魏村水站第一部分泵站设计土建部分毕业论文

目录第一部分泵站设计土建部分1综合说明311兴建缘由312工程位置、规模、作用313基本资料及工程设计标准314工程布置和主要建筑物515机电和金属结构62设计参数的确定721设计流量的确定722水位分析及特征扬程的确定723工程设计等级73机组选型831方案比较832方案的选择114枢纽布置及进出水建筑物设计1341枢纽布置及站房结构型式1342引河及前池设计1343进水流道的设计1544出水流道设计1845上下游连接建筑物的形式和布置2046交通和附属建筑235站房设计2451站房结构型式与布置2452站房平面尺寸的确定2553站房各部分高程的确定2654站房主要结构设计设计3155水泵工况点的校核3456防渗渗计算3957稳定计算436结构计算5161基本情况5162底板弯矩计算5163配筋计算597原始资料6271概况6272气象资料6273电源情况628主接线设计6381站负荷计算6382主变的选择6483供电母线的选择（35KV架空线的选择）6584主接线659短路电流计算6791短路计算布置图6792各组件电抗计算6793短路点的短路电流计算6810泵站机组的启动计算70101计算简图70102启动压降的计算7011电气设备的选择72111电动机回路电器设备的选择72112电缆的选择751136KV电压互感器开关柜的选择761146KV母线的选择781156KV母线支持绝缘子和穿墙套管的选择79116站变开关设备的选择80117变低压侧电气设备的选择82118主变高压侧电气设备的选择8511935KV电压互感器开关柜的选择88111035KV侧站变的开关柜的选择89111135KV母线的选择92111235KV母线支持绝缘子的选择9312继电保护95121电动机保护95122主变的保护98参考文献100第一篇泵站土建部分毕业设计1综合说明11兴建缘由根据太湖治理规划，拟常州市境内魏村兴建水利工程枢纽，即为魏村西抽水站。12工程位置、规模、作用魏村西抽水站位于常州市魏村，其包括泵站工程、节制闸、船闸各一座，共同组成具有防洪、灌溉、供水、航运、水环境保护等多功能综合利用工程系统。其中泵站、节制闸、船闸平行布置，泵站、节制闸引河。引河系人工开挖，上下游联接天然河道德胜河，并分别直通太湖和长江。其建成后为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。13基本资料及工程设计标准131自然条件该项工程位于北亚热带南部气候区，年平均气温155，年平均降雨量10678MM。工程处于长江冲积平原，地势平坦，地下水埋深一般15M。132地质条件表11土层分布情况土层指标序号N635击土层项高天然湿容重孔隙比含水量CKPA度压缩系数MPA容许承载力KPA灰黄、褐黄色重中粉质壤土，上部为耕植土，下部夹薄层砂壤土3581901870830962783471814黄灰及灰褐色淤泥质中重粉质壤土,夹薄层粉砂,局部呈现互层状,含有机质13018211141179灰黄及黄色中、重粉质壤土，粉质粘土，8101910893272315110150灰黄色中、重粉质壤土,下部夹薄层粉砂,局部呈现互层状12501880943462917105180灰黄及灰色轻粉质241860963491721136180砂壤土,夹薄层重粉质壤土,局部呈现互层状,含白色云母片95根据江苏省水利勘测总队常州市魏村水利枢纽工程地质勘察报告（施工图阶段），站址处土层自上而下分布情况如表11。土壤物理力学指标采用值1523KPA150KPA03CRF砌墙后,回填土的物理指标选用值15115KPA15KN/M2DT抗滑安全系数正常运用期13校核运用期11附注高程系吴淞零点为基准。133水位特征值长江侧百年一遇最高高潮位745M50频率高潮平均值494M97保证率最低低潮位231M71年410月最低旬平均低潮位165M内河侧解放后出现的最高涝水位576M泵站开机灌溉时，站前高水位431M泵站开机排涝时，站前水位304M最低通航水位250M134设计参数泵站具有双向抽水要求，其抽水能力均为60M3/S,站上并附设汽10，挂80单车道公路桥一座。表12站身稳定计算水位组合工况计算工况长江内河（M水位差（M校核745250495正向设计745304441校核165576411反向设计189431242表13泵站灌排净扬程工况计算工况长江内河（M水位差（M校核494304190抽排涝水设计745394351校核231431200灌溉补水设计189431242135设计标准魏村泵站为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。长江侧及内河侧引河河底高程00M。附注节制闸闸孔净宽612624M；边墩、中墩厚度1546M,闸室长18M,公路桥桥面高950M,泵站、节制闸间以导流墩相隔。余见枢纽示意图地震按6度考虑136气象资料风力设计按8级风考虑，校核按10级风计算。最大风速度5M/S；基本风压W373N/M2；最热月平均最高温度338；最热月平均气温334；年最高温度月7月；极端最高气温41；极端最低气温12；最热月地面下08M处土壤平均温度27；雷暴日数35日/年；137负荷类型泵站年最大负荷利用小时2000H。MAXT138供电电源由位于站址西南的变电所架设10KM专线供电。其输电电压为110KV或35KV两种。最大运行方式时变电所馈电母线的短路容量800MVA，最小运行方式时为600MVA。泵站在计费计量点的功率因数不应低于09。14工程布置和主要建筑物141站房形式及主要尺寸站房采用块基型站房，站房高度108M楼面至屋顶大梁,水泵房高度1102M,底板尺寸252304M2142进出水流道流道采用平面蜗壳式双向进出水流道，流道长20M,宽56M,中间设06M宽的隔墩。143进出水建筑物（1）上下游引河长江侧、内河侧引河均为底宽435米，高程000，边坡13（2）前池前池长22M,其中斜坡段14M,斜坡I023。144西岸上下游连接建筑物上下游连接建筑物选用反翼墙及扶壁式挡土墙15机电和金属结构151抽水站一座（1）主机泵安装2000ZLQ1528轴流泵配套TDL215/2124800KW电动机五台套，总装机容量4000KW，抽水能力75M3/S。（2）变配电工程（包括套闸、节制闸和枢纽管理处用电）1主变35/63KV4000KVA一台2站变35/04KV200KVA一台、6/04KV200各KVA一台3高低压开关等电气设备152金属结构设备上下游进出水流道均采用快速闸门，共16扇，进水流道选用QPPY2328型液压启闭机10台。出水流道选用QPPY2258型液压启闭机10台。在泵站上下游各设单轨悬挂式清污机二台，栅体倾角90O。2设计参数的确定21设计流量的确定由设计任务书可知泵站具有双向抽水的要求，其向长江抽排流量位75M3/S，向内河提灌流量为75M3/S。22水位分析及特征扬程的确定由表12的特征水位可推知泵站灌排净扬程，如表21所示。表21泵站灌排净扬程工况时期长江（M）内河MM正常494304190抽排涝水最大745394351正常231431200灌溉补水最大189431242由于泵站以抽排涝水为主，故以抽水时的正常净扬程加上估计的水头损失所得水位进行机组的选型，以其最大扬程进行校合电机是否超载，并校合灌溉补水正常运行时工况点是否在高效区。23工程设计等级魏村西泵站为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物。3机组选型31方案比较311方案选择由于该泵站以排涝为主，故以排涝水位进行选泵。初步估算水力损失为06M，则由2SYHSQ得190625M设由于只有一台原型泵即该泵站正在用的205M1875R/MIN可供参考，另配有南水北调工程DN所用的模型泵，故此处将选出一模型泵与正在用的原型泵进行比较。312方案一选用5台2000ZLQ1528型泵。M3/S，则有75Q总N单泵流量75/515M3/S/QN总313方案二选用三台泵泵的单宽流量75/325M3/S，通过先选模型泵再根据相似条件得原型泵的尺寸。模型泵的选取根据水泵及水泵站中水泵的相似律可知比转速是水泵进行分类和性能比较的综合判据，随着比转速的变化，水泵发生一些有规律的变化。故要使模型泵与原型泵具有相似的工况，应选比转速与原型泵相似的模型泵。假设150R/MINN由水泵及水泵站S4/365HQ原型泵1376SN4/35210选用模型泵时应选择相近的，故S选用一模型泵MM，R/MIN30D140N其在高效区时H37MQ385L/S此时模型泵的1230SN4/378565若将叶片调至此时有32M370L/S0HQ13451367SN4/3270156原型泵与模型泵的近似相等。SN故该模型泵可选由水泵与水泵站中水泵的相似律知识有0823501452PMPPDNH得256M取为26MPD有80314562M，又有3467152PPNDQ576302MPQ34根据，将模型泵的性能曲线转化为原型泵的性能曲线，如图3180MH3467图31由模型泵转得到的原型泵性能曲线故可向厂家订购三台D26MN150R/MIN原型泵，其在正常水位下运行时工况点在高效区内。314方案比较由水泵及水泵站中的水泵动力机配套知识有1三台26M的泵计算过程中参考图31由性能曲线可得在设计工况（A点）583（115）设HMAX351（115）404MKW1982567843GQP设泵转当M时，M3/S（B点）40H210QKWAX1984676G配泵转KW10631P总2五台205M的泵由性能曲线得，在设计工况，（A点）8（115）设HMAX351（115）404MKW98152643GQP设泵转当M时，M3/S（B点）40H710QKWAX2981245983G配泵转KW50P总21总总图322000ZLQ1528型水泵综合性能曲线32方案的选择根据水泵及水泵站中水泵选型有水泵选型的原则1）充分满足一定的设计标准内供排水及灌溉要求；2）水泵在运行中效率高；3）水泵运行安全，汽蚀性能好；4）机电设备及土建投资费用低；5）运行和管理和维修方便。水泵台数太少，机电设备运行效率高，管理人员和相对费用也较低，能源消耗和运行费用较省。但台数太少难以适应流量的变化要求，运行调度不方便，当水泵发生故障时影响较大。台数多，适应性强保证率高，但台数过多，水泵过小，效率过地能耗较高，运行成本高，不便管。大中型泵站一般取48台。故由配套总功率进行比较得选用五台的较为经济，另外从运输安装的方便性来看选用五台较为适中。33电机选型确定配套功率时，必须按照水泵工作范围内最大轴功率来计算。配套轴功率的计算式如下10MTEMPDRGQHNKNKW10598627其中为水泵工作范围内对应的最大轴功率。（泵型的选择中已计算）EMN根据前面的方案的比较已选择5台205M的水泵，其单台所需配套功率为598KW，为安全起见选择TDL215/2124型同步电动机，其额定功率为800KW。电机得技术参数参数见下表表31TDL215/2124型同步电动机技术参数型号容量（KW）额定电压（KW）额定电流（A）启动电流数额定转速（R/MIN）TDL215/2124580069355250启动转矩额定转矩牵入转矩额定转矩最大转矩额定转矩励磁电压（V）励磁电流（A）符合系数（K1）0411189030008854枢纽布置及进出水建筑物设计41枢纽布置及站房结构型式411枢纽布置（1）此站的泵站枢纽中泵站工程部分主要有引河、前池、站房、出水池、输水河道。（2）站房的定位由泵站工程中站址的选择有泵站站址的选择一般考虑以下几个方面1）站址应选择在排灌区内最优的地形位置上，对于排灌结合的泵站为了减少泄水建筑物的工程量，站址宜靠近外河堤；2）保证取水、排水方便；3）泵站站房应尽量设置在坚实的地基上，如遇流沙和淤泥层，应作必要的地基处理。4）泵站尽量建在交通便利初；5）站址地形要开阔，有利于泵站建筑物的布置与施工，有利于以后的改建；6）考虑综合利用的要求。根据以上的要求以及魏村水利枢纽处的地形，将站址选在得胜河东南侧地面高程为95M处。（3）泵站枢纽的布置由泵站工程,双向流道闸站结合型式，站房向外靠近并将之置于堤身中，利用站身挡外河水位，从而省去防洪闸，则工程量较省。这种泵站是站身直接挡水，所以适用扬程较低，内外水位变化幅度不大的场合。综合考虑各种因数魏村西站采用双向流道闸站结合型式。412站房结构型式由泵站工程站房的结构型式主要与进、出水的变化幅度、水泵机组的类型和结构、工程地质条件有关。因上文枢纽布置采用双向流道闸站结合型式，即站身直接挡水。故采用块基型泵房。由泵站工程知，进水流道有肘形进水流道、平面蜗壳进水流道、簸箕形进水流道、双向进水流道。其中平面蜗壳进水流道宽度比肘形稍宽，但其显著的优点流道的高度较小，可以抬高站房的底板高程。开挖量深度低。此外，这种流道施工较为方便，而而且流道与流道之间需要填充的混凝土量较少，因此对节省工程投资，加快工程进度等有明显的优点。而魏村西站内外河水位相差较小，扬程较低，也适合用蜗壳形流道。综合考虑魏村西站采用块基型，平面蜗壳双向进水流道。42引河及前池设计421前池的型式由泵站工程前池分为两大类，即为正向进水式和侧向进水式。因此处不受地理条件的限制，为得到较好的水力条件采用正向进水式。422前池尺寸的确1为了进入流道的水流较为稳定，前池的前8米取为平直段2扩散角由泵站工程可知扩散角是影响前池尺寸和水流流态的主要因素。扩散角过小会增大池长，工程量和造价也随之增大；扩散角较大，主流可能会产生脱壁、偏折，池内产生回流和旋涡，使池中水流不畅顺。根据有关试验和工程经验，前池扩散角采用。4023河底纵向坡度I由泵站工程可知底坡过大会恶化水泵的进水条件，其次回增大水力损失，底坡过缓，则土方开挖量增大，综合水力和工程要求，池底坡度一般采用513I（4）由于河底高程为000M，进水流道底板高程为322米，为使池的底坡，31,5I扩散角，将前池的倾斜段长度14M，前池的宽度44M。40,2LB由于流道底版垂直水流的长度为364M，进行底坡和扩散角的验算31,153I由池长的计算公式2TANBBL46/2ARCTN4620,1故底版设计满足要求，具体尺寸见图图41前池尺寸图423引河的设计由魏村水利枢纽示意图知下游的河堤有两曾不同的高程，分别为55M和75M；上游的河堤也有两层不同的高程，分别为60M和95M；上下游的河底高程都为00M，此处取引渠的护坡坡度为13。泵站段的引渠宽度已经确定为436M。其采用35CM的浆砌块石护坡，黄砂、块石各10CM。由以上的数据可得引渠的尺寸图图45引河断面尺寸图引河的尺寸应该满足过流能力，其流速应该满足不淤，不冲的要求。43进水流道的设计主要参考给水排水设计手册、魏村泵站双向进水流道设计（论文）、泵站工程图46进水流道长度方向尺寸图431流道高度H即叶轮中心线到进水流道底版的距离由魏村泵站双向进水流道设计及泵站工程，可知012HH其中为水泵叶轮中心线至水泵坐环法兰面的高度，对于一定的水泵其值一定。由叶轮直径205M，取为141M。D为喇叭管的高度，一方面影响流道高度，一方面影响水流条件。越大，流道出口的流速1H1H1H布越易得到调整，但增大的值又增大了的值，根据经验平面蜗壳式双向进水流道，H1/HD05065取11M，有056。11/D平面蜗壳式双向进水流道，0406取09M，有0422H2H2/D1411109341M。H432喇叭管进口直径的确定1D由泵站工程可知越大，进口流速越小，水力损失越小。但增大后也要适当增加喇叭管1D的高度，以改善喇叭管的流态。同时，因为增大后，减小了喇叭管的进口流速，相应地也应该1H1D降低蜗壳内的平均流速，从而要增大及吸水室的宽度，以至引起机组宽度的增大，从而影响工程2HB量。故根据魏村泵站双向进水流道设计，平面蜗壳式双向进水流道，1415，取1/D3M，有10461D1/433流道的宽度图47进水流道宽度方向的尺寸如图，根据魏村泵站双向进水流道设计按环行柱面流速分布均匀条件确定流道的宽度蜗壳断面的高度0810，取186M，则有091/KHDKH/KHD蜗壳上壁面倾斜角，取60460平面蜗壳式双向进水流道（25830），取56MBB由图得（563）/213M1/2434进口段56M，进水流道的进口流速0810M/S，取为09M/SBV则有M，取为30M1529760QHV进因进口要作成圆弧，高度可能略有变化。进口段盖板直线渐缩上翘角设计中应与出水流道扩散角，流道进口断面综合考301虑，太大易使流道长度过短，站房结构布置困难，此处取为。12则有,8903651V435流道长度流道长度流道的长度应根据土建设计和金属结构布置确定。此处考虑水泵层的主通道的宽度取为28M（符合运输最大件的要求），泵座部分所占的空间约为38M（由水泵的大小决定），由于上文中已确定进口的高度和进口段盖板直线渐缩上翘角，通过计算进水流道的长度即流道进口到叶轮中心线的距进H离为10M。436导水锥和喇叭管的线性设计由泵站工程中平面蜗壳流道的设计可知由上面确定、以后，就可以确定相对于水泵叶轮中心线的喇叭口及站房底板顶面高程；0H12再根据水泵座环内径、轮毂直径、喇叭口直径，就有了喇叭管和导水锥的各控制尺寸，可以D0D1D绘出喇叭管和导水锥的形状曲线。可以选择一定的椭圆曲线或圆弧曲线，画出喇叭管和导水锥的曲线，然后在绘出流速变化曲线加以验证，也可以先假定流速的变化规律曲线，据此求出各过水断面的面积，由面积变化规律先初拟喇叭管的曲线，在求出导水锥的曲线。此处简化，直接根据有关资料确定大概满足要求的喇叭管和导水锥的曲线，不在用流速变化曲线进行验证。（1）导水锥的线型设计为了得到较好的流态,导水锥的线型采用1/4椭圆弧，取导水锥的下部直径与喇叭管进口直径相同即为3M，上部直径与水泵的轮毂直径相同即为065M。Y轴同上，X轴位于泵轴所在直线以下，距离为1109186014M12KH椭圆方程为，其中（3065）/21175；12BYA0/ADD186MKBH则有椭圆的方程为18617522YX由椭圆方程可作导水锥的曲线。（2）喇叭管的线型设计喇叭管的线型同样采用1/4椭圆弧,同样以距泵轴所在直线15M垂直线为Y轴，以叶轮中心线所在直线为X轴，则有椭圆的中心为（0，0）,椭圆弧轴方向的轴长11MY1BH则有椭圆的方程为12YA平面蜗壳式双向进水流道喇叭管与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为4718YX带入椭圆方程得222109176340XAX由相切关系得则032MA则有椭圆方程为13202YX根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线。437进水流道尺寸图根据前面的计算设计得进水流道的立面尺寸如下。图48进水流道的具体尺寸图44出水流道设计主要参考泵站工程、给水排水设计手册。由泵站工程平面蜗壳型双向进水流道可知平面蜗壳双向出水流道类似倒置的平面蜗壳进水流道，故只需求出以下的控制尺寸即可得平面蜗壳双向出水流道的尺寸图。441流道底版高程的确定由泵站工程，知SHHMIN底由有关资料知流道出口的淹没深度太大会降低出水池底板的高程，增加工程造价。淹没深度过小有可能产生汽蚀，影响流态。对于平面蜗壳双向出水流道根据大量的实验有（12）SHGVD2为出口流速控制在12M/S左右，此处取为12M/SDV007015M取为014MSH为正常抽涝排水水时内河侧的水位，由泵站工程毕业设计任务书可知394MMINHMINH取底版高程为M8314093底442流道的宽度为了上下的衔接，出水流道的宽度取同进水流道，仅是蜗壳壁面倾斜角。40K并且宽度方向中的M,M13A56B443中部高度的确定中部流速控制在15M/S左右，56M则有M/S，取为18MH中79165VBQ444流道出口高度的确定出水流道出口处的流速控制在12M/S左右则有M，取为23M出23651此时的流速为122M/S445叭管进口直径的确定1D同进水流道446导水锥同进水流道447流道长度流道长度流道长度流道长度即流道进口到叶轮中心线的距离，具体计算过程同进水流道，最终取为10M。448导水锥和喇叭管的线性设计1喇叭管的线型设计采用1/4椭圆弧并以距泵座所在直线15M垂直线为轴，以泵座所在直线为轴，则有椭圆的中YX心为（0，0），椭圆弧轴方向的轴长12MY1BH则有椭圆的方程为21AX平面蜗壳式双向进水流道喇叭管与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为Y47X188带入椭圆方程得2220819176340AXXA由相切关系得则035M则有椭圆方程为21350YX根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线，2导水锥的线型设计Y轴同上，X轴位于泵轴所在直线以下，距离为09092103M12KH椭圆方程为，其中（3065）/21175；18M12BYA0/ADDKBH则有椭圆的方程为87522YX由椭圆方程可作导水锥的曲线。综合得出水流道的具体尺寸如下图图49出水流道的具体尺寸图45上下游连接建筑物的形式和布置451连接建筑物的布置由水工建筑物中两岸连接建筑物的知识可知上下游翼墙的布置采用反翼墙的形式，所谓反翼墙是翼墙自底板向上下游延伸一段距离，然后转弯插入堤岸内，转弯圆弧的半径约为M，9052为了使水流扩散均匀上下游翼墙每侧平均扩散角宜采用，如水流易脱离翼墙表面。127由上面有关数据的限制初步设计反翼墙的延伸段到进水池的末端，而转弯圆弧的半径为24M，扩散角为。其布置基本能够满足要求。12452两岸连接建筑物的结构形式和尺寸由水工建筑物可知两岸连接建筑物主要是挡土墙。其形式有重力式、悬臂式、空箱式及连拱空箱式等五种。其中各种挡土墙的适用情况和经济高度不同。根据上游的地面高程为95M，下游的地面高程为75M，根据总体布置图可知各挡土墙所需的埋深不同，故不同位置的挡土墙的高度不同。通过计算所需挡土墙的高度有；14M、12M、105M、85M、64M、43M。由于各种挡土墙的经济高度不同，故前4种高度选择选择扶壁式挡土墙，且用钢筋混凝土结构，后2种选用重力式挡土墙。由水工建筑物知对于扶壁式挡土墙，直墙与底板所需要的厚度与扶壁间距成正比。对于钢筋混凝土结构，为了施工方便间距不宜小于30M，一般为3045M。为了适应不均匀沉降，可以把36跨作为一段，每段长1020M，段与段之间设有沉降缝。扶壁厚度多为3040CM，如扶壁很高，下部厚度可以适当加大。直墙顶厚一般为1520CM，但不宜小于12CM。底板宽度为，HB908前趾长度为，底板厚度为。对于重力式挡土墙，其各部分的尺寸在书中B5/13H12/0也有说明，此处不在详细说明。由上述的要求以及挡土墙所需的高度得各种挡土墙的具体尺寸。1M的扶壁式挡土墙4H图410挡土墙尺寸（1）（2）M的扶壁式挡土墙1H图411挡土墙尺寸（2）（3）M的扶壁式挡土墙510H图412挡土墙尺寸（3）（4）的扶壁式挡土墙的尺寸58H图413挡土墙尺寸（4）（5）M的重力式挡土墙46H图414挡土墙尺寸（5）（6）M的重力式挡土墙34H图415挡土墙尺寸（6）46交通和附属建筑461交通设计由水工建筑物波高HL其中V为计算风速，D为吹程5/4131062VD由基本资料，V2510M/S，D5334167M0167KMHL0500166105/401671/30029M由水工建筑物，桥面高程较最高水位应有05M的安全超高，故桥面高程最低值HMINH最高水位002905H最高水位0529由长江侧，内河侧最高水位分别为745M，576M，综合考虑节制闸等因素，站上附设汽10、挂80单车道公路桥一座，其中长江侧工作桥（公路桥）桥面高程95M，与长江江堤高程一致，桥面宽50M；内河侧工作桥面宽135M，桥面高程80M，与电机层相平。462附属建筑节制闸闸孔净宽612624M；边墩、中墩厚度1546M，闸室长18M。泵站节制闸间以导流墩相隔。5站房设计51站房结构型式与布置511站房的结构由泵站工程中站房的结构型式的内容可知大中型对进水条件要求较高，通常采用专门设计的有压进水流道取代其金属吸水管道或无压进水池。同时为了增强站房的整体性，把流道的上盖板、站墩、底板整体浇筑，形成一个块基础，同时增加站房的稳定性。该站选择了5台2000ZLQ1528型水泵。属于中型泵站，故为了得到较好的稳定性设计块基型站房。综上所述同时结合前面的流道设计，该站为立式轴流泵，平面蜗壳双向流道整体式泵房。512站房的平面布置（1）在机房的进线端另设配电间。这种布置不仅可以缩小机房跨度，而且使电机层显得整齐美观。因为平面蜗壳双向流道的特殊型式，其水泵部件不可以从电动机中部直接吊出，故将吊物孔和楼梯设置在机房的一端，此处将它们设置在内河侧。孔的大小根据最大构件的外形尺寸决定。运输时的最大构件为叶轮，叶轮的直径为205M，考虑吊装时操作人员有足够的空间。（2）楼梯的设计。根据房屋建筑学中楼梯的知识楼梯的宽度考虑两个人通过时，通常不小于MM，此处取M。120130B平台的宽度,此处靠近吊物孔一端的平台MM，靠近墙体一端的。B5B考虑水泵层通道与其的连接的特殊性（具体的参看水泵层图），MM。258根据常用适宜踏步尺寸表以及楼梯的常见坡度范围为，每跑通常为318步。42此处楼梯的踢面高取为160MM，踏步宽为250MM，则坡度为。3电机层到联轴器层设为二跑，每跑10步。联轴器层到水泵层设为四跑，每跑8步。（3）检修间的布置由泵站设计规范知大中型泵站检修间多置在机房的一端，长度等于机组中心距的倍。51因机组的中心距为76M，故此处取检修间的长度为81M。跨度同电机层。（4）拦污栅由泵站工程知拦污栅设于检修门外侧。拦污栅最好使用扁铁制作，宽度顺水流放置。除边框以外，少用槽钢和角铁，以减小水头损失。拦污栅栅条的间隙，主要根据所在河流漂浮物的数量和类别决定；同时根据水泵口径参照有关规范决定。此处选取拦污栅时主要根据进水单流道的宽度和进口高度在泵站毕业设计参考资料下册中查得。由于魏村西站进水流道进口的，单宽MM，故所选的拦污栅的具体尺寸320H280B，MM，栅格厚度MM，栅格的净距MM，栅格倾斜角，栅280B40H18T5B90格形状断面系数。6152站房平面尺寸的确定站房的长度由于流道的宽度已知，56M中墩1M，边墩12M，因为有五台机组为防不均BB匀沉降分两条沉降缝，缝两端的墩厚1M，故站房总的长度L364M。站房的跨度要考虑吊车的放置，吊车的跨度有一定的规格，此处选站房的跨度B12M。521各类长度的确定（1）主厂房的长度由电机层平面示意图可见主厂房的长度包括各机组段长度的总和和检修间和楼梯间长度。图51站房平面示意图即楼修缝边LNLNL1102M349674635）（式中为边侧机组中心到机房端墙的距离，40M。边为包括缝墩的机组中心距，76M缝L为不包括缝墩的机组的中心距，66M分别为包括缝墩和不包括缝墩的中心距的个数1N、为楼梯间的长度39M楼L为检修间的长度9M修L（2）联轴器层的长度、水泵层长度12L由站房的纵剖面图可知联轴器层和水泵层都是比主厂房少一个检修间的长度，故有M340921L522各类宽度的确定（1）电机层的宽度的确定电机层的宽度主要由电机盖板直径和两个主通道组成。由于电机已定，其盖板的尺寸已定，此处为42M。根据泵站设计规范为了有足够的安装、维修空间，主通道的宽度不小于25M，同时考虑上部起重机的跨度都是有一定的等级（参考泵站毕业设计资料下册），一般为95M，105M等，故综合考虑取电机层的净宽为12M。（2）联轴器的宽度的确定由站房的剖面布置图得，此处将联轴器的净宽度设计成与电机层的净宽相等，即为12M（1）水泵层宽度的确定由站房的剖面图可知，流道的形状尺寸已确定了水泵层的宽度，流道总长为20M，两混凝土的厚度各为1M，得水泵层的宽度为18M。53站房各部分高程的确定主要参考泵站设计规范，泵站工程。531电机层底板高程的确定由泵站工程可知电机层地面高程根据联轴器位置高程和电动机的轴伸长度决定，同时为了为了便于布置主机的通风道，考虑到安装、巡视、检查的要求，在决定电机层高层时尚要注意以下要求（1）注意使排风道出口高于进口最高水位，即风高风M45094先假定风道的高度为1M（根据经验偏大）风风机HM4561为安全超高，此建筑物为二等建筑物由水工建筑物得05M为进口最高水位，495M高（2）联轴器层的净空高度范围必须开门做通道以利安装、检查，并与开有吊物孔的机组位置连通，因此不得小于25M。电机下部的净空高度也有一定的要求，如果此兼做巡回通道用，其净高不得小于20M，如不做通道用，也不得小于10M。为安全超高，此建筑物为二等建筑物由水工建筑物得05M（3）同时电机层的高程还要考虑上游高水位的影响，计算出上游的浪高，同安全超高比较，取值大者，浪高D的确定5/4131206HV为风速,5M/S为吹程5448224M,B为河道平均宽度B5/41/312062H04M05M，则有高电机M95704电机为出口最高水位，745M高532叶轮中心高程轮由泵站工程知水泵安装高程根据进口最低运行水位和水泵的汽蚀性能决定，有SH低轮为进口最低运行水位低为水泵允许净吸程S水泵不能安装过高，过高则增大了吸程，从而导致水泵进口处的有效利用压力过低，则水体进入叶轮后可能汽化，发生汽蚀。对于大型轴流泵，多为负值，即要求水泵叶轮安装在最低水位以下，SH则有SH低轮此处由已选的泵型，根据厂家提供的数据，取M190轮533出水流道的上板高程底根据前面出水流道的设计时此高程已确定。M83底534水泵地面高程由泵站工程中水泵层地面高程的确定可知，确定要两方面的要求首先根据水泵结构和泵检修拆装的方便，确定泵坑的高程如果以此高程作为而挡水前墙处流道顶板又能满足结构强坑泵度要求时，则可以以作为；如果流道顶板不能满足要求，则可以抬高泵坑四周高程，并以此坑泵高程作为水泵地面高程。此处由于流道的形状尺寸已经确定，故将进水流道盖板高程增加一个混凝土的厚度，因为上部还要承受上部水的重量，故混凝土的厚度取为05M。由上面的叙述可知这样做是偏安全的。01914101405136M，50210KHH轮基535进水流道下底面高程由进水流道的设计过程中已经计算出叶轮中心到进水流道底板的距离M413HM231490H轮536吊钩极限位置的确定L为长件的长度12H而为安全操作间距，对于大型机组取为05M为起重绳索的垂直长度2对于泵轴,B0为泵轴的直径，M,022M285BH250BH5905022662MH对于电机，为电机的宽度，M02180M548取大值得M6即吊钩的最低的位置需比电机层地面高662M。537起重设备的选取（1）起重机的选取根据泵站毕业设计参考资料上册，可知泵房内其重设备的选择，首先根据泵站具体情况确定起重设备的参数，这些参数包括起吊重量、吊车跨度及起升高度等，然后根据这些参数在起重样本中选取所需要的设备。起重机跨度根据设备布置每隔05M选定，主钩提升高度安装时将水泵转轮吊入水泵层的条件决定。吊运部件与固体物之间的距离，垂直方向不小于05M，水平方向不小于04M，吊车顶与厂房屋顶大梁之间的净距不小于03M。此站机房的跨度为12M，电机层到水泵层的高度约为9M，而最重件为导叶体重31吨。根据以上参数，考虑使用寿命和富余量选15/3电动双桥式电动机。其具体参数如下表表51，15/3电动双桥式起重机技术参数表（2）吊车轨的选用上述吊车荐用大车轨QU70表52吊车轨的技术参数如表断面尺寸（MM）型号高H底面宽B顶宽C腰厚D标准长度（M）断面积CM2单位长重量（公斤/米）中级工作制C25起重量跨度起升高度起升运行速度容量重量电动机起升运行总容量主要尺寸极限位置吊钩至轨面距离钓钩至轨面中心距离付钩/主钩主钩付钩主钩付钩小车大车起重机最大轮压吊车起重机总重主钩付钩小车大车小车轨距小车轮距大车轨距大梁底面至轨道面距离起重机最大宽度轨道中心至起重机外端距离轨道面至起重机顶面距离轨道面至缓冲面距离车轮中心至缓冲器外端距离操纵室顶面至主梁底面距离主钩付钩主钩付钩LKLTKTKFBB1HHAHL1/L2L3/L4吨米米/分吨型号毫米15/3105121486523446842135732203JZR2518/22JZR2418/11JZR2416/35JZR2716/5246520002400440080566023020477752200630692/521850/15001275/2075QU70120120765289673528另注混凝土垫层与接头钢板总厚40MM图52吊车轨的尺寸图（3）吊车梁的选择由泵站工程知吊车梁有T型截面梁、工字型截面梁、变截面梁。T型截面梁便于固定吊车轨道，具有较大的横向刚度，适宜承受吊车的横向水平制动力，而且设计和施工成熟。故此处选用T型吊车梁。由泵站毕业设计参考资料吊车梁的选与其所承受的荷载以及吊车的跨度有关，此处主要根据跨度选择。选用的吊车梁为DL6Z表53，DL6Z型吊车梁的技术参数如表一根吊车梁内力钢材用量吊车起重量（T）吊车跨度（M）AXMTMKQTBT选用中级吊车梁编号梁重（T）混凝土体积（M3）混凝土标号级钢筋KG级钢筋KG型钢KG总重KG含钢量KG/M315/3105295196149DL6Z287133300115347327018971725图53T型梁的尺寸图（4）起重机设备总体布置图图54起重机设备总体布置图538站房总的布置图通过计算吊钩的极限位置是距电机层地面662M，而所选的吊车其吊钩的极限位置是付钩距轨面052M，得轨面的最低高程M；568140526轨由吊车梁和吊车轨的技术参数知它们的总的高度M，牛腿的最低高程0619HM，此处为了给运输操作留有较为方便的空间，取牛腿的高程为151M，；513065814因吊车顶距轨面的距离M，而轨面的高程可以计算即；0472H165轨得吊车顶部的高程M，由于吊车顶与厂房屋顶大梁底面之间的净距2186顶不得小于03M，故取屋面大梁底面的高程M。梁至此站房各主要高程已经确定，即得站房剖面图。54站房主要结构设计设计541屋顶的设计由泵站工程机房通常采用坡屋顶及平屋顶两种型式。坡屋顶坡度较大，平屋顶坡度很小。（1）屋架屋面荷载由屋架承受并传给墙或立柱，屋架除承受屋面荷载外，还和立柱构成机房的刚架。由常见屋架型式表，根据跨度选择预应力钢筋混凝土梯形屋架。此屋架端部较高，自重大，跨度12、15M，适用于大中型泵房。（2）屋面板由泵站毕业设计资料可知屋面板有预应力多孔板、钢筋混凝土槽形板、预应力槽形板。此处根据跨度选取预应力多孔板。（3）隔热保温采用油毡防水,采用四层做法,一毡,二油上铺小石子,重量为2530KG/M2。屋面板选为梯形屋架的具体构造如图图55屋顶构造图544风道的设计由泵站毕业设计资料中通风设备一节可知泵房的通风降温有两种方法即自然通风和机械通风。自然通风比较经济，因此应优先考虑。在大中型泵站中当自然通风不能满足要求时，才采用机械通风。魏村泵站设置机械通风，通风的形式为电动机局部通风，即把电动机封闭起来，热风经风道排出，不散发到室内，其降温效果好，而且经济。机械通风的计算内容包括选定风道截面，计算风压损失，最后由风压损失和通风量选择风机型号。此处仅计算风道截面。风道截面的计算每台电动机的热量的计算QN/1860为电动机的效率；为电动机的额定功率。KJ/H1032850186Q泵房每小时通风质量的计算G）外内TCGKG/H103268754为空气比热，一般024KJ/KG；CCC当机械通风时取1518。外内T泵房每秒通风体积V的计算由于最热月平均气温为，此时空气容重为1152KG/M33426857/（11523600）618M3/SV里通风机最近一段流速为612M/S，一般取为10M/SV通风面积648/100648M2S初步选通风宽度（4228）/207MB则有风道高度064/140457M，考虑余量取05MHH545辅助设备的选择和布置（1）技术供水系统本泵站主要用水对象有主电机上、下油缸冷却器用水、水泵填料密封润滑用水、消防用水及厂房工作人员生活用水等，供水系统采用直接供水方式，设技术供水泵两台，放置于水泵层，互为备用。供水泵按技术用水选择，消防用水学校核。选用IS125100315离心泵（Q120M3/H，H305R/MIN，N15KW）三台套，其中两台工作，一台备用。（2）排水系统电机上下油缸冷却器冷却水由排水管直接排至下游，水泵顶盖填料函积水盘排水排至机坑，由机坑排至排水廊道。机组检修时，由进水流道下埋设的DN250排空管道通过排水长柄阀控制将流道积水排至排水廊道。选用IS125100315离心泵（Q120M3/H，H305R/MIN，N15KW）两台套。检修结束后，通过平水阀、充水管将进水流道充水至工作水位，提起检修闸门。渗透排水选用100QW503511潜水排污泵（Q50M3/H，H35R/MIN，N11KW）2台套，互为备用，由液位信号器实现自动控制。（3）透平油系统润滑油主要供给主电机推力轴承和导轴承润滑用。由于主电机轴承润滑油一次加足后，使用时间较长，一般机组大修时才更换新油，这样供排油母管长期不用会生锈，影响油质，所以不设供、排油母管。主电机运行用油量约09M3，考虑补充备用油量，设容积为10M3的净油箱和污油箱各一只，油处理设备配有2CY33/311型齿轮油泵一台，BASY18/280型移动式压力滤油机一台（配套烘箱一台），真空压滤机一台。高压顶车系统由主设备生产厂家配套供应，当机组停机时间超过48小时以上，在开机前手动操作高压油泵将机组转动部分顶起，使推力轴承瓦面上形成油膜。（4）高压油系统本泵站叶片调节系统初定为液压全调节。全站4台机共用一套油压装置，型号为YS4型分离式，工作压力40MPA，由该油压装置向每台机组供油。该油压装置由两台油泵向压力油罐加油，互为备用；设置两台V1/40高压空压机通过高压气罐向压力油罐压气，互为备用，压力油管路采用无缝钢管。（5）水力监视测量系统全站监测主要是上、下游侧水位测量，机组段监测为每台机组的进出水流道压力及拦污栅前后的压差测量。检测系统在现场设置仪表，可直接进行观测，并设置传感器将压力、压差等信号传送到主控制台的微机数据采集系统，使泵站管理人员可以随时了解上述部位的压力情况，确保泵站安全经济的运行，并为以后的科研测试工作提供必要的数据和资料。55水泵工况点的校核水泵的流量随着扬程的变化而变化，当其他条件一定时，在确定的扬程下对应一确定的流量，这就是水泵的工况点，这个工况点必定是在扬程流量曲线上，而具体是哪一点，还需根据进出水位差和管路性能决定。由水力学知识可以知道，管路的水头损失由两部分组成沿程损失和局部水头损失，LHFHJH用方程表达即GVLHIIJFL22其中分别为沿程阻力系数和局部阻力系数。和设2SQHL则有21GALIIF由于对一特定的流道，均为定植，所以是一定植，称为管路阻力系数。LF、S把单位重量的水从进水池液面送到出水池液面需要的扬程称为需要扬程，用表示。而这个RH除了将水抬高一个高度即上下游的水位差，还要克服管路中的阻力，则有RHSTH，由该方程得到的曲线即为需要扬程曲线。2SQSTR工况点的确定即可通过在同一坐标纸上作泵的性能曲线，和需要扬程曲线，则QHQHR两曲线的交点即为泵的工况点，该点的参数反应了泵的工作情况。此处进行工况点的校核就是分别作出泵站不同灌排净扬程即抽排涝水的正常和最大净扬程下和灌溉补水的正常和最大净扬程下的需要扬程曲线，与泵的性能曲线相交，对交点进行工况校核。校核正常水位下水泵的工况点是否在高效区。最高扬程下电机是否超载。551水力损失的计算，1进水流道AB段为渐缩段首先将流道断面转化为圆管断面，即求出断面的水力半径，根据水力学中管道和明渠各种局部水头损失系数表查得对应的局部损失系数。12530682SR147D2213584A2516032SR1451D221335684A21/568/0112/2713/2ARCTNARCTN655DL由表查得050322159048JVHGCD段为特殊的环形进水段，段通过查泵站特性检测可得0222153098JHDE段其为喇叭管进水段，同样通过查泵站特性检测可得0252390892465150223JH2出水流道FG段同DE段40239JHGH段同CD段5JIJ段为渐扩段首先将流道断面转化为圆管断面，即求出断面的水力半径，根据水力学中管道和明渠各种局部水头损失系数表查得对应的局部损失系数。6182503R649D723507496D67231096203ARCTN5由表查得014282650498JH3进出口的损失进口损失由表查得M0152H77320198JH出口损失由表查得035287209JH4闸门槽的损失由资料得01529734098JH（5）拦污栅处的损失由流道的进口的尺寸选择栏污栅的尺寸为28004000MM2BH栏污栅的厚度18MM，栏污栅的净距50MM，拦污栅的倾斜角90，栅格的断面形状系TB数164/34/318SIN605TB2107324798JH综合得03203920410276JIJISQH8S552工况点的校核进行工况校核即将需要扬程曲线（）与泵得性能曲线（）绘在同一坐标纸上，两QH需HQ曲线的交点即反映了泵的工作状况，校核时即校核交点的工况。图552000ZLQ1528型水泵工况校核图1抽水排涝正常水位21908HQ需表54（M3/S）121416（M）需H232426作曲线与曲线相交，如图交于A点Q需由图可得A点在高效区，A点的性能参数为15M3/S，26M，86QH故满足条件。最大水位235108HQ需表55（M3/S）121416（M）H需394142作曲线与曲线相交，如图交于B点Q需由图可得A点在高效区，A点的性能参数为125M3/S，395M，838QHKW800KW12539857GQH需故最高水位电机未超载，满