质结核。贯入击数 N=24击，地基土容重 19.4kN/m3，含水率 26.8%，空隙比为 =0.833，允许承载力为R=220kPa，内摩擦角 =23，凝聚力 19kPa,渗透系数 2.6610-7 。地下水埋深 7.3m。扬州大学本科生毕业设计22.设计参数确定2.1 设 计流量本泵站设计流量为 14.0m3/s。2.2 水位分析与特征扬程本泵站主要功用为排涝，工程水位情况见表 2-1所示。表 2-1 工程水位组合表（单位：米） 工况 上游水位 下游水位最低 31.0 25.4设计 31.6 26.8运行水位最高 31.9 30.2防洪 31.9 30.2泵站各特征净扬程：最低扬程：H最低净= H出低- H进高=31.030.2=0.8m设计扬程：H设计净= H出设- H进设=31.626.8=4.8m最高扬程：H最高净= H出高- H进低=31.925.4=6.5m2.3 建筑物等级该站设计流量 14.0m3/s，根据泵站设计规范（GB/T50265-2010） 2.1.2 条及2.1.3条，泵站等别为等，泵站规模为中型，泵站建筑物等级为 3级。扬州大学本科生毕业设计33.主机组选型3.1 水泵选型原则由于水泵的选型是动力机、传动及辅助设备等的配套、泵站工程建筑物设计以及经济运行的重要依据。水泵的选型不合理不仅会增加工程投资，而且会降低水泵的运行效率，增加泵站能耗和运行费用。所以，水泵的选型必须十分重视。水泵的基本选型原则主要有：（1）必须满足生产需要的流量和扬程要求；（2）水泵应在高效范围内运行；（3）水泵在长期运行中，泵站的效率较高，能量消耗少，运行费用低；（4）按所选的水泵型号和和台数建站，工程投资应较少；（5）便于安装、维修和运行管理。3.2 水泵选型资料根据泵站设计资料可知，泵站总设计流量为 14.0m3/s，设计净扬程和最高净扬程，H 设计净=4.8m ， H 最高净=6.5m，估计水力损失为净扬程的 20%，则水泵的设计扬程为 H 设计=4.8 1.2=5.76m，最大扬程为 H 最高=6.51.2=7.8m。3.3 水泵选型方案新沟河排涝泵站的扬程较低，流量较大，宜采用轴流泵；同时立式泵要求的泵房平面尺寸较小，水泵叶轮淹没于水下，起动方便。故本工程拟采用立式轴流泵。初拟 5 台和 6 台两种台数：当 5 台时， Q 泵设= Q 站设/5=14.0/5=2.8m 3/s，当 6 台时， Q 泵设= Q 站设/6=14.0/6=2.3m 3/s。根据水泵设计扬程、流量以及查高邮水泵厂水泵选型样本中的轴流泵工作性能曲线，确定两种水泵方案：方案一：选 5 台 900ZLB-85 型轴流泵，叶片安放角度+4，设计扬程时所对应的流扬州大学本科生毕业设计4量为 2.91，效率为 86.8%，转速 490r/min，叶轮直径 D=850mm。设计扬程时水泵在高效区运行。方案二：选 6 台 900ZLB-70 型轴流泵，叶片安放角度+4，设计扬程时所对应的流量为 2.51，效率为 85%，转速 490r/min，叶轮直径 D=850mm。设计扬程时水泵在高效区运行。两种方案水泵的工作性能曲线如图 3-1、3-2 所示。图 3-1 900ZLB-85 轴流泵工作性能曲线图 3-2 900ZLB-70 轴流泵工作性能曲线综合考虑各因素，决定采用方案一，即 5 台 900ZLB-85 型轴流泵（低速） ，叶片角扬州大学本科生毕业设计5度+4，n=490r/min，设计流量 Q=2.8 m3/s。3.4 动力机配套动力机配套包括动力机类型选择、配套功率和确定机型等内容。3.4.1 动力机类型选择本泵站轴流泵配套动力机选电动机。3.4.2 传动装置选择水泵轴与电动机的轴连接采用刚性联轴器直接连接，此电动机与水泵转速相等，转向相同，故理论传动效率 dr=100%，则本工程中取 dr=100%。3.4.3 电动机的安装形式本泵站采用立式轴流泵，故电动机的安装形式也应该采用立式安装。3.2.4 配套功率的计算泵站采用电动机为动力机，根据资料可知，其配套功率按