武宁某水厂设计毕业设计

密级NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文THESISOFBACHELOR（201020年）题目武宁某水厂设计学院建筑工程学院系土木系专业班级给水排水工程072班学生姓名万健学号6002207046指导教师韩瑛职称高级工程师起讫日期2011321201167目录摘要IABSTRACTII第一部分设计说明书1第1章设计资料111设计任务112设计原始资料113水处理用材料与药剂资料2第2章设计用水量321供水系统的选择322设计用水量323取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量324二级泵站设计流量325清水输水管设计流量3第3章管网设计定线431管网设计4第4章给水处理工艺流程和给水处理构筑物的选择541设计原则542设计规模543厂址选择644水厂工艺流程选择645处理构筑物的选择7第5章取水工程1751取水构造物1752取水泵房1753取水构筑物主要设计参数及设备18第6章二级泵房2061设计规模2062二级泵房20第二部分设计计算书21第7章净水构筑物的计算2171设计供水量2172药剂溶解池和溶液池计算2173混合设备管式静态混合器2374絮凝设备折板絮凝池2475沉淀设备（平流沉淀池）2876过滤设备V型滤池3177消毒液氯消毒4478清水池4679水厂排泥水处理48710辅助建筑物50第8章水厂平面和高程布置5182高程布置53第9章取水构造物及一级泵站设计计算5791取水头部5792取水泵房的设计计算57第10章二级泵房64101水泵机组的选择64102机组布置和基础设计65103吸水管和压水管路设计65104泵房机器间布置67105吸水井设计67106水泵安装高度验算68107复核水泵与电机69108各工艺标高设计70109附属设备选择711010泵房布置图如下72结论73参考文献74谢辞75摘要本设计的主要任务是武宁县给水工程初步设计。设计的主要内容包括设计规模的确定、给水系统选择、给水方案比较、取水工程设计、净水厂设计、二级泵房设计和输配水管网的设计。设计书由设计说明书和设计计算书两部分组成。本设计的设计规模是125万M3/D，以地表水为水源。采用的给水系统为源水管井加氯氧化折板絮凝池平流沉淀池V型滤池清水池二级泵房城市管网。选用硫酸铝为混凝剂，液氯为消毒剂。水厂出水水质要求达到生活饮用水卫生规范（2001）。水厂位于武宁县县城郊，城市的西南方，地面标高为723M，总占地面积510公顷，绿化面积约占25，附属面积约占总面积的15，内设标准化篮球场和排球场，力争创建一个清新怡人的现代化水厂。关键词管井，折板絮凝池，平流沉淀池，V型滤池，清水池，泵房，管网ABSTRACTTHEMAINTASKOFTHISDESIGNISINWUNINGCOUNTY,THEPRELIMINARYDESIGNOFTHECOUNTYWATERSUPPLYPROJECTTHEKEYELEMENTSOFDESIGNDESIGNTODETERMINETHESIZE,WATERSUPPLYSYSTEMS,WATERSUPPLYSCHEMES,WATERENGINEERING,WATERTREATMENTPLANTDESIGN,THESECONDARYPUMPINGSTATIONDESIGN，ANDWATERDISTRIBUTIONNETWORKDESIGNDESIGNINFORMATIONFROMDESIGNCALCULATIONSANDDESIGNOFTHEBOOKISCOMPOSEDOFTWOPARTSCALCULATIONTHISDESIGNISTHESIZEOFTHERECENTDESIGNOF125,000M3/D,FORTHEWATERTOGROUNDWATERUSEDFORWATERSUPPLYSYSTEMTHESOURCEOFTHEWATERTUBECHLORINATIONOFWATEROXIDATIONFOLDEDPLATEFLOCCULATORHORIZONTALSEDIMENTATIONTANKVTYPEFILTRATIONPOOLCLEARANCEPONDTWOPUMPINGSTATIONSCITYPIPELINESELECTIONOFCOAGULANTALUMINUMSULFATE,LIQUIDCHLORINEASDISINFECTANTWATERPLANTTOMEETWATERQUALITYREQUIREMENTS,“DRINKINGWATERHEALTHSTANDARDS“2001WUNINGCOUNTYWATERTREATMENTPLANTISLOCATEDINSUBURBANCOUNTIES,SOUTHWESTOFTHECITY,THEGROUNDELEVATIONIS723M,THETOTALAREAOF510HECTARES,ACCOUNTINGFORABOUT25GREENAREA,SUBAREAOFABOUT15OFTHETOTALAREA,WILLINCLUDETHESTANDARDIZATIONOFTHEBASKETBALLCOURTANDVOLLEYBALLCOURT,ANDSTRIVETOCREATEAMODERNANDPLEASANTFRESHWATERPLANTKEYWORDSTUBEWELL；FOLDEDPLATEFLOCCULATOR；HORIZONTALSEDIMENTATIONTANK；VTYPEFILTRATIONPOOLCLEARANCEPOND；WATERPUMPINGSTATIONS；CITYPIPELINE第一部分设计说明书第1章设计资料11设计任务根据所给资料进行武宁县水厂初步设计12设计原始资料121概况随着城市经济的发展，人民的生活水平的提高，城市对用水水质与水量的要求也在逐渐提高。武宁县根据当地情况，计划建设一个规模125万的水厂，以满足当地人民与工业发展的需要。122自然条件（一）水源和水质1地下水武宁县城及规划范围内地下水为柗散岩类孔隙水，水量贫乏，且易受污染。2地表水修河是武宁县主要河流，属长江鄱阳湖水系，总面积为14793平方公里。自西流向东，横贯全县，流经县境全长80公里，修河武宁段水位流量稳定，浪高05M，水量充沛。水质符合地面水环境质量标准类。最高水位（吴淞高程）百年一遇洪水位600M，枯水位为515M（97保证率），常水位为566M。（二）城市规划与供水规模据武宁县城市总体规划及武宁水厂可行性研究报告批文，规划到2010年工业需水量5万M3/D，平均生活需水量30万M3/D，日变化系数13，未预见漏失量以20Q最高日计。（三）供水水质及水压水厂出厂水质统一按现行国家生活饮用水卫生标准考虑。水厂出水水压为042MPA，以满足接管点处服务水头028MPA。（四）气象全年主导风向为北风，68月多为南风。13水处理用材料与药剂资料131混凝剂硫酸铝、三氯化铁45、碱式氯化铝10132混凝剂投加量参考值133当地所产滤料石英砂、无烟煤、铁矿石等均有供应。134滤料石英砂筛分试验筛孔直径MM留在筛上的砂重G通过该号筛的砂重23620399716521248730991317556058938217402461631102080701筛底盘04/合计10001注也可按设计要求提供。135用于消毒的药剂液氯、漂白粉、臭氧、二氧化氯等均有供应，其他材料可按设计要求采购。原水浊度气水分配干渠的水头损失反水气水分配干渠的水头损失按最不利条件,即气水同时反冲洗时计算此时渠上部是空气,渠下部是反冲洗水按矩形的管非满流,N0013近似计算0284/S,则气水分配渠内水面高为反气水Q3M/0284/（142040）05M反水H反气水水干V气水B水力半径/204005/205040反水R气水反水H反水气水B0143M水力坡度04513/4203/223）（）（渠渠反渠NVI000459004M反水H反水反水L气水分配干渠底部配水方孔水头损失方孔H气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式Q08A计GH2算,其中Q为,A为配水方孔总面积由反冲洗配水系统的断面计算部分反气水可知。配水方孔的实际总面积为050，则方孔A2M/082/2G方孔H反气水Q方孔0284/（08050）2/（298）0026M反冲洗经过滤头的水头损失020M滤H气水同时通过滤头时增加的水头损失增气水同时反冲洗时,气水流量比为N15/4375长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤面之比约为125则长柄滤头中的水流速度/125F0284/（00125945）024M/S柄V反气水Q通过滤头时增加的水头损失9810N001001V012V2增H9810N0010010240120242570PA0057MH20则滤池配水系统的水头损失2H2H反水方孔H滤增004002602000570323MD砂滤层水头损失3滤料为石英砂,容重R1265吨/,水的容重R1吨/,石英砂滤料膨3M3M胀前的孔隙率050滤料层膨胀前的厚度H3100M,则滤料层水头损失0MR1/RO11MOH3083M3HE富余水头取150M4H则反冲洗水水泵的最小扬程为水泵H01234H500300323083157953M选三台14SH28A型离心泵，转速为1470转/分，扬程1610M，泵轴功率为508490KW，配电动机功率为75KW，效率7078，叶轮直径270MM，两用一备反洗空气的供给长柄滤头的气压损失滤头P气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量1417/S，则每座滤池共计反气Q3M安装长柄滤头3780个每个滤头的通气量14171000/37800375L/S根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失量最大为3000PA3KPA滤头P气水分配渠配齐小孔的其压损失气孔P反冲洗时空气通过配气小孔的流速/00472/00047210M/S气孔V气孔Q气孔A压力损失按孔口出流方式计算RPGAQ2360式中孔口流量系数。06A孔口面积，2MP压力损失，MM水柱G重力加速度，G98/S2Q气体流量，/H3R水的形对密度,R1则气水分配渠配气小孔的压力损失气孔P）（）气孔8904726302/2R13342/2360020620004722984MMH2O004KPA配气管道的总压力损失管PA配气管道的沿程压力损失1P反冲洗空气流量1417/S,配气干管用DN400钢管,流速1128M/S,3M满足配气干管进口流速为5M/S左右的条件,反冲洗空气管总长100M,气水分配区内的压力损失忽略不计反冲洗管道内的空气其压计算公式1598气压P气压H式中空气压力KPA气压长柄滤头距反冲洗水面的高度，M,15M气压气压H则反冲洗时空气管内的气体压力1598151598294KPA空气P气压H空气温度按30考虑,查表空气管道的摩阻为98KPA/1000M则配气管道沿程压力损失98100/1000098KPA1B配气管道的局部压力损失2P02020980196KPA2P1配气管道的总压损失098020118KPA管12气水冲洗室中的冲洗水压水压P981水压P水泵H1H反水方孔H79530300040026509812538KPA本系统采用气水同时反冲洗,对气压要求是不利情况发生在气水同时反冲洗时，此时要求鼓风机的静压为出口P管气水压富P式中输出管道的压力总损失,KPA管P配气系统的压力损失,KPA本设计气气P滤头气孔气水冲洗室中的冲洗水水压,KPA水压富余压力49KPA富P所以,鼓风机的静压力为1183002538493446KPA出口管气水压富P设备选型选用两台D364660/5000型罗茨鼓风机，静压为5000MMH2O，配套电机型号为JO2924，功率为75KW，LB1890MM820MM,一用一备。764滤池布置图如图清水渠边界线上层进水孔DN80下层进水孔15上层进水孔DN80下层进水孔15上层进水孔DN80下层进水孔15上层进水孔DN80下层进水孔15上层进水孔DN80下层进水孔15排入厂区排水管77消毒液氯消毒771加氯量1滤前加氯量一般水源地滤前加氯量为1020MG/L，结合原水水质，确定滤前15MG/L2滤后加氯量滤后水或地下水加氯量为0510MG/L，确定滤后加氯量为08MG/L3日投氯量日投氯量QQB式中Q设计水量，/DB加氯量，包括预加氯和滤后加氯量，3MMG/L则QQB1310001508301300G/D3013KG/D126KG/H772加氯设备1加氯机加氯机用以保证消毒安全计量准确。由日加量126KG/H选用MJL2型转子加氯机，安装2台，1用1备，加氯量为20180KG/H，外型尺寸为宽高330MM370MM，ZJ型转子真空加氯机安装在墙上，两台加氯机间的净距在08M，安装高度高出地面15M。2氯瓶采用1000KG液氯钢瓶，尺寸为外径瓶高800MM2020MM，自重300KG，公称压力2MPA，氯瓶采用4个，备用2个，使用时使用多只氯瓶并联直接供氯。3加氯自动化采用计算机控制自动加氯方式注入率演算流量指示计过滤水流量计加氯混合器加氯机操作器余氯指示计余氯指示计余氯连续测定仪清水池计算机控制图FRFIC773加氯间加氯间面积据水厂规模确定，设计面积为105，平面尺寸为2MLB1210M加氯间的PLC先根据滤池出水流量控制加氯机进行比例投加，然后根据余氯监测信号自动调整加氯机的加氯量，已达到最佳投氯量。当净水创厂需要季节性补氯时，根据出场余氯值控制备用加氯机进行补氯。在氯瓶间和氯瓶库内设有轴流风机，每天定时进行通风。为保证生产安全，在氯瓶间和氯瓶库内设有漏氯检测报警仪并与氯吸收中和装置连动。当发生漏氯事故时漏氯检测报警仪报警，PLC自动起动漏氯吸收装置，将漏失的氯气进行中和处理。为保证人员安全，在加氯间值班室内还备有防毒面具等。78清水池781清水池平面尺寸对于配水管网中无调节构筑物清水池，有效容积W可按最高日用水量的1020,则V15Q01513100019650，设两座矩形水池，矩形水池施工3M方便，模板周转率高，且布置紧凑，因此本设计采用矩形清水池清水池有效水深为40M，则每座清水池面积A10000/425002M取清水池池长50M，则池宽B2500/5050M清水池超高030M，则总高H430M清水池尺寸为LBH500M500M43M782管道布置1进水管D11V4Q式中Q1进入清水池内的流量，/S3MV1进水管管内流速，一般取071M/S，取09M/S则D11036M907584采用DN1100，实际流速为V4Q/D240758/110208M/S2出水管D224VQV2出水管管内流速，一般取071M/S，取08/S则D11098M80754采用DN1100，实际流速V08M/S24DQ2175803溢流管溢流管管径采用和进水管管径相同，采用DN1100，管上不装阀门，管端有喇叭口八口，出口设置网罩，防止虫类进入池内。4排水管排水管管径按2H内将池水放空计算，排水管流速按15M/H计。则排水管管径D1086M3T4V360251采用DN1100MM钢管783清水池布置清水池设两个检修孔，检修孔的直径为800MM；池顶设九个通气管，设在清水池的两测，通气管直径为500MM；池顶覆土厚度为05M。清水池的结构为地下式钢筋混凝土结构，设计水位与地面相同，清水池匿流水经厂区雨水管道进入排水泵房，在储备浇洒绿地用水多余后排入河流。浮标水位尺预留水位仪表安装孔通气孔通气孔通气孔通气孔通气孔通气孔通气孔通气孔加氯孔钢梯检修孔DN80钢梯检修孔DN80出水管1溢流管179水厂排泥水处理791排泥水处理的规范规定（1）水厂排泥水处理工艺流程应根据水厂所处社会环境、自然条件及净水厂工艺确定，由调节、浓缩、脱水及泥饼处置四道工序或其中部分工艺组成。（2）当水厂排泥水送往厂外处理是，水厂应设调节工序，将排泥水均质、匀量送出。（3）当水厂排泥水送往厂外处理时，其排泥水输送可设专用管渠或专用罐车输送。（4）当排水池只调节滤池反冲洗废水时，调节容积宜大于滤池最大一次反冲洗排水量确定792工艺选择排泥水处理工艺的选择主要取决于水厂净水工艺和运行方式，以及水源水质和泥饼的最终处置，由目前厂区的处理能力，综合考虑建设费用、日常运行费用，维护管理费用以及处置效果初步选定只设回收水池，用以调节絮凝沉淀池排水以及滤池反冲洗废水，经过静置沉淀后上清液回流至处理工艺始端继续处理，排放的污泥及沉淀池的排泥水由专用的输送灌渠送至市政污水处理厂。水厂远期处理能力达到30万吨/天的时候增设污泥浓缩及脱水设备。793回收水池的设计计算（1）生产废水量计算絮凝池排水量取供水规模的13，为132万131716M3/D，V型滤池每格冲洗排水量冲洗强度L/S2M冲洗时间MIN第一步气冲153第二步气水同时冲洗空气15水34第三步水冲55第二步中产生的水量为34604725/10003402M3第三步中产生的水量为55604725/10007090M3则冲洗过程中滤池每格产生的废水3402709010492M3水厂共六座滤池12格，冲洗周期36H，平均每日冲洗8格冲洗废水量为10492883936M3则水池需要调节水量Q839361716255536M3794回收水池设置（1）进水管设置滤池与回收水池间管线较短，为保证排泥水自留，回收池进水管标高定位6930M（2）尺寸设置回收池分两格，长度取45M，宽度取20M，有效水深H284M，取20453629M。水池内设潜污排泥泵，池顶设置泵式吸泥机。710辅助建筑物根据城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准，得附属构筑物建筑面积及附属设备如下7101附属建筑物建筑物名称定员（人）建筑面积（M）2办公楼2502510化验室71601610机修间81501510仓库2202011食堂153065浴室60106管配件堆场1501510传达室2555宿舍60125车库1001010锅炉房501057102附属设备设备名称数量设备名称数量高温电炉2溶解氧测定仪1电热恒温干燥箱2自动加码1/10000精密天平2电热恒温培养箱2托盘天平2电热蒸馏水器1电冰箱2电热恒温水洽锅2高倍显微镜1分光光度计2生物显微镜1光电比色计2高压蒸汽消毒器1浊度计3WTQ压力式温度计1余氯比色器2Y型弹簧管压力表1电导仪2UQZ51型浮球液位计1酸度计2RC1型余氯仪2离子仪1DX型指示报警仪1第8章水厂平面和高程布置81平面布置水厂的基本组成分位两部分生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等。辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库及宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。水厂平面主要内容有各种构造物和建筑物的平面定位；各种管道，阀门及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，围墙，绿化及供电线路的布置等。水厂平面布置时，应考虑下述几点要求布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管的长度，并便于操作管理。如沉淀池或澄清池应紧靠滤池；二级泵房尽量靠近清水池。但各构造物之间应留出必要的施工和检修间距和管道地位。充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用。各构造物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便。此外，有时也需设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时。为保证必须供应的水量采取应急措施。建筑物布置应注意朝向和风向。如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向；泵房及其他建筑物尽量布置成南北向。有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性，还应考虑分期施工方便。水处理构筑物按工艺流程呈直线布置，整齐，紧凑。水厂平面布置如图82高程布置在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流，两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身，连接管道，计量设备等水头损失在内。处理构筑物中的水头损失与构筑物类型和构造相关，该水头损失包括构筑物内集水槽等水头跌落损失在内。处理构筑物中的水头损失构筑物名称水头损失（M）折板絮凝池03平流沉淀池016V型滤池230各构筑物之间的连接管断面尺寸由流速决定，其值按下表采用，当地形有适当坡度可以利用时，可选用较大流速以减少管道直径及相应配件和阀门尺寸；当地形平坦时，为避免增加填、挖土方量和构筑物造价，宜采用较小流速。在选定管道流速时，应适当留有水量发展的余地。连接管的水头损失估算时通过下表确定。连接管中流速和水头损失连接管段允许流速（M/S）水头损失（M）附注一级泵站至絮凝池1012视管道长度而定絮凝池至沉淀池01001501应防止絮凝体破碎沉淀池至滤池060100030050滤池至清水池0812030050流速宜取下限留有余地当各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物型式有关。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，高程布置中既要避免清水池埋入地下过深，又应避免絮凝池在地面上抬高而增加造价，尤其当地质条件差，地下水位高时。821管渠水力计算1进水管经济流速取15M/S，采用两输水管。则在最不利情况下，一条输水EV管故障，另外一条按75计算，管径098M，取输水管直径D为EVQD41000MM。2沉淀池至滤池之间的管段采用DN1000钢管。V097M/S,1000I104。管线长为13M，沿程有两个闸阀，进口和出口，局部阻力系数分别为006，006，10，10则水头损失HIL104/1000130062102G2012MG2970进入穿孔花墙的水头损失HH1GV2式中V孔口流速，V025M/S局部阻力系数，取2H20006M,为保证安全，取H005M1892501出水渠的水头损失渠宽为100M，渠内水深021M，水力半径R015M012渠中水流流速为090M/S粗糙系数N0013。则水力坡降I23NV171231509渠内水头损失HIL1718001M。跌水高度为015M，则沉淀池内2水头损失为H001015016M3滤池至清水池间的管段采用DN1000钢管。V097M/S,1000I104。管线长为21M，沿程有两个闸阀，进口和出口，局部阻力系数分别为006，006，10，10则水头损失HIL104/1000210062102G2012MG2970滤池内水头损失为2025M，取为230M4清水池至吸水井间的管道段采用DN1000钢管。V097M/S,1000I104。管线长为20M，沿程有两个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别为006，006，10，10则水头损失HIL104/1000200062102G2012MG2970822处理构筑物高程计算1清水池最高水位清水池所在地面标高7230M,取05M超高，则水池顶部标高为7280M,有效水深4M，池底标高为6880M吸水井的水面标高为7218M，取水深为4M超高042M，则吸水井井顶标高7260M井底标高6818M。二泵房池底标高为7043M，池顶部标高77855M，出水管标高7119M。2滤池水面标高清水池最高水位清水池到滤池出水连接管渠的水头损失滤池的最大作用水头7230122307472M,超高05M，则滤池池顶标高为7522M。池底标高6997M3沉淀池水面标高滤池水面标高滤池进水管到沉淀池出水管之间的水头损失沉淀出水渠的水头损失74720120167500M，超高03M，则沉淀池的池顶标高为7530M，池底标高为7200M4反应池与沉淀池连接渠水面标高沉淀池水面标高沉淀池配水穿孔墙的水头损失75000057505M5絮凝池水面标高沉淀池与絮凝池连接渠水面标高絮凝池的水头损失7505037535M。超高03M，则絮凝池池顶标高7565M,水深35M，池底标高为7185M823水厂高程布置图如图第9章取水构造物及一级泵站设计计算91取水头部采用蘑菇取水头部。它头部分几节装配，便于吊装和检修；头部高度较大，要求在枯水期仍有一定的水深；进水方向系自帽底下曲折流入，一般泥沙和漂浮物带入较少；一般适用于中小型取水构筑物。92取水泵房的设计计算921取水泵站设计计算取水泵房采用两条自流管从河中取水1设计流量的确定和设计扬程的估算1设计流量Q取自用水系数为105，近期设计流量为124800131000051DQ/D3M自流管按总取水量设计，单根取水量Q为/2131000/2655000758Q远DM/3S/3采用DN900钢管，则流速为V4Q/D240758/0902119M/S当一条自流管冲洗或检修时，另一条自流管通过的流量为0707131000917001061Q远DM/3S/3则流速4/D241060/092167M/SV输水管采用两条DN1000钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另外一条输水管应通过75的设计流量即075075131000982501143Q近DM/3S/3则流速4/D24114/1002145M/S则1000I226所V3以H12226/100070019M水源洪水位标高位4690M（2频率），枯水位标高位5150M95频率，自流取水管长150M,泵站到净水长厂的输水干管全长700M。设计扬程当一条自流管检修时，另一条自流管通过的流量为Q191700106DM/3SM/3查水力计算表，管内流速为V167M/S,1000I341则自流管的水头损失为12341103150062M其中局部损失为沿程损失的20在最不利情况下,从取水头部到吸水室之间的水头损失为096M,则吸水室中最高水位标高为600096/105990M,最低水位为515096/105140M水泵所需静扬程HST为在洪水位时HST753559901545M在枯水位时HST753551402395M泵站内管路的水头损失粗估位20M,安全水头取位20M水泵的设计扬程为在枯水位时23951920202985MMAXH在洪水位时15451920202135MIN2初选水泵和电动机初选水泵和电机方案选用四台20SA14型离心泵,其性能参数位Q2160,H32M,88,三用一备。HM/3机组基础尺寸的确定查给水排水设计手册第11册常用设备，20SA14型水泵机组平面尺寸为LB3360MM1300MM，泵重1610KG，电机重1450KG则机组总重量为（16101450）98130019N基础深度H可以按下式计算RBLW03式中L基础长度，L336MB基础宽度，B200MR基础所用材料的容重，对于混泥土基础，R23520N/M3H060M23506319H3吸水管路与压水管路计算每台水泵有单独的吸水管和压水管吸水管吸水管内流量为Q1131000/3436671819440505DM/3H/3SM/3采用DN700的钢管，查水力计算表得，流速V131M/S,1000I287压水管设计流量为0505，采用DN500钢管，V247SM/3M/S，1000I1564机组和管道布置将四台机组双行交错排列，两台为正常转向，两台为反常转向。吸水管与压水管路采用直进直出方式布置，压水管引出泵房后两两连接起来，水泵压水管上设由液控碟阀（HDZS41X10）和手动蝶阀（D241X10）,吸水管上设由动闸阀（Z545T6）。闸阀切换井设在泵房外面。两条DN1000闸阀（GD371XP1）连接起来，每条输水管上各设切换的蝶阀（GD371XP10）一个。5吸水管路和压水管路中水头损失计算取一条最不利线路，从吸水口到切换井中闸阀止为计算线路，见图吸压水管路水头损失计算简图吸水管路水头损失吸水管的沿程水头损失IL128710350014MFSH吸水管局部水头损失见下表H（）LS21GV23吸水井的进口局部阻力系数0751DN700闸阀局部阻力系数，按开启度考虑，01528DA2偏心渐缩管DN700DN500，0233则（075015）020146MLSHG21472吸水管路水头损失00140146016MLSFSFHH压水管路水头损失（L3L4L5L6L2）IL7I521181514FDH19033M106502H（22）（）65178910GV24231213GV2502（20480150210152096037）G4052152015123046169M27G2451压水管路总水头损失033169202MLDFDDHH吸压水管路总水头损失H016202218MLFH复核水泵水泵的实际扬程为在枯水位时239519218203003MMAXH在洪水位时154519218202153MIN初选的水泵符合要求。6水泵安装高度的确定和泵房简体高度的确定。将水泵房机器间的底板放在与吸水间底板同一标高上，水泵位自灌式工作。吸水间最低水位标高为5100M。为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为490M（吸水管上缘的淹没深度为5149D/215M）。取吸水管下缘距吸水间底板075M，则吸水间底板标高为49（D/2075）4775M，洪水位标高为600M，考虑浪高05M，则操作平台标高为60005605M。故泵房筒体高度为60547751275M7附属设备起重设备最大起重量为20SA14型离心泵重量，为3050KG,最大起吊高度为1275201475M。（其中20是考虑操作平台上汽车的高度）。选用5T电动双梁双钩桥式起重机一台，起重量为5T，电机型号为YZR160L_6Z，起升高度为16M排水设备由于泵房较深。故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回吸水间去。取水泵房排水量一般按2040考虑，排水泵的静扬程按20M计，水HM/3头损失约5M。总扬程为20525M左右，可以选用IS65160A型（Q1528，H2722M，N3KW，N2900R/MIN）离心泵两台，一用一备，其平面尺寸HM/3为LB945MM390MM，配套电机为Y100L2。引水设备水泵自灌式工作，不需引水设备通风设备采用自然通风与机械通风相结合。风量按泵房每小时换气810次所需风空气量计算L810V式中L风机排风量，HM/3V泵房容积，取LQV9/4162127523060641H/3SM/3考虑到管路系统漏风，所需风机风量L11115L11641705SM/3风管内流速设计时采用10M/S，则风管断面积FL/V705/100712M采用2根风管，单根风管面积F071/203552M选用AB600MM600MM风管风管当量直径2AB/AB20606/060606MED实际流量V705/20606979M/S雷诺数REV/式中运动黏度，1506106/SE2M则RE97906/1506379610510空气摩擦阻力系数按下式计算RE51273LG2DK式中K风管内壁的当量绝对粗糙度，MM。采用钢板制风管，K015MM则0168单位管长沿程压力损失GDEVPM2式中空气密度，KG/,取12KG/33M1201689792/（062981）164MMH2OM取风管为18M，风管沿程压降18164295MMH2O295PAFH风管阻力GVLPHIM2式中局部阻力系数，进风口一个，230，出风口一个，1170290弯头2个，20230463则2301700462614PA1HGV281927H295261432114PA所需风机总压HAKH10115H1113211435647PA3565MMH2O选用T3511型轴流风机两台，两用一备，性能参数如下叶轮直径D630MM,叶轮周数478M/S，主轴转数1450转/分，叶片角度20，全风压214MMH2O，流量12345，配套电动机为TY90S4，功HM/3率为11KW8泵房建筑高度的确定泵房简体高度为1275M，操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度和采光，通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为450M，从平台楼板到房屋底板净高60M。9泵房平面尺寸的确定根据水泵机组，吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，确定泵房内径为160M。泵房布置图如下集水沟20排水管闸板格网橡胶软接头潜污泵两台集水坑集水坑第10章二级泵房101水泵机组的选择1011设计流量泵站的设计流量按最高日最高时用水量确定，Q7641672123HM/32123L/SSM/31012设计扬程吸水井最低工作水位清水池最低水位清水池到吸水井间的管路水头损失68350156820M管网控制点的地面标高与吸水井最低工作水位的高程差72706820450M初步假定泵站内管路水头损失为20M，水源点水压为420M，安全水头取为2M，则泵站设计扬程45020420205050MPH1013选泵方案选用28SA10J型离心泵两台和350S75B型离心泵两台，其中28SA10J型离心泵性能参数如下流量3600，扬程52米，HM/3转速730转/分，泵功率555KW，效率为92350S75B型离心泵性能参数如下流量1060，扬程53米，转速1450转/H/3分，泵功率197KW，效率为82运行时，同时开启一台350S75B型水泵和两台28SA10J型水泵，另一台350S75B型水泵备用。采用不同型号水泵相结合，虽然效率较方案一来说更低，但不同型号水泵搭配使用有利于水泵调节供水量且节约能耗。1014水泵电机配置电机配置水泵编号水泵型号轴功率（KW）转速（R/MIN）电机型号电机功率（KW）28SA10J5551470JS1164625350S75B1971450Y335M4220102机组布置和基础设计1021机组布置采用单行顺列布置，便于吸，压管路直进直出布置，减少水力损失，同时也可简化起吊设备。1022基础尺寸查给水排水设计手册第11册常用设备知，28SA10J，350S75B型水泵均不带底座，其基础尺寸为水泵编号水泵型号L/MMB/MMH/MM28SA10J454822601802350S75B28461110905103吸水管和压水管路设计1031管路布置根据当地条件，泵房选用半地下式，每台水泵设有独立的吸水管直接从吸水井吸水，泵压水管出泵房后，在闸阀井内以横向联络管相连接，且以两条总输水管送水至管网。初定吸水管的管中心标高为7130M，吸水井中最高水位标高为7215M,此时水泵为自灌式引水，吸水管上设闸阀，以便停泵检修时使用。吸水井中最低水位为6820M，此时水泵为吸入式引水，需要相应的引水设备。管路布置如图所示1032管径计算一台水泵单独工作时，其流量为水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，根据单泵运行流量初步选定吸水管和压水管径，计算结果如下吸水管和压水管管径计算吸水管压水管水泵型号流量（L/S）管径MM流速M/SIMM/M管径MM流速M/SIMM/M28SA10J1000900155291800200566350S75B29550015579400235190每条输水管按最大流量的70考虑，即Q0702123159225L/S，采用DN1100钢管，流速V168M/S,1000I268联络管应保证输水干管任一条损坏时仍能通过的事故用水量，采用DN1100钢管，流速V168M/S,1000I268，横向联络管与输水管选用。1033管路附件选配横向联络管与输水管选用Z945T10型闸阀，DN1100管路附件选配名称型号规格主要尺寸MM名称型号规格主要尺寸MM喇叭口DN900钢制D1600,H450喇叭口DN500钢制D1750,H60090弯头DN900R450MML450MM90弯头DN500R600MML600MM碟阀DN900D3171J10L114MMW159KG碟阀DN500D940X05L275MMW210KG偏心渐缩管DN900DN800L470MM偏心渐缩管DN500DN400L350MM渐扩管DN800DN900L370MM渐扩管DN400DN500L450MM止回阀DN800H44X10L720MMW266KG止回阀DN500H44X10L880MMW650KG碟阀DN800D971X10L78MMW118KG碟阀DN500D941X10L330MMW580KG90弯头DN800R350MML350MM90弯头DN500R450MML450MM渐扩管DN8000DN1000L650MM渐扩管DN500DN1000L450MM十字管DN1000DN1000L1000MM十字管DN1000DN1000L1000MM104泵房机器间布置1041机器间长度因电机功率大于55KW，故基础间距取为120M，基础与墙壁间距取为10M，除四台水泵外，机器右端按最大一台机组布置，设一块检修场地，平面尺寸为4030M，故得机器间总长度L2454822846104124024588M1042机器间宽度吸水管碟阀距墙取1M，压水管碟阀一侧留12M宽的管理道路，水泵基础与墙壁净距按水管配件安装的需要确定。B100275035155045088033126035M考虑到水泵出水侧是管理，操作的主要通道，水泵基础与墙壁净距不宜小于3M，机器间采取标准预制构件屋面梁，机器平面尺寸最后确定为长270M，宽70M。1043管路敷设为便于与室外冻土层下管道平接，室内管道均设在管沟内，沟顶加015M厚的钢筋混泥土盖板，与室内地坪齐平。105吸水井设计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求吸水井最高水位标高清水池最高水位标高7230M吸水井最低水位标高清水池池底标高连接管道中的水损68350156820M水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1315）D,取1339001200MM水泵吸水管进口喇叭口长度L（3070）（DD）,取30（900800）300MM喇叭口距吸水井井壁距离（07510）D,取10500500MM喇叭口之间的距离（1520）D，取205001000MM喇叭口距吸水井井底距离08D，取500MM喇叭口淹没水深H0510M,取10M吸水井井底标高682010056670M所以，吸水井长度为9000MM,最后根据水泵机组之间距离调整为27000MM,水井宽度为1800MM（最后调整为3000MM）吸水井高度为5750MM，（包括超高300MM）106水泵安装高度验算1061根据管路布置时初定的吸水管管顶标高为7130M，由水泵外形尺寸可知，28SA10J型泵的轴中心线高于进水管中心265MM，350S75B型泵的轴线泵轴中心线高于进水管中心425MM。28SA10J型泵的泵轴标高吸水管标高D/2轴中心线与进水管距离7130045/202657134M吸水井最低水位为6820M350S75B型泵的安装高度HSS泵轴标高吸水井最低水位71346820314M同理350S75B型泵初步安装高度HSS334M，为使泵房地面取平，按HSS334M验算1062因当地海拔高度为7060M，故可近似取HSHS56M1063DN900吸水管直管长560M,291MM/M，吸水管的沿程水1LSI头损失291103560002M1LIHSF吸水管路局部水头损失计算结果见表LSH管道直径MM管件阻力系数最大流量L/S流速VM/SG2水头损失（M）V2喇叭口0115001501000190弯头101250015010010500碟阀02350015010002500400偏心渐缩管0184500235021004合计017吸水管路水头损失002017019MLSFSHH水泵允许的最大安装高度HSSHSHSV2/2G56019021520MHSS3345M满足要求107复核水泵与电机1071吸水管路中水头损失SH019MLSFSSHH1072压水管DN400直管长650M,I190MM/MDN500直管长2L1D30M,I579MM/M3L2D压水管路沿程损失ILHFD650190/100030579/10000141M压水管路局部水头损失计算见表FDH管道直径MM管件阻力系数最大流量L/S流速VM/SG2水头损失（M）V2400500渐扩管025400566163041止回阀215400243030065500碟阀02040024303000650090弯头101400243030030400500渐放管018400252032006500500十字管0204001370100025002闸阀2006400137010001500500十字管020400137010002500闸阀006400137010001合计154压水管路总水头损失01411541681MLDFDDHH1073从水泵吸水口到输水管上切换碟阀之间的全部水头损失01916811871MDSH21074水泵的实际扬程H45018714202050371M可见初选水泵机组符合要求108各工艺标高设计1081标高28SA10J型泵轴标高为7134M，由28SA10J型水泵外形尺寸中可查得泵轴至基础顶面距离H1090M泵基础顶面标高泵轴标高泵轴至基础顶面距离7134097044M基础高出泵房底按020M计，可得泵房室内地坪高程为70440270245M其他工艺标高见表水泵型号进水管管中心标高/M泵轴至基础顶面高度/M泵轴中心线高于进水管管中心距离/M泵轴中心线高于出水管管中心距离/M泵轴标高/M出水管管中心标高/M28SA10J71040520026503047134071036350S75B71000900425050071325710251082泵房高度泵房室内地坪高程为70425M，室外地面高程为7240M。泵房为半地下式。地下部分高度为724704251975M。28SA10J型离心泵至室内地坪高度。取吊物底部至最高一台机组顶距F05M，则GF1707052207M1