文档介绍：关于贵州山区小农水泵站设计探讨
邵国洪
QQ:4650090
贵阳·花溪
2013年9月
贵州山区小农水泵站设计
邵国洪
前言:
提水泵站是解决山区小农水工程水源的重要手段之一, 2013年6月针对我省小农水设计工作的《贵州省中央财政小型农田水利设施建设补助专项资金项目实施方案编制提纲》现作为小型农田水利工程实施方案编制的指导性依据,根据提纲要求,泵站设计纳入第“”章节要求进行重点设计,本次以报告框架形式对泵站设计涉及的内容、设计工作顺序、设计参数及计算方法、注意事项等内容按泵站设计章节顺序进行介绍,供从事泵站设计的同行参考。
泵站设计报告顺序(13步):泵站设计依据→泵站总体布局→泵站流量→泵站等别划分→取水方式及取水位→计算静扬程→提水管设计→水锤压力校核→设计扬程→泵站水力机械→泵房设计→消防设计→电气设计。
水源工程设计可能还涉及水库、山塘、拦水堰等,假想泵站设计是水源工程设计中的第2项内容,即: 泵站设计,则泵站设计报告章节如下:
泵站设计
泵站设计依据
泵站设计往往还需遵循很多约束,比如需与地方规划相结合、考虑业主具体要求等;泵站设计依据还包括相关规程规范,如:《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《防洪标准》(GB50201-94)、《泵站设计规范》(GB 50265-2010)、《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)、《水利水电工程设计防火规范》(SDJ 278-90)等。
泵站总体布局
本章节重点介绍工程共涉及多少座泵站,各座泵站分别位于哪一个灌溉片区(各泵站的灌面在何处,灌面多少,是田还是土),各泵站从何处取水,分别提水至何处(提至渠道或高位水池等),对泵站的布局先作一个总的概述。若泵站较多,可列表说明更为直观。
泵站设计流量
水量供需平衡计算部分已计算出各个提灌区的最大日需水量,通常小农水大多采用泵站均匀供水方式,泵站的设计流量按最高日供水量/水泵日工作时间求得。水泵的最佳日工作时间在16~20h/d;短时提水量大,但年利用小时低的泵站也可考虑24h供水;提水量小的泵站为考虑方便运行管理和水泵选型也可根据实际情况选择日工作时间在8h以内,具体情况区别对待。
泵站等别划分
泵站等级划分的依据主要有3个:《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《防洪标准》(GB50201-94)、《泵站设计规范》(GB 50265-2010)。若泵站涉及防洪,按不同规范划分的泵站等级就高不就低。
我省小农水工程泵站提水流量一般都在2 m3/s以内,装机容量在1000kW以内,
按《灌溉与排水工程设计规范GB 50288-99》和《泵站设计规范》(GB 50265-2010)对提水工程的等别划分标准,基本都属IV等小(2)型(流量<2 m3/s,100kW<装机<1000kW)和V等小(2)型(流量<2 m3/s,装机<100kW)。注意:泵站装机指单站装机容量,含备用机组。
泵站等别划分后确定永久性主要水工建筑物级别和临时性水工建筑物级别。对涉及防洪要求的泵站,根据水工建筑物级别确定相应的防洪标准。
泵站取水方式及取水位
根据水源类型不同,小农水泵站取水方式主要有以下5种,各种取水方式取水位变化有别,分述如下:
(1)水库、山塘库区取水。库区取水多涉及防洪问题,因为取水位在死水位和正常水位之间,取水位变幅往往达数米至数十米,因此库区取水工程的取水位是一个区间,泵站宜采用取水源的多年平均水位作为平均水位,并要求所选水泵的性能曲线能够适应最低取水位(即死水位)和最高取水位(正常水位)变幅要求(若水泵的富余扬程太多致使水泵的工况点右移,流量将增大,可能使电机负荷过大,超过电机额定电流,造成电机过载),水泵在平均取水位效率最高,在最低和最高取水位时效率较低但能正常工作。
(2)水库、山塘坝后取水。相对库区取水而言,坝后取水防洪要求要低得多,甚至无需防洪。坝后取水一般在放水涵管、涵洞出口或放水渠上取水,取水方式有水泵进水管直接接放水涵管和建集水池取水两种。
水泵进水管直接接放水涵管的取水方式有以下两种情况需注意:
a)泵房无防洪要求,水泵安装高程低于死水位,则水泵进水管将一直处于压力进水状态不需吸水,水泵相当于加压泵,进水效率高,采用进水管直接接放水涵管方式取水较好,但选泵时应注意由于库内水位在死水位与正常水位之间变化,水泵的静扬程将变化,设计扬程也随之变化,要求所选水泵的性能曲线能够适应最低取水位(即死水位)和最高取水位(正常水位)变幅要求。该种取水方式也应注意水泵的富余扬