第一章 概述
1.1 设计的目的、任务及主要内容
1.1.1设计目的
熟悉泵站设计过程，掌握泵站工艺设计的方法和步骤，增强节水意识，提高实践能力。
1.1.2设计任务
永靖县县城刘家峡地区给水工程一级泵站设计。
1.1.3 设计主要内容
1．合理选择水泵型号和确定水泵台数。 2．水泵机组布置和机组基础设计。
3．机组吸水管路和压水管路的布置，包括各种管件和管路装置的布置。闸阀基础设计。
4．选择泵站形式（地面式或半地下式）。确定起重方法和起重设备。确定水泵间平面尺寸和高度。
5．水泵安装高度的计算，吸水池平面尺寸和深度的确定。 6．控制闸门布置、安装及管理用管沟尺寸和深度的确定。 7．泵站设计工况下，并联各泵的运行工况参数。
8．供水量变化时拟采用的工况调节方法，并确定调节参数。校核调节运行工况。
9．水泵引水方法的选择和引水系统设计。
1.2 设计资料分析
1.2.1基本情况
永靖县位于甘肃中部西南，地处黄土高原。为满足城市生活及生产用水需要，
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一级泵站课程设计
拟建县城刘家峡地区给水工程。此工程主要包括取水工程、净水工程及输水工程三个分工程。一、二级泵站是取水工程和输水工程中的一部分。县城南濒刘家峡水库，黄河流经县域107公里，呈独特的S形穿过刘家峡，该地区水资源丰富，有沿河地表水及地下水可以利用。
1.2.2 地质及水文资料
在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，0～2m深为砂粘土，以下是页岩。
沿河刘家峡段百年一遇最高水位1624.42m，最低水位1619.05m,正常水位1621.10m。刘家峡地下水水位多年平均在1600m左右。
1.2.3 气象资料
年平均气温为10.1℃，最高气温为36.3℃，最低气温为-16.3℃，最大冻土深度
为0.67m。常年主导风向为静风，次主导风向为东北风。
由最大冻土深度为0.67m可知，管沟深度不得小于0.67m，按照施工要求，为了方便施工及维修，管沟深度应为1.8m，管沟离底1m。
1.2.4 用水量资料
该地区最大日用水量近期为30万吨/日，远期为39万吨/日。
1.2.5 净水厂设计资料
净水厂布置情况详见附图。净水厂内沉淀池进口设计水位1635.00m。
1.2.6 输水管网设计资料
由于城区离水源较远，管网布置成网前水塔形式，净水厂至水塔输水官道长度为2500m。其他情况详见总平面图。根据管网计算结果确定出水塔最高水位1660.00m，水塔最低水位1656.00m。水塔容积尚须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5%~8%。
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一级泵站课程设计
1.2.7 取水泵站资料
根据当地地形条件，本设计拟采用固定式取水泵房，用三根直径为1400mm的自流管从河中取水。自流取水管全长25m，泵站到净水厂输水干管全长1000m。取水泵站枢纽布置图见附图。
1.2.8 其他资料
地震等级：五级；低级承载力2.5kg/cm2；可保证二级负荷供电。
第二章 设计流量计算
第一节 流量设计
为了减少取水构筑物、输水管道及各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：
Q?a?QTd
式中： Q——一级泵站中水泵所供给的流量（m3/s）； Qd——供水对象日用水量（m3/d）；
a——净水厂自用水系数，一般取a=1.05~1.1； T——为一级泵站在一昼夜内工作的小时数。
2.1.1 近期设计流量
近期设计流量：
a?Qd1.05?30?104??13125m3h?3.646m3s Q?近期T24
2.1.2 远期设计流量
远期设计流量：
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一级泵站课程设计
a?Qd1.05?39?104??17062.5m3h?4.740m3s Q?远期T24?3600 注：其中a是指净水厂的自用水系数（《室内给水设计规范》规定，城市供水净水厂的自用水系数一般取1.05~1.1）。本设计取1.05。
第二节 扬程设计
2.2.1设计扬程H
1.水泵所需静扬程
通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.89m，则吸水间中最高水面标高为1624.42-0.89=1623.53m，最低水面标高为1619.05-0.89=1618.16m。所以，泵所需敬扬程HST为
洪水位时， HST min?1635.00-1623.53?11.47m 枯水位时， HST max?1635.00-1618.16?16.84m 2.输水干管中的水头损失∑h
设采用两条DN=1400钢管并联作为输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过
75%的设计流量（按远期考虑），即：
Q?0.75?17063m3h?12797m3h?3.555m3s，查《给水排水设计手册（第1册）——常用资料》（P-414）水力计算表得管内流速为v=2.31m/s，i=0.00368，所以
?h?1.1?0.00368?1000?4.05m
（式中1.1包括局部损失而加大的系数）。 3.泵站内管路中的水头损失hp 粗估为2m，另取2m安全水头。 则泵站设计扬程为：
洪水位时， H min = 11.47+4.05+2.00+2.00=19.52m 枯水位时， H max = 16.84+4.05+2.00+2.00=24.89m
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一级泵站课程设计
第三节 吸水间水位确定
一级泵站吸水间设计水位为河流枯水位与引水管水头损失之差，本设计为岸边式取水，自留取水管长200m，管路输水过程中的水头损失为0.89m，则：
吸水间水位为 1619.05-0.89=1618.16m
第三章 机组选择及方案比较
第一节 水泵初选
3.1.1 选泵原则
根据泵站设计扬程查《给水排水设计手册（第11册）——常用设备》找出合适的水泵型号，设计型号由扬程确定，台数由流量大小确定，并且提出比较方案。
确定水泵组合以及水泵型号时，尽量选用同型号，标准化，系列化的国产新产品。由于某些条件的限制，无法选用同型号时，水泵的型号要尽量少，台数不宜太多也不宜太少。所以，在选泵时要尽量遵循以下原则：
（1）大小兼顾，调配灵活，合理使用水泵的高效段； （2）型号整齐，互为备用；
（3）考虑泵站的发展，实行近期和远期建设相结合； （4）大中型泵站需作方案比较； （5）合理选择水泵的构造形式；
（6）保证吸水条件，照顾基础平齐，减少泵站埋深； （7）大小兼顾，合理调配的原则下，尽量选大泵； （8）考虑必要的备用泵； （9）选泵后应进行校核；
（10）因地制宜，尽量选用当地成批生产的水泵型号。
3.1.2 水泵选型方法
1.计算确定泵站设计流量和平均扬程。此时管路尚未布置，其管路损失在初选泵型的规划阶段可以估算。
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