铁路防排水2(2)

1、铁路防排水铁路防排水主主 讲：讲： 张改红张改红E-mail: E-mail: TEL :EL :程说明课程说明铁路防排水铁路防排水序号序号学习情境学习情境学时学时1施工降水102线路防排水103隧道防排水104桥渡冲刷10铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水病害成因分析病害成因分析维护方案的编制维护方案的编制123明渠流的水力分析明渠流的水力分析铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水病害成因分析病害成因分析维护方案的编制维护方案的编制1

2、23明渠流的水力分析明渠流的水力分析铁路防排水铁路防排水明渠流的水力分析明渠流的水力分析1学习情境学习情境1 施工降水施工降水本节课的学习目标本节课的学习目标l了解施工降水的概念和基本知识了解施工降水的概念和基本知识l建立施工降水与井、水泵的知识联系。建立施工降水与井、水泵的知识联系。铁路防排水铁路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水铁路线路？铁路线路？铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水 铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。 铁路线路是由铁路线路是由路基路基、桥隧建筑物桥隧建筑物和和轨道轨道组成的组成的一个

3、整体工程结构。一个整体工程结构。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水路路基基边边坡坡 路基路基路基本体路基本体路路基基顶顶面面路路肩肩路基附属设施路基附属设施排排水水设设施施防防护护设设施施加加固固工工程程铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水

4、铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境2 线路防排水线路防排水我国首座地下火车站-福田站 广深港客运专线铁路桥梁基坑开挖基坑开挖铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 施工降

5、水施工降水在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施, 亦称降水工程。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 不采取施工降水的危害不采取施工降水的危害若不进行基坑降排水工若不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，使现场施工条件变差，地基承载力下降地基承载力下降，在动，在动水压力作用下还可能引水压力作用下还可能引起起流砂、管涌流砂、管涌和和边坡失边坡失稳稳等现象。等现象。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 流砂流砂当

6、基坑挖土达到地当基坑挖土达到地下水位以下，而土下水位以下，而土是细砂或粉砂，又是细砂或粉砂，又采用集水坑降水时，采用集水坑降水时，在一定的动水压力在一定的动水压力作用下，坑底下的作用下，坑底下的水就会形成流动状水就会形成流动状态，随地下水一起态，随地下水一起流动涌进坑内，这流动涌进坑内，这种现象被称为种现象被称为流砂流砂现象现象，在沙漠中很，在沙漠中很普遍。普遍。 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 管涌管涌坝身或坝体的土坝身或坝体的土壤颗粒被渗流带走壤颗粒被渗流带走的现象被称为的现象被称为管涌管涌现象现象。 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水边坡失

7、稳边坡失稳边坡出现边坡出现裂缝、松裂缝、松动、滑移动、滑移等现象，等现象，严重影响严重影响边坡的稳边坡的稳定性定性 。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计5分钟分钟施工降水施工降水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水基坑降水方法基坑降水方法明沟排水明沟排水是指在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井，是指在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井，然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。明沟排水明沟排水( (简称明简称明排排) )一般适用于土层比较密实，坑壁较稳定，基坑较浅，降一般适用于土层比较密实，坑壁较稳定，基坑较浅

8、，降水深度不大，坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程。水深度不大，坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程。 一、明沟排水一、明沟排水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水1 1）井点降水原理）井点降水原理 井点降水就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一井点降水就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井）。在基坑开挖前和开挖过程中，利定数量的滤水管（井）。在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以用真空原理，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。下。二、井点降水法二、井点降水法铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降

9、水a) 防止涌水 b) 稳定边坡 c) 防止管涌 d) 减少横向荷载 e) 防止流砂 井点降水的作用井点降水的作用2 2）井点降水的作用）井点降水的作用铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水3 3）井点降水的类型）井点降水的类型轻型井点轻型井点学习情境学习情境1 施工降水施工降水3 3）井点降水的类型）井点降水的类型喷射井点喷射井点铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水3 3）井点降水的类型）井点降水的类型轻型井点轻型井点喷射井点喷射井点电渗井点电渗井点管井井点管井井点深井井点深井井点铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点轻型井点由

10、管路系统和抽水设备组成。由管路系统和抽水设备组成。管井管井总管总管水泵水泵铁路防排水铁路防排水施工降水施工降水深井深井水泵水泵铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计归纳对比明沟排水和井点降水的归纳对比明沟排水和井点降水的施工优劣点。施工优劣点。工作任务工作任务1.15分钟分钟5分钟分钟铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计对本节课的内容进行总结，对本节课的内容进行总结，知识点之间的关联以图表示知识点之间的关联以图表示出来。出来。工作任务工作任务1.2铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的选型水泵的选型井

11、的涌水量计算井的涌水量计算基坑降水的初步设计基坑降水的初步设计123铁路防排水铁路防排水井的涌水量计算井的涌水量计算1学习情境学习情境1 施工降水施工降水本节课的学习目标本节课的学习目标l了解井的基本知识。了解井的基本知识。l掌握井的涌水量计算方法。掌握井的涌水量计算方法。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计谈谈你对井的了解。谈谈你对井的了解。工作任务工作任务1.35分钟分钟铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水井 机井 铁路防排水铁路防排水井的涌水量计算井的涌水量计算1学习情境学习情境1 施工降水施工降水城市设施管道井 工程井 铁路防排

12、水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水井的分类井的分类铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 地下含水层地下含水层铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水根据地下水有无压力，分为根据地下水有无压力，分为承压井承压井和和潜水井潜水井。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水按水井理论进行的，分为：完整井（井底达不透水层）按水井理论进行的，分为：完整井（井底达不透水层）和非完整井（井底没达不透水层）。和非完整井（井底没达不透水层）。完整井完整井非完整井非完整井铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水图a图b如图所示，橙色代

13、表隔水层，灰色代表含水层，请识别图a、图b中井的类型。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水R Rr rh hH HR-降落漏斗半径降落漏斗半径(m)； r-井径井径(m) ；H-初始潜水水位初始潜水水位(m) ；h-抽水稳定后，井中水位抽水稳定后，井中水位(m) ；S-水位降深水位降深(m) ，S=H-h。S S铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水rHkSR575K-m/sK-m/d铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水土壤渗

14、透系数土壤渗透系数土壤土壤渗透系数渗透系数K土壤土壤渗透系数渗透系数Km/dcm/sm/dc3/s砂土壤砂土壤1-5110-3-610-3粗砂粗砂25-75310-2-810-2细砂细砂5-10610-3-1610-2粗砂夹卵石粗砂夹卵石50-100610-2-110-1中砂中砂10-25110-2-310-2夹砂的卵石夹砂的卵石层层75-150810-2-210-1铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水某潜水完整井，所处潜水含水层厚度某潜水完整井，所处潜水含水层厚度H为为8m，渗透系，渗透系数数k为为0.0015m/s，井的半径，井的半径r为为 0.5m，抽水稳定时井，抽水

15、稳定时井中水深中水深h为为5m，试估算井的涌水量。，试估算井的涌水量。8分钟分钟8分钟分钟练习题练习题1. 1铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水mhHS358mHkSR1890015. 083575575smrRSSHkQ/031. 05 . 0lg189lg3) 382(0015. 0366. 1lglg)2(366. 13练习题练习题1. 1解题：解题：铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水r铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水某潜水含水层厚度某潜水含水层厚度H为为15m，在此地有一井，井的半，在此地有一井，井的半径径r为为 0.

16、5m，井底距含水层底板为，井底距含水层底板为3m, 周围岩土的渗周围岩土的渗透系数透系数k为为0.0015m/s，抽水稳定时井中水深，抽水稳定时井中水深h为为5m，试估算此井的涌水量。试估算此井的涌水量。8分钟分钟8分钟分钟练习题练习题1. 2 学习沙龙学习沙龙水泵水泵各位成员：各位成员： 下节课将会对水泵进行了解学习，请您利用课余下节课将会对水泵进行了解学习，请您利用课余时间收集整理关于水泵的基础知识，并能将整理的知时间收集整理关于水泵的基础知识，并能将整理的知识制作成识制作成PPTPPT，届时将可能邀请您为大家作个知识讲座，届时将可能邀请您为大家作个知识讲座，谢谢！谢谢！ 铁路防排水课程委

17、员会铁路防排水课程委员会 二零一三年九月二零一三年九月 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的选型水泵的选型井的涌水量计算井的涌水量计算基坑降水的初步设计基坑降水的初步设计123铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的选型水泵的选型2本节课的学习目标本节课的学习目标l了解水泵的构造、分类等基础知识；了解水泵的构造、分类等基础知识；l掌握水泵选型的主要参数及确定方法。掌握水泵选型的主要参数及确定方法。 学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵知识讲座水泵知识讲座学习情境学习情境1 施工降水施工降水泵泵机机械能变为械能变为液体能量液体能量从而达到从而达

18、到抽送液体抽送液体目的机器目的机器统称为泵。统称为泵。 水泵基础知识水泵基础知识电能电能机械能机械能压能压能泵的机械能从何而来？泵的机械能从何而来？铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 水泵的组成水泵的组成 工作部件（泵体） 动力部分（电机） 其他附加部件铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 水泵的组成水泵的组成 1、泵体（泵头） 包括泵壳、叶轮、叶轮轴/传动轴、密封。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 水泵的组成水泵的组成 2、电机（马达） 包括定子、转子、电机轴、密封。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 水

19、泵的组成水泵的组成 3、其他附属部件 如地面泵的底座，联轴器，压力开关，泳池泵的毛发过滤器等，地下泵的滤水网部件，扬水管部件，泵座部件，电缆等。 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的分类水泵的分类按按工作原理工作原理分分铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水清水泵、污水（污物）泵、油泵、耐腐蚀泵、衬氟泵、排污泵等；根据根据介质介质分：分：从从使用安装方式使用安装方式分：分：管道泵、液下泵、潜水泵等。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的构造水泵的构造离心泵离心泵铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轴流泵轴流

20、泵铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水1、前泵盖 2、泵体 3、叶轮螺母 4、叶轮 5、后泵盖 6、机封压盖 7、机械密封组合 8、轴套 9、前轴承压盖 10、托架 11、泵轴 12、轴承盒 13、后轴承压盖 混流泵混流泵铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水离心泵的工作原理离心泵的工作原理铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水至此，您应该对水至此，您应该对水泵有初步的了解。泵有初步的了解。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的选型水泵的选型单位时间内的流量将液体提升的高度或压力电机的输出功率功率N扬程H流量Q水泵

21、的性能参数在泵吸入口处单位重量液体所需超过汽化压力的富余量汽蚀余量NPSHa铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵的铭牌水泵的铭牌铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水 水泵选型流程水泵选型流程水泵用途水泵用途流量流量扬程扬程特殊要求特殊要求形式形式材质材质功率功率温度、防护等温度、防护等级和转速等级和转速等水水 泵泵 型型 号号铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计势能势能动能动能压能压能gvgpzE22 实际恒定的流动实际恒定的流动单位重量流体单位重量流体位能位能压能压能动能动能动能修动能修正系数正系数水泵扬程的计算

22、水泵扬程的计算铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计(z1,p1,v1)21222222111122hwgvgpzgvgpz1122 实际恒定的流动实际恒定的流动00能量损失(z2,p2,v2)1.能量方程能量方程铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵管流的能量方程水泵管流的能量方程21222222111122hwgvgpzHgvgpz水泵扬程铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵扬程的计算水泵扬程的计算水泵扬程水泵扬程=提水高度提水高度+全部水头损全部水头损失失提水提水高度高度12zzz=+ =z+wwH HHhh

23、吸压吸水管吸水管压水管压水管铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水whzH水泵扬程水泵扬程=提水高度提水高度+全部水头损全部水头损失失H-水泵扬程；水泵扬程；hw-全部水头损失；全部水头损失；hw吸吸-吸水管水头损失；吸水管水头损失； hw压压-压水管水头损失；压水管水头损失； -沿程摩阻系数；沿程摩阻系数； -局部阻力系数；局部阻力系数；-管长；管长； -管径；管径； -平均流速；平均流速；吸水管吸水管压水管压水管2+ = =(+)2wwwhhhhjhvlvdg吸压2+ = =(+)2wwwfjhhhhhlvdg吸压铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水教

24、材教材 P59，例，例4-9.8分钟分钟5分钟分钟练习题练习题1. 3铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水如图所示用离心泵从水池抽水供上游水池，抽水流量如图所示用离心泵从水池抽水供上游水池，抽水流量Q=10m3/h，上下水池水面高差为，上下水池水面高差为18m, 吸水管和压水管的长度吸水管和压水管的长度L=9.0m，直径，直径d为为100mm，沿程摩阻系数为，沿程摩阻系数为0.035，局部水头，局部水头损失系数为损失系数为0.033, 有滤网底阀的局部阻力系数为有滤网底阀的局部阻力系数为7.0，90度弯度弯管局部阻力系数为管局部阻力系数为0.3，确定水泵的扬程。，确定水泵的

25、扬程。练习题练习题1. 4铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水水泵选型水泵选型 的原则的原则 （1 1）满足工艺参数原则）满足工艺参数原则 流量流量 , ,扬程扬程 , ,温度温度 , ,压力压力 , ,装置汽蚀余量装置汽蚀余量 （2 2）满足被输送液体性能原则）满足被输送液体性能原则 腐蚀性液体腐蚀性液体 , ,不允许泄露性的液体不允许泄露性的液体 , ,含有长纤维类液含有长纤维类液 体体 , ,高温、高压类液体高温、高压类液体 , , 黏性液体黏性液体 （3 3）满足泵现场使用环境条件的原则）满足泵现场使用环境条件的原则 安装位置安装位置 , ,环境条件环境条件 , ,

26、电网条件电网条件 , ,危险区的划分危险区的划分 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水根据练习题根据练习题1.4的水泵所需参数选择合适的型号。的水泵所需参数选择合适的型号。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水练习题练习题1. 5如图所示用离心泵从水池抽水供上游水池，抽水流量如图所示用离心泵从水池抽水供上游水池，抽水流量Q=20m3/h，上下水池水面高差为，上下水池水面高差为20m, 吸水管和压水管的长吸水管和压水管的长度度L=12.0m，直径，直径d为为100mm，沿程摩阻系数为，沿程摩阻系数为0.035，局部，局部水头损失系数为水头损失系数为0.044

27、, 有滤网底阀的局部阻力系数为有滤网底阀的局部阻力系数为7.0，90度弯管局部阻力系数为度弯管局部阻力系数为0.3，试计算水泵的扬程，并据此确定，试计算水泵的扬程，并据此确定水泵的型号。水泵的型号。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水1. 小组讨论总结水泵扬程的计算。小组讨论总结水泵扬程的计算。2.水泵型号的确定方法。水泵型号的确定方法。10分钟分钟工作任务工作任务1.4铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计水泵的选型水泵的选型井的涌水量计算井的涌水量计算基坑降水的初步设计基坑降水的初步设计123铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工

28、降水施工降水轻型井点法轻型井点法结构动画示意结构动画示意施工现场施工现场铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点设计轻型井点设计主要任务：主要任务：计算这个基坑需要多少根井点管满足降水要求。思路：. 基坑一昼夜群井能涌出多少水？. 一根井点管能抽吸多少水？. /=井点管根数。. 总管长度/井点管根数=井点管间距铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水. 基坑一昼夜群井能涌出多少水？基坑一昼夜群井能涌出多少水？铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水(a)(a)宽基坑平面宽基坑平面x0假想假想估算出水量x0学习情境学习情境1 施工降水施工降

29、水铁路防排水铁路防排水r铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点设计轻型井点设计主要任务：主要任务：计算这个基坑需要多少根井点管满足降水要求。思路：. 基坑一昼夜群井能涌出多少水？. 一根井点管能抽吸多少水？. /=井点管根数。. 总管长度/井点管根数=井点管间距铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水. 一根井点管能抽吸多少水？一根井点管能抽吸多少水？铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点设计轻型井点设计主要任务：主要任务：计算这个基坑需要多少根井点管满足降水要求。思路：. 基坑一昼夜群井能涌出多少水？. 一根井点管能抽吸多少

30、水？. 总管长度/井点管根数=井点管间距. /=井点管根数。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点设计轻型井点设计. /=井点管根数。修正修正qQn 铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点设计轻型井点设计. 总管长度/井点管根数=井点管间距铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水轻型井点布置轻型井点布置(b)(b)双排降水漏斗剖面双排降水漏斗剖面(c)(c)环型降水漏斗剖面环型降水漏斗剖面单排布置：基坑较窄；单排布置：基坑较窄；双排或环形布置：基坑较宽双排或环形布置：基坑较宽(a)(a)井点布置平面井点布置平面假设某基坑涌水量

31、为练习题假设某基坑涌水量为练习题1.1的结果，采用轻型井点的结果，采用轻型井点降水，采用环形布置，总管长降水，采用环形布置，总管长200m，6m长的井点管，长的井点管，直径直径50mm，滤管长，滤管长1.0m，根据以上条件对此基坑的，根据以上条件对此基坑的井点进行初步设计。井点进行初步设计。铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 施工降水施工降水5分钟分钟5分钟分钟工作任务工作任务1.4铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计设备选择设备选择铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初

32、步设计给水管网初步设计铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计离心泵离心泵 所需流量所需流量Q1.1-1.2QQ1.1-1.2Q Q : Q :基坑涌水量基坑涌水量 所需总扬程所需总扬程H=HH=H吸吸+H+H出出+h+hw w铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计轻型井点设计案例轻型井点设计案例1轻型井点设计案例轻型井点设计案例2铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计

33、给水管网初步设计http:/ 1、扬程的定义 扬程又叫“水头”，是指被抽送的单位重量的液体从水泵进口到出口所增加的能量，通常用符号H来表示，单位为米。 对一台水泵而言，扬程并不是一个常数，当转速不变时，扬程一般随过泵流量的增大而减小，即泵的扬程大小，只和过泵流量有关，而和管路系统、水池水位变化等外界条件无直接关系。水泵铭牌上的扬程，称作“额定扬程”，此时所对应的流量为“额定流量”，这时水泵的效率最高。 一般情况下，卧式离心泵的扬程是以泵轴中心线为界，轴线一侧是吸水管，把水吸上来，轴线另一侧则通过出水管把水压出去。水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程，用H吸表示；水泵能把水压出去的高度

34、，叫做压水扬程，或称为出水扬程，用符号H H出表示。所以，水泵的扬程，是吸水扬程和压水扬程之和。即 H=H= H H吸吸+ + H H出出2、扬程的确定 从使用的角度来讲，提水装置所需要的扬程（记作H H需），应包括下列两部分：一部分是可以测量得到的提水高度，也就是从进水池水面到出水池水面的垂直高度，我们称它为实际扬程，用符号“H H实”表示；另一部分是水经过管路时与管壁摩擦而损耗的提水高度，我们称之为损失扬程，用符号“h h损”表示，所以H H需= H H实+ h h损。需要扬程只与管路特性和进水条件有关，而与水泵无关。当水泵的扬程与装置需要的扬程相等时，水泵即可稳定工作。此时，水泵的扬程，

35、应等于实际扬程和损失扬程之和。 H= H H吸+ H出 在确定水泵扬程时，这一点必须重视，否则，如果只按实际扬程去确定水泵的扬程，订购来的水泵扬程显然会偏低，就可能降低水泵的效率，减小流量，严重时可能抽不出水来。3、吸水扬程 吸水扬程包括实际的吸水扬程（用符号H实吸表示）和吸水损失扬程（用符号H实损表示）两部分。出水扬程也包括实际出水扬程（用符号H实出表示）和出水损失扬程（用符号h压损表示）两部分，它们之间的相互关系为： H吸=H H实实吸+ h h吸吸损 H出=H H实出实出+ h h出出损 所以，水泵的扬程为 H= H H吸吸+ H H出出=H H实实+ h h损 水泵的出水扬程在几米到几

36、百米之间，而吸水扬程基本上是一定的，一般在8.5米以下。吸水扬程是确定水泵安装高度的一个重要数据。三、转速 转速是指水泵叶轮每分钟旋转的次数，用符号n表示，单位为r/minr/min。水泵铭牌上的转速，称为额定转速。 一般说来，口径小的泵转速高，口径大的泵转速低。水泵只有在额定转速下工作时，流量、扬程、功率才能得到保证，转速改变，流量、扬程、功率也改变。它们的变化关系为 Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2 )Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=(n1/n2 )2 2 N1/N2=(n1/n2)N1/N2=(n1/n2)3 3 Q1Q1、H1H1、N1N1分别是转速为n1n1时的流

37、量、扬程、功率。 Q2Q2、H2H2、N2N2分别是转速为n2n2时的流量、扬程、功率。 可见，水泵的出水量与转速成正比；扬程与转速的平方成正比；功率与转速的立方成正比。 在条件允许的情况下，也可用改变转速的方法来调节水量。四、功率 功率是指水泵在单位时间（秒）内做功的大小，用符号“N N”表示，单位为KWKW;过去也用符号“HPHP”(马力）表示。它们的换算关系是 1HP=0.736 KW1HP=0.736 KW 1KW=1.36HP1KW=1.36HP 水泵的功率可分为有效功率、轴功率、配套功率三种。 （一）有效功率 有效功率是水流从水泵那里得到的净功率，也是水泵的输出功率，用符号N N效

38、表示。它可以用流量扬程计算出来。 N N效= QH/102QH/102（ KWKW） 式中 水的比重，=1Kg/L=1Kg/L Q Q 水泵流量，L/S;L/S; H H 水泵扬程，m m。（二）轴功率 轴功率是指水泵在一定的流量和扬程下，动力机传给水泵轴上的功率，又称“水泵的输入功率”，一般在泵的性能表上或铭牌上所注的功率，就是指轴功率，用符号N N轴表示。它与有效功率之间的关系是相差一个泵内损失，也就是水泵的有效功率和泵内损失功率之和为水泵的轴功率。即 N N轴= N N效效+ N N损 泵内损失功率N N损，主要包括以下三个部分。 （1）机械损失。泵在转动时，泵轴和轴承、填料等发生摩擦；

39、叶轮在泵体内转动与水摩擦，叶轮盖板和叶轮壳与水摩擦等。 （2）容积损失。叶轮与泵体之间的间隙使少量高压水回流到叶轮的进口以及填料函处的泄漏等。 （3）水力损失。水流在水泵进、出水流道和叶片中流动所产生的摩擦损失、水流流速和流向的变化引起的本身互相挤压碰撞的损失和漩涡损失等。（三）配套功率 配套功率是指一台水泵应选配动力机的功率数，用符号N N配表示。 配套功率与轴功率的区别，主要是考虑要比轴功率多一个传动损失的功率和为保证安全运行而应取的安全量。因此，配套功率一般取轴功率的1.11.3倍。 五、效率 效率是标志水泵传递功率的有效程度，它是水泵有效功率和轴功率的比值。效率是水泵的一项重要的技术经

40、济指标。用符号表示，大小用%表示。 因为水泵存在着机械、容积、水力等各种损失，所以水泵的有效功率总是比轴功率小。因此，泵内损失功率越小，泵的效率就越高，相反，泵内损失功率越大，泵的效率就越低。计算效率的公式为 = = N N效效/ /N N损%六、水泵的比转数 比转数又叫比速，是水泵的相似准则。用符号ns表示。它不是一台水泵的真正转速，而是指该泵几何形状相似并在特定条件下运行的另一台想象中泵的转速，与泵轴的转速n不是一回事。 一般说来，比转数较低的离心泵，它的流量较小，扬程较高；而比转数较高的轴流泵，流量较大，扬程较低。铁路防排水铁路防排水 压强表识读压强表识读任务1学习情境学习情境1 给水管

41、网初步设计给水管网初步设计1.1.1 压强压强的基本知识的基本知识1.1.2 静水压强静水压强铁路防排水铁路防排水 压强压强任务1学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计1.1.1 压强压强的基本知识的基本知识铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计压强的物理意义压强的物理意义思考思考：1. 压强的物理意义？压强的物理意义？ 2. 是否有大小或方向？是否有大小或方向？3分钟分钟铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计压强的物理意义压强的物理意义单位面积上受到的压力叫做压强。 计算公式：P=F/S矢量:既有大小，也有方向。切向切向内法向内法向外法向外法向铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计思考思考：压强有哪些计量单位？：压强有哪些计量单位？ 单位之间的数值关系？单位之间的数值关系？压强的计量单位压强的计量单位5分钟分钟3分钟分钟铁路防排水铁路防排水学习情境学习情境1 给水管网初步设计给水管网初步设计压强的计量单位压强的计量单位应力单位（应力单位（N/m2、