1、 WORD 3、泵站低壓管道灌溉設(shè)計 以小井鄉(xiāng)項目區(qū)大王莊與小王莊以東的標(biāo)準(zhǔn)地塊為大田作物泵站低壓管道灌溉工程進(jìn)行典型設(shè)計。(1)基本資料典型地塊為項目區(qū)一標(biāo)準(zhǔn)方田，南北長邊約為1400m、東西長邊約為700m，面積約為1270畝。區(qū)土壤為砂壤土，土壤平均容重1.45g/cm3，田間持水率占土重的27%，南北向種植。種植作物主要為小麥、西瓜。(2)作物需水量的確定根據(jù)小麥、西瓜的需水規(guī)律，其需水高峰在灌漿期間，包含降雨在的平均日需水強(qiáng)度Ea=6.0mm/d。(3)設(shè)計灌水定額與灌水周期設(shè)計灌水定額 式中： m-為設(shè)計灌水定額，mm；-為土壤容重，g/cm3； Z-為計劃濕潤層深度，m；max、

2、min-適宜土壤含水率上下限(占干土重的百分比)；-為田間持水率。土壤濕潤層深度z=60cm，適宜土壤含水量上限取田間持水率的90%、下限取66%。按上式計算設(shè)計凈灌水定額。經(jīng)計算 m =0.1×1.45×0.6×27×(90-66)=56.38mm，即37.6m3/畝。灌水周期: T=(m/Ea)=56.38÷6=9.4天，取10天。式中：T-為設(shè)計灌水周期，單位d； 其余符號意義同前。 (4)工程總體布置 依據(jù)地形、地塊、道路等情況布置管道系統(tǒng)，使管線最短，控制面積最大，便于機(jī)耕，管理方便。并盡可能雙向分水，方便澆地、節(jié)水，長畦改短。在典型

3、地塊，泵站位于大王莊與小王莊東南的裴子巖河邊，管道采用PVC材料，總管、干管、分干管、支管和移動軟管相結(jié)合。從泵站沿南北方向布置總管一條，長40m；在總管上利用1條長為1332m的干管南北布置；再垂直于這條干管布置10條分干管，分別為590m的1條、500m的9條；在這10條分干管上各布置支管，每條支管長約37m。給水栓沿支管布置，間距不大于100m，共布置122個給水栓。給水栓雙向分水控制灌溉，給水栓上連接移動式輸水軟管，軟管連接采用快速接頭，每個給水栓的控制面積為10.41畝。低壓管道灌溉典型工程設(shè)計布置圖見圖4-2。圖4-2 泵站低壓管道灌溉典型工程設(shè)計布置圖(5) 灌溉設(shè)計流量的確定根

4、據(jù)設(shè)計灌水定額、灌溉面積、灌水周期和每天工作的時間，按下式計算確定系統(tǒng)灌溉設(shè)計流量。 Q設(shè)=0.667mA/(Tt)式中：Q設(shè)-為管道系統(tǒng)的灌溉設(shè)計流量,m3/h；-為灌溉水利用系數(shù), 低壓管灌區(qū)取0.85； t-為灌水時間，h，取15h；T-為設(shè)計灌水周期，dm-為設(shè)計灌水定額，mm；A-為典型區(qū)面積，畝；則，Q設(shè)=0.667×56.38×1270÷(0.85×10×15)=374.58m3/h。(6) 低壓管道灌溉系統(tǒng)工作制度確定毛灌水定額毛灌水定額按下式計算： W毛=W/水式中：W毛-毛灌水定額(m3/畝)； W-凈灌水定額(m3/畝)；

5、水-灌溉水利用系數(shù),低壓管灌區(qū)取水=0.85。 則：W毛=37.6/0.85=44m3/畝。一次灌水的延續(xù)時間 t次=W毛×A0/q0 式中：t次-一次灌水的延續(xù)時間(h)； A0-單口控制面積（畝），由管網(wǎng)布置知A0=1270/122=10.41(畝) q0-單口流量（m3/h），每次開2個口。q0=374.58/10/2=18.73(m3/h)則：t次=44×10.41/18.73=24h輪灌組的劃分 N=int(t日×T/t次)式中：N-輪灌組數(shù)(個)； t日-日運行小時數(shù)(h)； int-取整符號；其余符號同前。則：N=15×10/24=6，取6

6、個輪灌組。為減少干、支管管徑，減少投資，干管采取3條分干管為一個輪管組，每次每條分干管有3條支管工作。分干管采取3條支管為1個輪灌組，每次每條支管開啟1個給水栓的運行方式。 (7)管網(wǎng)水力計算系統(tǒng)流量的確定由于在一個輪灌組中，每條支管只有一個給水栓工作，故干管流量Q干=Q設(shè)/3=374.58/3=124.86m3/h，分干管流量Q分=Q干/3=124.86/3=41.62；支管流量Q支= Q分/3=41.62/3=13.87m3/h，?？偣?、干管、分干管、支管管徑的確定式中：Q-管道設(shè)計流量(m3/h)； d-管道徑(mm)； V-管道經(jīng)濟(jì)流速,總管取1.5m/s、干管取1.4m/s、分干管取

7、1.3、支管取1.2m/s。則：支管管徑取d支=75mm此處在最終的施工圖的設(shè)計中被硬該為90的管子了，算出的64改為74；分干管管徑取d分干=110mm；干管管徑取d干=200mm?？偣芄軓饺干=355mm。管網(wǎng)水力計算1)沿程水頭損失計算式中：hf-管道沿程水頭損失,m； L-計算管道長度,m； Q-管道設(shè)計流量,m3/h； d-管道徑,mm。地面塑料軟管的沿程水頭損失按上式計算后，根據(jù)軟管鋪設(shè)順直程度與地面平整情況乘以1.11.5倍系數(shù)?，F(xiàn)以最不利輪灌組運行時的工作狀態(tài)來進(jìn)行水力計算和水泵選型。最不利固定管道包括總管、干管、分干管和支管，總長1912m，其中，總管長40m，干管長133

8、2m，分干管長500，支管長37m，配地面移動軟管長45m。固定管道沿程水頭損失：hf固=（94800×40×374.581.77÷344.14.77 ）+（94800×1332×124.861.77÷193.84.77 ）+（94800×500×41.621.77÷1104.77 ）+（94800×37×13.871.77÷754.77 ）=0.11+7.96+6.37+0.42=14.86m。地面移動軟管沿程水頭損失：hf軟=1.1×94800×45&

9、#215;17.491.77÷754.77 =0.85m。2)局部水頭損失計算局部水頭損失按總沿程水頭損失的10%計。(8)水泵選型系統(tǒng)總揚程為，H總=1.1hf +z式中：H總-為系統(tǒng)要求的總揚程，m；hf -為輸水管道沿程水頭損失，m；z-為進(jìn)水池水位至管道水位的高差，m；取2.5m。 則：H總=1.1×(14.86+0.85)+2.5=19.78m。根據(jù)上述設(shè)計流量和設(shè)計揚程，揚水站選用12sh-19-4P型離心泵，流量Q=612m3/h，揚程H=23m，配套功率為55KW電機(jī)。水泵臺數(shù)1臺。本項目區(qū)共設(shè)7個揚水站。典型區(qū)工程量統(tǒng)計典型區(qū)主要工程量355的共計40m，

10、200的共計1332米，110的共計5090m，75的共計4514m，開挖土方量12073方。同理按以上的計算步驟可的整個低壓管灌區(qū)的工程總量工程量統(tǒng)計355的共計354m，200的共計11747米，110的共計45149m，75的共計40040m，開挖土方量共計107095方。低壓管灌區(qū)各泵站主要工程量表泵站序號管徑數(shù)量小井1號泵站片區(qū)面積1270畝35540m2001332m1105090m754514m土方開挖方量12073m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量10個泄水閥井?dāng)?shù)量10個給排水閥數(shù)量193個給排水閥井?dāng)?shù)量193個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺小井2號泵站片區(qū)面積

11、1035畝35533m2001341m1104150m753680m土方開挖方量9844m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量10個泄水閥井?dāng)?shù)量10個給排水閥數(shù)量169個給排水閥井?dāng)?shù)量169個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺白佛寺1號泵站片區(qū)面積1822畝35558m2001681m1107386m756550m土方開挖方量17522m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量11個泄水閥井?dāng)?shù)量11個給排水閥數(shù)量294個給排水閥井?dāng)?shù)量294個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺白佛寺2號泵站片區(qū)面積1678畝35553m 2001686m1106801m756032m土方開挖方量16

12、136m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量11個泄水閥井?dāng)?shù)量11個給排水閥數(shù)量274個給排水閥井?dāng)?shù)量274個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺白佛寺3號泵站片區(qū)面積1914畝35560m2001820m1107683m756813m土方開挖方量18220m3土方回填方量18220m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量12個泄水閥井?dāng)?shù)量12個給排水閥數(shù)量274個給排水閥井?dāng)?shù)量274個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺表屯泵站片區(qū)面積1926畝35561m2001932m1107803m756920m土方開挖方量18512m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量13個泄水閥井

13、數(shù)量13個給排水閥數(shù)量337個給排水閥井?dāng)?shù)量337個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺黃莊泵站片區(qū)面積1555畝35549m2001955m1106236m755531m土方開挖方量14788m3逆止閥數(shù)量1個逆止閥井?dāng)?shù)量1個泄水閥數(shù)量13個泄水閥井?dāng)?shù)量13個給排水閥數(shù)量267個給排水閥井?dāng)?shù)量267個泵型12sh-19-4P型離心泵1臺1水泵選型1）提水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和工程規(guī)模根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)（GB/50288-99），典型區(qū)設(shè)計提水灌溉面積1270畝。2）裝機(jī)容量和機(jī)泵選型設(shè)計流量根據(jù)設(shè)計灌水定額、灌溉面積、灌水周期和每天工作的時間，按下式計算確定系統(tǒng)灌溉設(shè)計流量。 Q設(shè)=0.667mA

14、/(Tt)式中：Q設(shè)-為管道系統(tǒng)的灌溉設(shè)計流量,m3/h；-為灌溉水利用系數(shù), 低壓管灌區(qū)取0.85； t-為灌水時間，h，取15h；T-為設(shè)計灌水周期，dm-為設(shè)計灌水定額，mm；A-為典型區(qū)面積，畝；經(jīng)計算，Q設(shè)=374.58m3/h。設(shè)計水位設(shè)計水位是計算確定泵站設(shè)計揚程的依據(jù)。根據(jù)巨野縣農(nóng)業(yè)灌溉的現(xiàn)狀與發(fā)展要求，取保證率85%時的水位作為設(shè)計水位。設(shè)計揚程：見高效節(jié)水灌溉(泵站)工程典型設(shè)計泵站站址選擇水源豐富的河道（溝渠）上。供電條件較好泵站的總體布置要考慮整個供水系統(tǒng)布局，灌溉泵站的總體布置，采用引水式和岸邊式兩種。泵房設(shè)計機(jī)房型式的選定：由于所選泵為離心泵，故選用干濕型泵房，且分

15、位兩間，一間為值班室另一間為泵室。泵房長9.32米，寬5.44米，泵房前設(shè)進(jìn)水池。機(jī)房布置與尺寸確定：機(jī)組在機(jī)房沿垂直水流方向布置，為便于檢修與管道能直線布置故在泵室中央位置安放水泵，電機(jī)等設(shè)備安置在水泵旁邊，管路布置：12sh-19-4P型離心泵的安裝外形尺寸，水泵底部基座為C20混凝土澆筑。管路沿地面鋪設(shè)方向與河道垂直，沿線由管道固定卡固定。壓力管的連接要求不漏水，支承點要牢固。管道出水口與低壓管灌總管直接相連，管徑不小于出水口管徑。機(jī)房尺寸的確定：根據(jù)泵體大小與其閥件管路配件尺寸，安裝檢修與操作管理所需的空間，確定機(jī)房中心距2.5米，總寬度5米，機(jī)房高度為3.88米且泵室底板應(yīng)低于值班室

16、底面1米。機(jī)房墻體為0.24米的磚混結(jié)構(gòu)，房頂為鋼筋砼現(xiàn)澆層。 進(jìn)水建筑物設(shè)計 利用泵站從河道中直接取水。前池有正向進(jìn)水和側(cè)向進(jìn)水兩種形式，本次設(shè)計中選擇正向進(jìn)水流態(tài)較好的前池。前池擴(kuò)散角選擇：=200-400前池長度計算公式：L=(B-b)/2tan(/2) 池底縱向坡度計算：i=(H-h)/L進(jìn)水喇叭口直徑:D進(jìn)=（1.31.5）D1進(jìn)水池寬度:B=3D進(jìn)進(jìn)水管口至池底的距離即懸空高度:P=（0.50.8）D進(jìn)進(jìn)水池長度:Lg=KQ/hB4D0后墻距=（0.81.0）D0淹沒水深=（0.81.8）D0進(jìn)水池構(gòu)造設(shè)計：進(jìn)水池采用立式箱型漿砌條料結(jié)構(gòu)，池底采用0.4米的M10漿砌塊石，以防沖刷

17、和便于清淤。進(jìn)水管道選擇橡膠管或鋼管。水泵與輔助設(shè)備選型的基本原則：滿足泵站設(shè)計流量和設(shè)計揚程的要求，同時要求在整個運行圍，機(jī)組安全、穩(wěn)定，并且有最高的平均效率。要求在泵站設(shè)計揚程時，能滿足泵站設(shè)計流量的要求；在泵站平均揚程時，水泵應(yīng)有最高效率；在泵站最高或最低揚程時，水泵能安全、穩(wěn)定運行，配套電動機(jī)不超載。設(shè)備布置應(yīng)整齊、美觀、緊湊、合理。配電室的設(shè)計配電室的設(shè)計由三個部分組成：高壓室、低壓室、變壓器室。變壓器選用100KVA的1臺。高、低壓室裝設(shè)高、低壓配電裝置。其設(shè)計是在電氣主接線設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在設(shè)計中遵循以下原則： 工作可靠：設(shè)備的規(guī)格合乎技術(shù)要求，在設(shè)計時，除了在一切情況下均能保持帶電部分至接地部分或帶電部分之間的最小安全距離外，同時還考慮到各種可能的意外情況而給一定的裕量，有防止灰塵和小動物入侵的措施，為防止運行人員在維護(hù)和檢修中意外接觸帶電部分，配電裝置設(shè)有固定或可拆卸的圍欄。 維護(hù)、檢修方便：配電裝置的布置考慮到運行人員操作和設(shè)備檢查的方便，對各種通道考慮到最小的寬度，并留有適當(dāng)數(shù)量的開關(guān)柜發(fā)展位置。 經(jīng)濟(jì)合理：在保證安全和可靠的條件下盡量降低造價，盡可能節(jié)省設(shè)備和材料，節(jié)省占地面積和建