泵站规划实用教案

1、4 4水利设施：水库、渠道（河道）、电站、泵站、桥水利设施：水库、渠道（河道）、电站、泵站、桥涵、水闸涵、水闸(shuzh)(shuzh)、船闸、渡槽、鱼道。、船闸、渡槽、鱼道。5 5工程规模：建筑物等级、标准以及影响范围。工程规模：建筑物等级、标准以及影响范围。6 6配合运用：各建筑物之间的协调关系，联合运行。配合运用：各建筑物之间的协调关系，联合运行。第1页/共79页第一页，共80页。水利规划需处理好的几个关系：水利规划需处理好的几个关系： （1）近期与远期）近期与远期 （2）投入与产出）投入与产出 （3）整体与局部）整体与局部(jb) （4）地区间协调）地区间协调第2页/共79页第二页，

2、共80页。泵站工程规划泵站工程规划: 是地区水利规划的一部分，其任务是在分析地形地质、水文等条件的基础上确是地区水利规划的一部分，其任务是在分析地形地质、水文等条件的基础上确定：定： （1）划分灌溉区（排水区）；）划分灌溉区（排水区）； （2）确定泵站的规模、设计标准、设计参数）确定泵站的规模、设计标准、设计参数(Q、H等等)； （3）泵站工程的组成（泵站站址、枢纽）泵站工程的组成（泵站站址、枢纽(shni)布置、协调运行方案）。布置、协调运行方案）。 第3页/共79页第三页，共80页。泵站类型：（按作用分） 灌溉站、排水站、排灌结合站、抽水发电站、其它（调水、改善水质、降渍、盐碱地改良）。泵

3、站枢纽(shni)的组成：（泵站枢纽(shni)：泵站附近以泵站为中心的主要建筑物之间的关系） (配合泵站运行的各建筑物或设施的总和。) 泵站、进出水建筑物、渠系、变电所、控制闸、船闸、鱼道、桥梁、涵洞等。第4页/共79页第四页，共80页。第一节第一节 灌溉灌溉(gungi)泵站规划泵站规划第5页/共79页第五页，共80页。一、抽水灌区的划分 根据当地的地形、水源(shuyun)、能源和行政区划等条件进行分流、分级控制，从而达到投资省、效益大的目的。第6页/共79页第六页，共80页。l构成：全灌区只建一座泵构成：全灌区只建一座泵站 ， 由 一 条 干 渠 控 制站 ， 由 一 条 干 渠 控

4、制(kngzh)全部灌溉面积。全部灌溉面积。泵站降水提升到灌区的制泵站降水提升到灌区的制高点，让后由渠系向全灌高点，让后由渠系向全灌区供水。区供水。l适用：灌区地形等高线基适用：灌区地形等高线基本平行于水源，灌区较小，本平行于水源，灌区较小，地形高差不大。地形高差不大。l特点：工程规模小，机电特点：工程规模小，机电设备少，工程比较集中。设备少，工程比较集中。1一站一级提水，一区一站一级提水，一区(y q)灌溉灌溉第7页/共79页第七页，共80页。2 2多站一级提水，分区灌溉多站一级提水，分区灌溉 对灌区面积较大，如采用一站一区灌溉。对灌区面积较大，如采用一站一区灌溉。存在问题存在问题(wnt)

5、(wnt)： （1 1）输水渠道太长，沿程水量、能量损失大；）输水渠道太长，沿程水量、能量损失大； （2 2）用水矛盾突出；）用水矛盾突出； （3 3）管理不便。）管理不便。注：每个灌水注：每个灌水区由单独的泵区由单独的泵站和灌溉站和灌溉(gungi)干渠干渠供水。供水。第8页/共79页第八页，共80页。有天然河道分割，如采用有天然河道分割，如采用(ciyng)一站一区灌溉一站一区灌溉存在问题：存在问题：（1）过河（沟）交叉建筑物太多；）过河（沟）交叉建筑物太多；（2）输水渠长；）输水渠长；（3）用水矛盾突出。）用水矛盾突出。第9页/共79页第九页，共80页。3多站分级提水，分区灌溉多站分级提

6、水，分区灌溉适用：灌区面积大，地形高差大。适用：灌区面积大，地形高差大。特点：与一站一区相比，可有效地节省能源。特点：与一站一区相比，可有效地节省能源。原理：可避免出现提升到高处的水再回流灌溉低田。原理：可避免出现提升到高处的水再回流灌溉低田。把已经提升到一定把已经提升到一定(ydng)高程的水作为另一泵站高程的水作为另一泵站的水源，建梯级泵站。根据地面高差，将灌区分成的水源，建梯级泵站。根据地面高差，将灌区分成几个高低不同的灌水区。几个高低不同的灌水区。第10页/共79页第十页，共80页。4 4一站分级提水，分区灌溉一站分级提水，分区灌溉特点：在一座泵站内安装特点：在一座泵站内安装(nzhu

7、ng)(nzhung)扬程不同的几扬程不同的几台泵，分别向相应的出水池供应。台泵，分别向相应的出水池供应。（高地用高池灌溉，低地用低池灌溉。）（高地用高池灌溉，低地用低池灌溉。）适用：灌区面积不大，但区内高差较大，高差比较适用：灌区面积不大，但区内高差较大，高差比较明显。明显。优点：工程集中、便于管理，有利于节约能源。优点：工程集中、便于管理，有利于节约能源。 H2H152913761048图 1 5 第11页/共79页第十一页，共80页。补充内容: 泵站能量传递 设进水河道(hdo)水位: 1 进水池水位: 2 出水池水位: 3 出水河道(hdo)水位: 4 水泵的流量: Q 水泵扬程: H

8、 轴功率: P轴 电机输入功率: P入 输出功率: P出第12页/共79页第十二页，共80页。电机(dinj)效率：传动效率：水泵效率：管路效率：入出机PP出轴传PP轴泵PgQHH23管第13页/共79页第十三页，共80页。水池效率(xio l)：泵站效率(xio l)： 2314池池管泵传机泵站231423HPgQHPPPP轴出轴入出入PgQ)(14入站PgQH第14页/共79页第十四页，共80页。装置(zhungzh)效率： 轴装置轴装置PgQHPgQ)(2323装置H第15页/共79页第十五页，共80页。二、高扬程二、高扬程(yngchng)灌区的分级灌区的分级u对于扬程高、灌溉面积大的

9、灌区，大多采用多站分级提水、对于扬程高、灌溉面积大的灌区，大多采用多站分级提水、分区灌溉，以避免高水低灌，节约能源。分区灌溉，以避免高水低灌，节约能源。u分级越多，各级泵站动力总和越少，但总的土建工程投资分级越多，各级泵站动力总和越少，但总的土建工程投资和设备投资势必增加。和设备投资势必增加。u因此，针对具体的灌区，如何分级建站，要根据地形条件因此，针对具体的灌区，如何分级建站，要根据地形条件(tiojin)决定。决定。第16页/共79页第十六页，共80页。二、高扬程灌区(gunq)的分级HKqHgqHgHQgN站渠站渠高扬程高扬程(yngchng)灌区分级提水灌区分级提水可节约能源可节约能源

10、,为什么为什么?例：某灌区灌溉面积为例：某灌区灌溉面积为，灌水，灌水率为率为q，总提水高度为，总提水高度为H，泵站效，泵站效率为率为站，渠系水利用系数站，渠系水利用系数渠。渠。假设电机效率、传动效率均为假设电机效率、传动效率均为100%。如采用一级提水如采用一级提水,则需总功率为：则需总功率为：第17页/共79页第十七页，共80页。 如为二级提水如为二级提水,各站控各站控制面积相等制面积相等,各站提水高各站提水高度度(god)相等相等,则两站则两站总功率为总功率为: HKHHgqHqgHqgNNN43)4222221（站渠站渠站渠比一级提水总功率比一级提水总功率(gngl)(gngl)省省1/

11、41/4第18页/共79页第十八页，共80页。 如为三级提水如为三级提水, ,各站控制各站控制(kngzh)(kngzh)面积面积相等相等, ,各站提水高度相等各站提水高度相等, ,则三站总功率为则三站总功率为: : 比一级提水总功率省比一级提水总功率省1/31/3 * * *级数越多级数越多, ,节省功率也越多。节省功率也越多。HKNNNN32321第19页/共79页第十九页，共80页。以四级为例探讨如何采用功率最小方法确定以四级为例探讨如何采用功率最小方法确定(qudng)(qudng)扬扬程分级程分级: : 某灌区面积与高程关系曲线某灌区面积与高程关系曲线=f(H)=f(H)，设水源水，

12、设水源水面高程为面高程为0 0，该区最高点高程为，该区最高点高程为H H，灌溉面积为，灌溉面积为，如灌，如灌水率为水率为q q。 一级站一级站二级站二级站三级站三级站四级站四级站流流 量量(1+2+3+4)q/渠渠(2+3+4)q/渠渠(3+4)q/渠渠4q/渠渠扬扬 程程H1H2H1H3H2HH3第20页/共79页第二十页，共80页。四个站抽水(chu shu)总功率：N4=K（1+2+3+4）H1 +(2+3+4)(H2-H1) +(3+4)(H3-H2) +4(H-H3) =K1H1+2H2+3H3+4H1=1；2=2-1；3=3-2；4=-3N4=K1H1+(2-1)H2+(3-2)H

13、3+(-3)H 第21页/共79页第二十一页，共80页。 N4=K1H1+(2-1)H2+(3-2)H3+(-3)H N4=K1H1+(2-1)H2+(3-2)H3+(-3)H 要使四级站抽水要使四级站抽水(chu shu)(chu shu)的总功率最小，可将的总功率最小，可将N4N4对对进行偏微分，并令其等于进行偏微分，并令其等于0 0，即：，即：11112211111400HHHHHHKN22122332212224)(0)(0HHHHHHKN332333323334H)(HH0HH)(HK0N第22页/共79页第二十二页，共80页。图解法：(自学) 1假设( jish)第一次作图时一级站

14、的扬程为H11=H/n（n为级数，以4级为例），H11中的第一个下标“1”表示第一次作图，第二个下标“1”表示一级站，其它类推。 2从纵坐标上相应的H11处向右作水平线，交曲线于A12点，该点的高程即一级站出水池水位高程（可近似地看作二级站的站址高程），过A12作=f(H)的切线。 3过H11点作=f(H)曲线在A12点切线的平行线，与过A12点的垂线相当于H12，该点即为二级站出水池水位高程。第23页/共79页第二十三页，共80页。 仿照上述方法，一直求出H14和A14的位置，若最后H14的纵坐标值不等于H，表示第一次作图时一级站的扬程H11假定( jidng)得不正确，需根据比例关系，按下

15、面的步骤，求第二次作图时第一级泵站的扬程H21。4以O为园心，OH为半径画弧，交横坐标于M点。5过H14作水平线交纵坐标于P1点，连MP1。6过H11作H11N1/MP1。7以O为园心，ON1为半径画弧，交纵坐标轴于H21点，H21点即为第二次作图时的一级站扬程。第24页/共79页第二十四页，共80页。 再按上述方法求其它各级站的H22、H23、H24。 若H24仍不等于H，则再按以下关系 仿照上述47步骤，重新作图，直至最后一级泵站扬程的纵坐标与H相等为止(wizh)。 *此法可确定各级站所处的高程位置， 站址的最终确定仍需考虑更多的因素。212431HHHH第25页/共79页第二十五页，共

16、80页。（1）地形条件：开阔、平坦、利于施工场地及）地形条件：开阔、平坦、利于施工场地及 建筑物布置，开挖小，建筑物布置，开挖小， 利于今后利于今后(jnhu)的改、扩建。的改、扩建。（2）地质条件：地基土质好，承载力高，）地质条件：地基土质好，承载力高， 地下水位低，地下水位低， 尽量避免淤泥、流沙。尽量避免淤泥、流沙。（3）水）水 源：来流条件好，河床稳定，源：来流条件好，河床稳定， 对弯道，宜建在凹岸。对弯道，宜建在凹岸。（4）其）其 他：能源充足，交通便利。他：能源充足，交通便利。三、站址选择和建筑物的总体三、站址选择和建筑物的总体(zngt)布置布置1、站址选择、站址选择(xunz)

17、需考虑的因素需考虑的因素第26页/共79页第二十六页，共80页。（取决于地形、地质、水源水位（取决于地形、地质、水源水位(shu(shuwi)wi)）从江河、湖泊或灌溉渠道上的取水泵站从江河、湖泊或灌溉渠道上的取水泵站（1 1）有引渠的布置形式）有引渠的布置形式（2 2）无引渠的布置形式）无引渠的布置形式从水库中取水的泵站从水库中取水的泵站（1 1）从水库上游取水（引渠、潜没式）从水库上游取水（引渠、潜没式）（2 2）从水库下游取水（明渠引水、压力涵洞引水）从水库下游取水（明渠引水、压力涵洞引水）井泵站井泵站2、建筑物的总体、建筑物的总体(zngt)布置布置第27页/共79页第二十七页，共80

18、页。p 反映灌溉反映灌溉(gungi)水源或泵站提水能力对农田灌溉水源或泵站提水能力对农田灌溉(gungi)用水保证的一项指标，是确定泵站规模和设用水保证的一项指标，是确定泵站规模和设计参数的重要依据，一般可用灌溉计参数的重要依据，一般可用灌溉(gungi)设计保证设计保证率或抗旱天数表示。率或抗旱天数表示。四、灌溉设计四、灌溉设计(shj)流量确定流量确定灌溉灌溉(gungi)泵站设计流量应在满足一定的灌溉泵站设计流量应在满足一定的灌溉(gungi)设计标准下，根据作物的灌溉设计标准下，根据作物的灌溉(gungi)制度、制度、灌水模数、灌溉灌水模数、灌溉(gungi)面积、渠系水利用系数及灌

19、区面积、渠系水利用系数及灌区内调蓄容积等综合分析计算确定。内调蓄容积等综合分析计算确定。1、灌溉设计标准、灌溉设计标准第28页/共79页第二十八页，共80页。u在长系列内，供水量满足灌溉要求的年数占总年数的百在长系列内，供水量满足灌溉要求的年数占总年数的百分比，与水源条件（丰水、缺水）及作物种类（旱作、分比，与水源条件（丰水、缺水）及作物种类（旱作、水稻）有关。水稻）有关。u 综 合 反 映 了 水 源 条 件 （ 河 道 的 来 水 量 、 引 水 能 力综 合 反 映 了 水 源 条 件 （ 河 道 的 来 水 量 、 引 水 能 力(nngl)）与灌区用水的需要。）与灌区用水的需要。四、

20、灌溉四、灌溉(gungi)设计流量确定设计流量确定1、灌溉、灌溉(gungi)设计标准设计标准灌溉设计保证率灌溉设计保证率灌溉保证率灌溉保证率80%代表什么意思？代表什么意思？第29页/共79页第二十九页，共80页。四、灌溉设计四、灌溉设计(shj)流量确定流量确定1、灌溉、灌溉(gungi)设计标准设计标准灌溉灌溉(gungi)设设计保证率计保证率第30页/共79页第三十页，共80页。n 连续无雨时，泵站工程能满足灌区连续无雨时，泵站工程能满足灌区(gunq)作物用水作物用水的天数。的天数。n 反映泵站抗御干旱的能力，指泵站工程能满足抗旱需反映泵站抗御干旱的能力，指泵站工程能满足抗旱需要的天

21、数。要的天数。四、灌溉四、灌溉(gungi)设计流量确定设计流量确定1、灌溉、灌溉(gungi)设计标准设计标准抗旱天数抗旱天数第31页/共79页第三十一页，共80页。四、灌溉四、灌溉(gungi)设计流量确定设计流量确定2、设计流量、设计流量(liling)的确定的确定TtmwQ3600最大一次灌水定额(dng )，m3/hm2灌溉面积，hm2轮灌天数，d，全灌区，全灌区灌一次水所需总延续的灌一次水所需总延续的天数天数水泵每天工作时间，大型泵站可采用24h，一般采用2022h渠系水利用系数，与渠道控制的面积、渠床土质、渠道长度、防渗措施等有关第32页/共79页第三十二页，共80页。五、泵站特

22、征水位和灌溉五、泵站特征水位和灌溉(gungi)扬程确定扬程确定泵站上下游水位有出水池水位（上游）和进水池水位（下泵站上下游水位有出水池水位（上游）和进水池水位（下游），出水池水位决定于灌区田面高程及灌溉流量等因素游），出水池水位决定于灌区田面高程及灌溉流量等因素(yn s)，进水池水位决定于水源水位。，进水池水位决定于水源水位。第33页/共79页第三十三页，共80页。1、出水池水位、出水池水位(shuwi)灌溉泵站的出水池水位灌溉泵站的出水池水位(shuwi)是灌溉渠系由渠尾到渠首逐级是灌溉渠系由渠尾到渠首逐级推算出的灌溉干渠的渠首水位推算出的灌溉干渠的渠首水位(shuwi)。hiLdtia

23、nchu渠尾处代表性高田块地面(dmin)高程田间灌溉深度，水稻一般采用0.10.15m从出水池到田间经过各级渠道的沿程水头损失总和从干渠渠首到田间通过各渠系建筑物的局部水头损失总和第34页/共79页第三十四页，共80页。1、出水池水位、出水池水位(shuwi)最高水位最高水位(shuwi)当出水池接输水河道时，取输水河道的校核洪当出水池接输水河道时，取输水河道的校核洪水位；当出水池接输水渠时，取与泵站最大流水位；当出水池接输水渠时，取与泵站最大流量量(liling)相应的水位相应的水位设计水位设计水位取按灌溉设计流量和灌区控制高程的要取按灌溉设计流量和灌区控制高程的要求推算到出水池的水位求推

24、算到出水池的水位最高运行水位最高运行水位取与泵站加大流量相应的水位取与泵站加大流量相应的水位最低运行水位最低运行水位取与泵站单泵流量相应的水位；有通航要求的取与泵站单泵流量相应的水位；有通航要求的输水河道，取最低通航水位输水河道，取最低通航水位平均水位平均水位取灌溉期多年日平均水位取灌溉期多年日平均水位第35页/共79页第三十五页，共80页。2、进水池水位、进水池水位(shuwi)情况情况(qngkung)一：无引渠或引渠较一：无引渠或引渠较短的泵站短的泵站进水池水位进水池水位(shuwi)：同水源水位：同水源水位(shuwi)。情况二：引渠较长情况二：引渠较长进水池水位：水源水位扣除从水源（

25、取水口）至进水池的水力进水池水位：水源水位扣除从水源（取水口）至进水池的水力损失。损失。情况三：河床发生变化情况三：河床发生变化进水池水位：水源水位扣除河床变化的影响。进水池水位：水源水位扣除河床变化的影响。第36页/共79页第三十六页，共80页。2、进水池水位、进水池水位(shuwi)最高水位最高水位(shuwi)根据建筑物防洪标准根据建筑物防洪标准(biozhn)确定确定设计水位设计水位从河流、湖泊或水库取水时，取历年灌溉期水从河流、湖泊或水库取水时，取历年灌溉期水源保证率为源保证率为8595%的日平均水位或旬平均的日平均水位或旬平均水位；从渠道取水时，取渠道通过设计水位；从渠道取水时，取

26、渠道通过设计流量时的水位流量时的水位最高运行水位最高运行水位从河流、湖泊取水时，取重现期从河流、湖泊取水时，取重现期510年一遇洪年一遇洪水的日平均水位；从水库取水时，根据水库调水的日平均水位；从水库取水时，根据水库调蓄性能确定；从渠道取水时，取渠道通过加大蓄性能确定；从渠道取水时，取渠道通过加大流量时的水位流量时的水位第37页/共79页第三十七页，共80页。2、进水池水位、进水池水位(shuwi)最低运行最低运行(ynxng)水位水位受潮汐影响受潮汐影响(yngxing)的泵站，取历年灌溉的泵站，取历年灌溉期水源保证率为期水源保证率为9597%的日最低潮水位的日最低潮水位平均水位平均水位从河

27、流、湖泊或水库取水时，取灌溉期从河流、湖泊或水库取水时，取灌溉期水源多年日平均水位；从渠道取水时，水源多年日平均水位；从渠道取水时，取渠道通过平均流量时的水位取渠道通过平均流量时的水位第38页/共79页第三十八页，共80页。3、灌溉扬程、灌溉扬程(yngchng)的确定的确定根据上述出水池水位根据上述出水池水位(shuwi)和进水池水位和进水池水位(shuwi)的组合，的组合，可以算出泵站的各种扬程：可以算出泵站的各种扬程：l 设计扬程设计扬程=出口设计水位出口设计水位-进口进口(jn ku)设计水位。设计水位。l 最大扬程最大扬程=出口最高水位出口最高水位-进口进口(jn ku)最低运行水位

28、。最低运行水位。l最小扬程最小扬程=出口最低水位出口最低水位-进口进口(jn ku)最高运行水位。最高运行水位。第39页/共79页第三十九页，共80页。3、灌溉扬程、灌溉扬程(yngchng)的确定的确定 泵站进、出水池平均水位差计算泵站进、出水池平均水位差计算(j sun)。 计算计算(j sun)加权平均扬程。加权平均扬程。在平均扬程下，水泵应在高效区工作。在平均扬程下，水泵应在高效区工作。平均平均(pngjn)扬扬程程iiiiitQtQHH第40页/共79页第四十页，共80页。第二节第二节 排涝排涝(pi lo)泵站规划泵站规划第41页/共79页第四十一页，共80页。l排除控制区涝水、防

29、止涝灾（排涝排除控制区涝水、防止涝灾（排涝(pi lo)）；）；l降底地下水位，防止返盐、返碱（降渍）。降底地下水位，防止返盐、返碱（降渍）。一、规划一、规划(guhu)原则原则1、排涝、排涝(pi lo)泵站的作用泵站的作用第42页/共79页第四十二页，共80页。n因地制宜，统筹兼顾。因地制宜，统筹兼顾。n对排水区的划分，做到对排水区的划分，做到“高低高低(god)分开，内外分开，控制分开，内外分开，控制地下水位地下水位”。n高低高低(god)分开分开 等高截流，高水高排，低水低排；等高截流，高水高排，低水低排；n内外分开内外分开 洪、涝分开，避免上游洪水入侵；洪、涝分开，避免上游洪水入侵；

30、n 河（湖）、田分开；河（湖）、田分开；n控制地下水位：将地下水位控制在一定深度以下。控制地下水位：将地下水位控制在一定深度以下。2、排涝泵站规划、排涝泵站规划(guhu)的原则的原则第43页/共79页第四十三页，共80页。u自排与提排；自排与提排；u内排与外排（排入排水区内内排与外排（排入排水区内(q ni)的容泄区还是直接排的容泄区还是直接排至外河）；至外河）；u排田（抢排）与排湖（内河）；排田（抢排）与排湖（内河）；u蓄水与排水；蓄水与排水；u灌溉与排水。灌溉与排水。3、需处理、需处理(chl)好的几个问题好的几个问题第44页/共79页第四十四页，共80页。p地形特征：地面比较平坦地形特

31、征：地面比较平坦(pngtn)，但仍有一定的高，但仍有一定的高差；差；p水位特征：汛期外河水位一般高于内河水位，有时较水位特征：汛期外河水位一般高于内河水位，有时较低；低；p排水区划分：高排区（自排）、低排区（抽排）（外排水区划分：高排区（自排）、低排区（抽排）（外水位长期高于田面）、自排和抽排结合区。水位长期高于田面）、自排和抽排结合区。二、排水区的划分二、排水区的划分(hu fn)1、沿江、沿江(ynjing)滨湖圩内排水区的划分滨湖圩内排水区的划分第45页/共79页第四十五页，共80页。地形特征：圩后是高地地形特征：圩后是高地(god)，圩前是江湖；，圩前是江湖；水位特征水位特征: 汛期

32、外水位高于圩内田面；汛期外水位高于圩内田面；排水区划分：高低分开，设置截流沟或撤洪沟。排水区划分：高低分开，设置截流沟或撤洪沟。2、半山半圩地区、半山半圩地区(dq)排水区的划分排水区的划分第46页/共79页第四十六页，共80页。地形特征：受洪水影响较小而潮汐影响较大；地形特征：受洪水影响较小而潮汐影响较大；排水区划分：按地区高程划分排水区排水区划分：按地区高程划分排水区 畅排区、半畅排区及非畅排区；畅排区、半畅排区及非畅排区；注意注意(zh y): 对半畅排区，应当考虑一些排水出口，当潮位较低时尽可能自排，如不行，则抽排。对半畅排区，应当考虑一些排水出口，当潮位较低时尽可能自排，如不行，则抽

33、排。3、滨海和感潮河段地区、滨海和感潮河段地区(dq)排水区划分排水区划分第47页/共79页第四十七页，共80页。（1）集中建站（大站）集中建站（大站）适用：排水面积较大，地形起伏小或地势呈单向倾适用：排水面积较大，地形起伏小或地势呈单向倾斜；蓄涝区（内河斜；蓄涝区（内河(nih)）容积集中且较大；有）容积集中且较大；有骨干排水河道、排水出路较远；排水面积不大，骨干排水河道、排水出路较远；排水面积不大，但地势比较平坦，蓄涝容积较大，排水出口或行但地势比较平坦，蓄涝容积较大，排水出口或行政区划单一时。政区划单一时。优点：单位装机容易造价低，总投资省，管理方便，优点：单位装机容易造价低，总投资省，

34、管理方便，泵站效率高。泵站效率高。缺点：排水不如分散建站及时。缺点：排水不如分散建站及时。三、站点布置三、站点布置(bzh)与排水方式与排水方式1、集中、集中(jzhng)建站与分散建站建站与分散建站第48页/共79页第四十八页，共80页。（2）分散建站（小站）分散建站（小站）适合：排水面积较小；排水面积虽大，但地形起伏适合：排水面积较小；排水面积虽大，但地形起伏也大；也大； 水网密集地区；排水出口分散。水网密集地区；排水出口分散。优点：工期短，收效快，排水及时优点：工期短，收效快，排水及时(jsh)。缺点：管理分散，总造价高，泵站效率低。缺点：管理分散，总造价高，泵站效率低。第49页/共79

35、页第四十九页，共80页。 （1）一级排水）一级排水 由排水站将涝水直接排入承泄区，或由由排水站将涝水直接排入承泄区，或由排水站将涝水先排入蓄涝容积排水站将涝水先排入蓄涝容积(rngj)，当外河水位较低时再，当外河水位较低时再自流入承泄区。自流入承泄区。2、排水方式、排水方式(fngsh)自排自 排自 排泵 站承 泄 区承 泄 区泵 站泵 站泵站a）b）图 1 1 0 蓄 涝 区蓄 涝 区第50页/共79页第五十页，共80页。适用：排水区面积较小，排水扬程较适用：排水区面积较小，排水扬程较低；低；优点：排水及时；优点：排水及时；注意：排水区内要有一定注意：排水区内要有一定(ydng)的的蓄涝容积

36、。蓄涝容积。一级排水一级排水第51页/共79页第五十一页，共80页。 （2）二级排水）二级排水 在低洼处建小站（内排站），将涝水在低洼处建小站（内排站），将涝水先排入蓄涝区，蓄涝区内先排入蓄涝区，蓄涝区内(q ni)的涝水再通过另建的泵站的涝水再通过另建的泵站（外排站）排入外河。（外排站）排入外河。泵 站承 泄 区泵 站泵 站泵站蓄 涝 区第52页/共79页第五十二页，共80页。优点：泵站排水扬程优点：泵站排水扬程(yngchng)较低；较低；通过闸、站配合利于节省装机容量。通过闸、站配合利于节省装机容量。适合：排水面积较大；地形复杂；排适合：排水面积较大；地形复杂；排水总扬程水总扬程(yng

37、chng)较高。较高。二级排水二级排水第53页/共79页第五十三页，共80页。 （3）一、二级结合排水）一、二级结合排水 有时外排站即可排蓄涝有时外排站即可排蓄涝区的涝水，又可直接区的涝水，又可直接(zhji)排出，在运用上采取先排田排出，在运用上采取先排田后排蓄涝区。当泵站排田时为一级排水，而排蓄涝区时后排蓄涝区。当泵站排田时为一级排水，而排蓄涝区时则为二级排水。则为二级排水。第54页/共79页第五十四页，共80页。四、排涝标准和排涝设计流量四、排涝标准和排涝设计流量(liling)确定确定排涝设计排涝设计(shj)流量流量排区面积(min j)排涝标准第55页/共79页第五十五页，共80页

38、。影响因素：暴雨情况影响因素：暴雨情况(qngkung)、产汇流过程、植被、土质、产汇流过程、植被、土质、蒸发、调蓄情况蒸发、调蓄情况(qngkung)、作物耐淹深度、外河水情、经、作物耐淹深度、外河水情、经济发达程度与经济条件。济发达程度与经济条件。四、排涝四、排涝(pi lo)标准和排涝标准和排涝(pi lo)设计流量确定设计流量确定1、排涝、排涝(pi lo)标准标准第56页/共79页第五十六页，共80页。 （1）设计暴雨法）设计暴雨法 以排水区发生一定频率以排水区发生一定频率(pnl)的的暴雨而不受涝为标准。暴雨而不受涝为标准。2、排涝、排涝(pi lo)标准的表示标准的表示n 首先确

39、定设计暴雨，然后根据相应的设计水位和排水时间确首先确定设计暴雨，然后根据相应的设计水位和排水时间确定泵站规模定泵站规模(gum)和装机容量。和装机容量。n 我国各地采用设计暴雨重现期多为我国各地采用设计暴雨重现期多为510年。排水时间应当与年。排水时间应当与排区作物耐淹程度和排水方式有关。排区作物耐淹程度和排水方式有关。n 设计暴雨表达法含义明确，且能综合反映各地自然地理、水设计暴雨表达法含义明确，且能综合反映各地自然地理、水文特征和作物种植等特点，是目前广泛采用的表达方式。文特征和作物种植等特点，是目前广泛采用的表达方式。第57页/共79页第五十七页，共80页。 （2 2）典型）典型(din

40、xng)(dinxng)年暴雨表示法年暴雨表示法 以工程未建前一涝情较为严重的年以工程未建前一涝情较为严重的年例暴雨作为典型例暴雨作为典型(dinxng)(dinxng)年暴雨，并以此条件下不受涝为标准。年暴雨，并以此条件下不受涝为标准。2、排涝、排涝(pi lo)标准的表示标准的表示u 采用典型年暴雨采用典型年暴雨(boy)作为设计标准，能较好地反映涝区实际作为设计标准，能较好地反映涝区实际情况，概念上明确具体。情况，概念上明确具体。第58页/共79页第五十八页，共80页。（ 1 1 ） 排 水 模 数 法 （ 经 验 法 ） 排 水 模 数 法 （ 经 验 法 ） 排 水 模 数 （排 水

41、 模 数 （ q q ） 排 水 区 内 每排 水 区 内 每 k m 2k m 2 的 最 大 排 水 流 量 （的 最 大 排 水 流 量 （ m 3 / s k m 2m 3 / s k m 2 ） Q = q A Q = q A 排 水 模 数排 水 模 数 ( q )( q ) 与 排 涝 设 计 标 准 、 流 域 形 状 、 所 在 地 区 、 暴 雨 情 况 等 因 素 有 关 ， 用 经 验 公 式 计 算 为 ：与 排 涝 设 计 标 准 、 流 域 形 状 、 所 在 地 区 、 暴 雨 情 况 等 因 素 有 关 ， 用 经 验 公 式 计 算 为 ： q = k R

42、m A n q = k R m A n式 中 ：式 中 ： A A 排 水 区 面 积排 水 区 面 积 k m 2k m 2 R R 暴 雨 产 生 的 径 流 深 （暴 雨 产 生 的 径 流 深 （ m mm m ） ， 由 暴 雨 、 径 流 关 系 推 求） ， 由 暴 雨 、 径 流 关 系 推 求 K K 综 合 指 数 （ 反 映 河 网 配 套 程 度 、 排 水 沟 坡 度 、 降 雨综 合 指 数 （ 反 映 河 网 配 套 程 度 、 排 水 沟 坡 度 、 降 雨 ( j i n( j i n y ) y ) 历 时 、 流 域 形 状 等 因 素 ）历 时 、 流

43、域 形 状 等 因 素 ） m m 峰 量 指 数 （ 反 映 排 水 模 数 与 洪 峰 流 量 关 系 ）峰 量 指 数 （ 反 映 排 水 模 数 与 洪 峰 流 量 关 系 ） n n 递 减 指 数 （ 反 映 排 水 模 数 与 面 积 的 关 系 ）递 减 指 数 （ 反 映 排 水 模 数 与 面 积 的 关 系 ）3、排涝设计、排涝设计(shj)流量的确定流量的确定第59页/共79页第五十九页，共80页。（2）平均排除法）平均排除法 当排水区面积较小，且区内只有分散的湖泊，当排水区面积较小，且区内只有分散的湖泊，河网等调蓄容积时，一旦遇到暴雨，全部面积上的河网等调蓄容积时，一

44、旦遇到暴雨，全部面积上的总产水量除了一部分滞蓄（田间、河网、湖泊）外，总产水量除了一部分滞蓄（田间、河网、湖泊）外，均需抽排，设计流量可按下式计算：均需抽排，设计流量可按下式计算：式中：式中：P设计设计设计暴雨量（设计暴雨量（mm） T排水天数（根据排涝标准确定）排水天数（根据排涝标准确定） t每天的开机时数每天的开机时数 C荒旱地的径流系数荒旱地的径流系数 h田蓄田蓄田间允许滞蓄水深（田间允许滞蓄水深（mm），与作），与作物类型及生长期有关物类型及生长期有关(yugun)，水稻田一般为，水稻田一般为5070mm h河湖蓄河湖蓄河网、湖泊蓄涝水深（河网、湖泊蓄涝水深（mm），），一般为一般为6

45、001000mmTthAPCAhPAQ36001000)(1000河湖蓄河湖设计旱荒田蓄设计水田第60页/共79页第六十页，共80页。（3）调蓄演算法（自学）调蓄演算法（自学）考虑排水区内河、湖泊的调蓄作用考虑排水区内河、湖泊的调蓄作用(zuyng) a先排田后排湖先排田后排湖 b全部排湖全部排湖第61页/共79页第六十一页，共80页。1特征特征(tzhng)水位水位（1）出水池）出水池 a防洪水位：由泵站防洪标准确定，一般是外河汛期较高标准的洪水位。防洪水位：由泵站防洪标准确定，一般是外河汛期较高标准的洪水位。 作用：确定整个泵站工程的防洪措施，校核工程安全。作用：确定整个泵站工程的防洪措施

46、，校核工程安全。五、排水泵站的水位和排涝扬程五、排水泵站的水位和排涝扬程(yngchng)确定确定第62页/共79页第六十二页，共80页。b最高运行水位：最高运行水位： 当承泄区水位变化幅度较小，水泵在设计洪水位能正常运行时，取设计洪水当承泄区水位变化幅度较小，水泵在设计洪水位能正常运行时，取设计洪水位。位。 当承泄区水位变化幅度较大，取重现当承泄区水位变化幅度较大，取重现(zhn xin)期为期为10 20年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均水位。日平均水位。 当承泄区为感潮河段时，取重现当承泄区为感潮河段时，取重现(zhn xin)期为期为10 20年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均潮水

47、位。日平均潮水位。 作用：确定泵站作用：确定泵站Hmax第63页/共79页第六十三页，共80页。c设计运行水位：取承泄区重现期为设计运行水位：取承泄区重现期为5 10年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均日平均(pngjn)水水位。位。 当承泄区为感潮河段时，重现期为当承泄区为感潮河段时，重现期为5 10年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均日平均(pngjn)潮水位。潮水位。 *对特别重要的排水泵站，可适当提高排涝标准。对特别重要的排水泵站，可适当提高排涝标准。作用：确定设计扬程。作用：确定设计扬程。d最低运行水位：取承泄区历年排涝期间外河最低水位或最低潮水位的平均最低运行水位：取承泄区历年排涝

48、期间外河最低水位或最低潮水位的平均(pngjn)值。值。作用：确定最低扬程，出水管管口高程。作用：确定最低扬程，出水管管口高程。第64页/共79页第六十四页，共80页。（2）进水池a最高水位：取排水区建站后重现期1020年一遇的内涝水位。作用：决定泵房电机层高程b最高运行水位（起排水位） 取按排水区允许最高涝水位的要求推算(tu sun)到站前的水位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行水位推算(tu sun)到站前的水位。 一般取能保证排区内90%的农田能自排的水位。作用：决定最低扬程。第65页/共79页第六十五页，共80页。c设计水位：设计水位

49、： 取由排水区设计排涝水位推算到站前的水取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到站前的水位。推算到站前的水位。d最低运行水位（停排水位）最低运行水位（停排水位） 取按降低地下水埋深或调蓄区允许最低水取按降低地下水埋深或调蓄区允许最低水位的要求推算到站前的水位。位的要求推算到站前的水位。 综合考虑农田综合考虑农田(nngtin)的降渍水位、内的降渍水位、内河的预降水位确定。河的预降水位确定。作用：确定水泵的安装高程及进水管管口高程。

50、作用：确定水泵的安装高程及进水管管口高程。第66页/共79页第六十六页，共80页。2排涝排涝(pi lo)扬程：扬程：（1）Hd=d外外d内内（2）Hmax=max外外min内内 或或d外外min内内 或或max外外d内内（3）Hmin=min外外max内内 或或d外外-max内内（4）Ha：通过加权平均方法确定：通过加权平均方法确定第67页/共79页第六十七页，共80页。第三节第三节 泵站建筑物及泵站枢纽泵站建筑物及泵站枢纽(shni)第68页/共79页第六十八页，共80页。一、泵站建筑物的组成一、泵站建筑物的组成(z chn) 泵站工程泵站工程(gngchng)的建筑物主要包括：进水建筑物、的建筑物主要包括：进水建筑物、站房和出水建筑物。站房和出水建筑物。u进水建筑物：前池、进水池和进水管道等；进水建筑物：前池、进水池和进水管道等；u出水建筑物：出水管道、出水池等；出水建筑物：出水管道、出水池等；u泵站：安装水泵泵站：安装水泵(shubng)、动力机及其铺助设备以及泵站附、动力机及其铺助设备以及泵站附