某地區(qū)取水工程計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u15300某地區(qū)取水工程計算過程案例 194351.1取水構(gòu)筑物位置和形式的選擇 1290241.2進水間的設(shè)計計算 1146281.3取水泵房的設(shè)計計算 4取水構(gòu)筑物位置和形式的選擇該河流的河岸較陡，主流靠近河岸，河流水位全年變幅不大，水質(zhì)條件較為理想，無嚴(yán)重的水源污染情況，且該河流岸邊的地質(zhì)條件較好，綜合各種影響因素，選擇將取水構(gòu)筑物建造在河流的凹岸處，即岸邊式取水構(gòu)筑物。因為合建式在施工、運作以及維護方面具有很多的優(yōu)勢之處，例如降低造價、減少取水構(gòu)筑物檢修時的難度、占地面積小、布置經(jīng)濟合理、減少管路長度以降低費用，同時有利于構(gòu)筑物的運行以及管理。所以采用泵房和進水間合并建造的方式。進水間的設(shè)計計算進水孔和格柵的設(shè)計（1）進水孔面積（㎡）： （3-1）式中，Q——設(shè)計取水量，；——，本設(shè)計取=0.8m/s;

——格柵引起的面積減小系數(shù)，；——柵條凈距，取50mm；

——，取s=10mm；——格柵阻塞系數(shù)，取0.75。則 （3-2）則進水孔面積為（2）格柵的選擇：采用5個進水孔，四用一備，單層平行排列，一個進水孔對應(yīng)一個格柵，則每個進水孔面積為 （3-3）進水口尺寸格柵尺寸實際進水孔面積為 （3-4）本設(shè)計通過格柵時所產(chǎn)生的水頭損失取0.10m。格柵用人工清污。格網(wǎng)的設(shè)計本設(shè)計采用的格網(wǎng)類型為平板格網(wǎng)，設(shè)置于進水室和吸水室之間的隔墻前后，格網(wǎng)的網(wǎng)眼尺寸采用5mm×5mm，網(wǎng)絲直徑d=2mm，水流的過網(wǎng)流速取=0.4m/s。（1）平板格網(wǎng)面積（㎡）： （3-5）式中，——水流通過平板格網(wǎng)時的流速，取v=0.4m/s；

——水流通過平板格網(wǎng)時的收縮系數(shù)，取=0.80；——網(wǎng)絲所造成的格網(wǎng)面積減少系數(shù);——面積的減小系數(shù)，取=0.5。則 （3-6）則（2）格網(wǎng)的選擇：為了與進水孔配合使用，吸水室設(shè)置5個格網(wǎng)，四用一備，單個格網(wǎng)的面積為6.22㎡。進水口的尺寸大小為，實際面積為6.25㎡，格網(wǎng)尺寸為B×H=2600mm×2600mm。本設(shè)計所采用的水流通過平板格網(wǎng)的水頭損失為0.2m。進水間平面布置根據(jù)進水孔、格柵及格網(wǎng)的設(shè)計布置，確保相互配合使用，進水室分為5格，四用一備，使用隔墻分開，隔墻上設(shè)置連接管和閥門，地板呈水平布置，進水孔前設(shè)置格柵，進水孔上設(shè)閘板。進水間高程布置與計算河流浪高取為0.4m，河流最低水位為36m，最高水位為40m，常水位為38m。

進水室內(nèi)的最低液位標(biāo)高==36m-0.10m=35.9m吸水室內(nèi)的最低液位標(biāo)高==35.9m-0.2m=35.7m進水間的頂部標(biāo)高==40m+0.4m+0.5m=40.9m（取41m）,在39m處設(shè)一個尺寸為1.0m×1.0m的通風(fēng)和采光口。吸水室內(nèi)的最高液位標(biāo)高=河流設(shè)計最高水位-0.3m=40m-0.3m=39.7m進水孔上標(biāo)高=河流最低水位-0.2m=36m-0.2m=35.8m進水孔下標(biāo)高=進水孔上標(biāo)高-進水孔高度=35.8m-0.9m=34.9m吸水室底部標(biāo)高=吸水室內(nèi)最低液位標(biāo)高-超高-平板格網(wǎng)高=35.7m-0.5m-2.6m=32.6m進水間的絕對高度=進水間的頂部標(biāo)高-=41m-32.6m=8.4m進水間采用非淹沒式進水間格網(wǎng)起吊設(shè)備的計算起重量 （3-7）則 起吊設(shè)備最大起重量為359.23kg。選用型電動葫蘆進行起吊工作。電動葫蘆主要尺寸:e=120mm，f=650mm。配用設(shè)備選擇進水間沉降的泥沙用排泥泵排除，選用80QW25-38-5.5型潛水排污泵，其主要參數(shù)為：Q=45m3/h，H=22m，n=1440/min，電動機功率為5.5kW。防冰措施河流無冰絮，故無需設(shè)防冰措施。取水泵房的設(shè)計計算設(shè)計流量與所需揚程計算設(shè)計流量所需揚程 （3-8）式中，——靜揚程，——吸水管線上水頭損失，取=1.00m;——管式靜態(tài)混合器和壓水管的總水損，取=3.00m；——安全水頭，取1.00m。則管路特性曲線管道摩阻S （3-9）則管路特性曲線為 （3-10）初選水泵和電機水泵選擇根據(jù)水量和揚程，選定5臺24SA-18B型水泵，四用一備。繪制水泵特性曲線及管路特性曲線，如圖3-1所示。圖3-1取水泵組特性曲線四臺水泵并聯(lián)后，工況點為：Q=7500m3/h，H=14.5m。單臺24SA-18B型水泵的工況點為：2700m3/h，14.5m。從圖3-1可以看出，各種工況之下，在水泵處于正常工作的狀態(tài)下時，其工況點都在水泵的高效段內(nèi)。水泵參數(shù)：水泵性能參數(shù)見表3-1。表3-124SA-18B型水泵性能參數(shù)表流量Q(m3/h）揚程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)軸功率(kW)效率η(％)氣蝕余量(NPSH)r(m)葉輪直徑D2(mm)260017.5730134894.4535配套電機性能參數(shù)見表3-2。表3-224SA-18B型水泵性能參數(shù)表電機型號功率(kW)重量(kg)Y355M-61601565水泵外形尺寸見表3-3表3-324SA-18B型水泵外形尺寸表 單位：mmL0L1L2L3B0B1B2217811419407801760740960B3B4B5H0H1H3H43603602401480900550525φd36水泵安裝尺寸見表3-4表3-424SA-18B型水泵安裝尺寸表 單位：mm電動機尺寸L4LL5L1BAbHhh1φd2746560610740355940502860036261223水泵基礎(chǔ)計算由以上表格可以確定水泵基礎(chǔ)如下：基礎(chǔ)長度 （3-11）基礎(chǔ)寬度 （3-12）基礎(chǔ)最小間距 （3-13）基礎(chǔ)高度 （3-14）其中，——混凝土容重，γ=2400kg/m3;

——機組總質(zhì)量，kg。H取1.0m。泵房布置基礎(chǔ)之間間距取3.374m，基礎(chǔ)與墻之間距離取2.6m，基礎(chǔ)長為3.626m，則其長度為22.28m，泵房內(nèi)預(yù)留長3.0m吊裝平臺，操作間、值班室和配電室與泵房合建，三者長都為3.8m，則泵房長度為30.193m。泵基礎(chǔ)寬1.76m，泵進水口側(cè)距墻1.944m，出水口側(cè)距墻8.67m,方便管配件的安裝與維修，則泵房寬為13.115m。吸水管路和壓水管路的計算吸水管路每臺水泵各設(shè)一條吸水管，管材選用鑄鐵管，沿水流方向吸水管呈上升趨勢，取i=0.005，吸水管內(nèi)流速一般為1.2～1.6m/s。每條吸水管的設(shè)計流量為1829.75m3/h=0.51m3/s，選用DN700鑄鐵管，流速為1.33m/s，1000i=2.99。吸水喇叭口的大頭直徑D的值為吸水管管徑的1.3~1.5倍，取1000mm。吸水喇叭口長度L≥喇叭口直徑與吸水管管徑之差的3.0~7.0倍，取2.0m。喇叭口最小淹沒深度取2.0m。喇叭口距井底≥0.8D=0.8×980=784mm，取1500mm。喇叭口與井壁凈距取0.9m。吸水管路上設(shè)置有閘閥，型號為Z945T-10型電動暗桿楔式閘閥，該閘閥的具體參數(shù)為：DN700，L=660mm，D=895mm，W=1751kg。進口法蘭尺寸為DN600，則選用D=700/600mm的偏心漸縮管，管長為2（D-d）+150=710mm。吸水室喇叭口間距≥（1.5～2.0）D=1.47～1.96m。本設(shè)計取3.50m。吸水室總寬為7.798m，總長為19.33m。壓水管路每臺水泵各設(shè)一條壓水管路，則每個壓水管流量為1829.75m3/h=0.51m3/s，選用鑄鐵管，管徑為DN500，此時管內(nèi)流速為2.51m/s，1000i=16.2。在每條壓水管路上，都設(shè)置有電動閘閥，管路上同時設(shè)置止回閥。水泵出口法蘭尺寸為DN400，則使用D=400/500mm同心漸擴管，采用Z945T-10型電動暗桿楔式閘閥，具體參數(shù)為：DN500，L=540mm，D=670mm，W=775kg;采用H44T-10型旋啟式止回閥，具體參數(shù)為:L=1100mm，D=670mm,W=653kg.輸水管DN1000設(shè)2條，管內(nèi)流速為1.30m/s，1000i=1.81。輸水管發(fā)生故障時，這條輸水管流量為70%×Q=1423L/s，則聯(lián)絡(luò)管管徑為DN1200，管內(nèi)流速為1.256m/s，1000i=1.331。連接管上設(shè)置有閘閥，采用的閘閥型號為Z945T-10型電動暗桿楔式，其具體參數(shù)：DN1200，L=960mm，D=1455mm，W=5113kg。水頭損失的計算和揚程的校核吸水管路吸水管路總水頭損失（m）： （3-15）式中，——局部水頭損失，m；——沿程水頭損失，m。吸水管路按10m計，則沿程水頭損失為 （3-16）查設(shè)計手冊知：，，，，。則 （3-17）則壓水管路同理可求得壓水管路總水頭損失 （3-18）輸水管輸水管路總水頭損失 （3-19）則 （3-20）由前可知管式靜態(tài)混合器水頭損失為0.32m揚程校核水泵實際揚程為 （3-21）所選水泵滿足實際要求。泵房高程布置水泵的最大安裝高度 （3-22）式中，——修正后采用的允許吸上真空度，m; （3-23）——，4.4m：

——，取9.8m；

——，取0.43m；則已知吸水管路=0.55m，因為水泵長時間工作以及管路老化等各種各樣因素的共同作用，適當(dāng)將水頭損失在理論計算的基礎(chǔ)上取高一點，所以吸水管路水頭損失取1.00m，則，取2.70m，則=35.7m+2.7m=38.4m-=37.75m-0.20m=37.75m-0.25m=37.50m-2.0m=35.7m-2.0m=33.7m起重設(shè)備質(zhì)量最大的是水泵，其質(zhì)量為3300kg，所以起重設(shè)備通過它來進行選擇，則選用LDT4-S型電動單梁起重機。其性能參數(shù)為:起重量4000kg，跨度10.5m；配套AS310-244/1型電動葫蘆,起升速度為6m/min。泵房附屬設(shè)備的選擇采暖值班室和控制室的溫度設(shè)定為15

C，其他房間10℃左右。通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)和機械通風(fēng)，選用4-72型離心通風(fēng)機，主要參數(shù)為機號4.5，轉(zhuǎn)速2900r/min，流量7081m3/h，配套電動機Y132-2，功率7.5kw。引水設(shè)備本設(shè)計使用真空泵進行引水。真空泵排氣量為 （3-24）式中，——，取1.08;

——，m3; （3-25）——吸水井進水處到吸水管中的空氣體積，m3; （3-26）——，取10.33m;——，=2.70m;——水泵的引水時間，本設(shè)計取4