论小型抗旱机站设计思路2009.4..doc

论小型抗旱机站设计思路 喻桂容 二〇〇九年四月 2009年4月，黄陂区大潭原种场因抗旱需要，计划在滠水河边建一座小型机站，寻求水务局支持，为此，我到现场查看后，提供了一个设计思路。 设计任务： 拟设计一座灌溉泵站，从滠水河中提水灌溉大潭原种场的7000亩农田，使之达到高产、稳产的目的。 设计资料： 灌区内3500亩农田作物为芦笋，3500亩农田作物为种子等。灌区缺少灌溉制度。 站址附近有高压电力线通过，可供泵站使用。 该地区劳动力充足，交通方便，当地可提供水泥、砖、砂石料等建筑材料。 一、泵站设计流量的确定 （一）、灌溉设计标准 灌溉设计标准是确定工程规模的重要依据，水利部《水利工程水利动能设计规范》规定以灌溉设计保证率和抗旱天数两种方法参照使用。采用灌溉设计保证率为灌溉设计标准的地区按照表1选用灌溉设计标准。 表1、灌溉设计标准表 地区 作物种类 灌溉设计保证率（%） 干旱缺水地区 以旱作物为主 以水稻为主 50～75 70～80 半干旱少水地区 以旱作物为主 以水稻为主 70～80 75～85 水源丰富地区 以旱作物为主 以水稻为主 75～85 85～95 该灌区为半干旱少水地区，以旱作物为主，参考附近老灌区灌水经验，制定出灌溉保证率为75%的灌溉制度。 （二）、灌溉设计流量的确定 灌溉设计流量按下列公式计算： Q= q A /η灌 式中Q—灌溉设计流量，m3/s； A—灌溉面积，万亩； q—灌水模数，m3/（s·万亩）； η灌—灌溉水利用系数，表2为规划时要求达到的数字。 表2、灌溉水利用系数η灌参考表 灌溉面积（万亩） ＜1.0 1～10 10～30 30～50 ＞50 η灌 0.85～0.75 0.75～0.7 0.7～0.65 0.60 0.55 该灌区灌水模数q取0.68，灌溉水利用系数η灌取0.85，灌溉面积A为0.7万亩，灌溉设计流量为： Q= q A /η灌 =0.68×0.7÷0.85 =0.56m3/s 二、灌溉泵站的特征水位 （一）、进水池设计水位 泵站以滠水河为水源，从历年灌溉期日平均最低水位排频，取相应于设计保证率75%的水位。 规划设计水位为19.5m（黄海高程）。 （二）、出水池设计水位 原大潭原种场已于滠水东堤桩号7+350处预留有出水池及穿堤涵管，涵管中心高程为28.11m（黄海高程），出水池底部高程为27.81m（黄海高程）。 三、设计扬程的确定 灌溉泵站的出水池水位和进水池水位之差，为水泵的净扬程。灌溉泵站的净扬程（或实际扬程）加上相应的损失扬程，即为灌溉泵站的总扬程。 设计扬程按下列公式计算： H设=（1+K）H实 式中K—管路水头损失占实际扬程的白分比。 管路水头损失估算方法，可根据表3估算出损失扬程。 表3、管路水头损失估算表 实际扬程（m） 管径（mm） 备注 ＜200 250～350 ＞350 ＜10 30～50 20～40 10～25 损失扬程占实际扬程的百分数； 管径在350 mm以下时，包括底阀损失在内。 10～30 20～40 15～30 5～15 ＞30 10～30 10～20 3～10 取K=0.15，设计扬程为： H设=（1+K）H实 =（1+0.2）×（28.11-19.5） =10.33m 四、机组选型 拟定水泵台数为2台。 则单泵流量为Q单=Q设/2=0.56/2=0.28m3/s 选泵选用300HW-7混流泵，其参数如表4： 表4、300HW-7混流泵参数表 型号 流量（m3/h） 扬程（m） 转速（r/min） 效率（%） 配套功率（kw） 临界汽蚀余量（m） 名义比转数 300HW-7 1035 12.3 1300 85 55 4 350 电动机配套功率为55kw。台数为2台。 附近高压电力变压器为50KVA，需增容至100 KVA。 五、泵站进出水建筑物的确定 （一）、计算经济管径 进水管径D进=（0.80～0.92）=0.80×=423mm 取D=400 mm，采用钢管。 出水管径D出=（0.65～0.80）=0.65×=340mm 取D=300 mm，采用钢管。 （二）、水泵安装高程的确定 由水泵参数知临界汽蚀余量[△h]为4m，则水泵的允许吸水高度[H吸] 可用下式计算 [H吸]=pa/γ- p汽/γ-[△h] =10.33-0.24-[△h]=10.09-4=6.09m 将计算得到的水泵允许吸水高度[H吸]，加在进水池设计水位上，即得水泵设计安装高程 ▽安=▽进＋[H吸] =19.5+6.09=25.59m 由于滠水东堤防浪台高程为23.72m，低于水泵设计安装高程25.59m，故可以将水