泵站规划-水利与能源动力工程学院.PPT

第八章 泵站工程规划 水利规划——在一定的任务条件下，根据各地区的自然地理条件和社会经济条件，合理确定所需要的水利设施、工程规模以及各设施之间的配合运用。 1．任务：防洪、除涝、灌溉、降渍、盐碱地改良、航运、发电、冲淤、水产等。 2．自然地理条件：地貌特征、水文特点、降水量时空分布、土质、植被、地质（工程、水文）。 3．社会经济条件：人口分布、区域的财政条件、经济发达程度、国家及地方的政策方针。 4．水利设施：水库、渠道（河道）、电站、泵站、桥涵、水闸、船闸、渡槽、流道。 5．工程规模：建筑物等级、标准以及影响范围。 6．配合运用：各建筑物之间的协调关系，联合运行。 水利规划需处理好的几个关系： （1）近期与远期 （2）投入与产出 （3）整体与局部 （4）地区间协调 泵站工程规划: 是地区水利规划的一部分，其任务是在分析地形地质、水文等条件的基础上确定： （1）划分灌溉区（排水区）； （2）确定泵站的规模、设计标准、设计参数(Q、H等)； （3）泵站工程的组成（泵站站址、枢纽布置、协调运行方案）。 泵站类型：（按作用分） 灌溉站、排水站、排灌结合站、抽水发电站、其它（调水、改善水质、降渍、盐碱地改良）。 泵站枢纽的组成：（泵站枢纽：泵站附近以泵站为中心的主要建筑物之间的关系） (配合泵站运行的各建筑物或设施的总和。) 泵站、进出水建筑物、渠系、变电所、控制闸、船闸、鱼道、桥梁、涵洞等。 第一节 灌溉泵站规划 一、抽水灌区的划分 根据当地的地形、水源、能源和行政区划等条件进行分流、分级控制，从而达到投资省、效益大的目的。 1．一站一级提水，一区灌溉 适用：灌区地形等高线基本平行于水源， 灌区较小，地形高差不大。 特点：工程规模小，机电设备少，工程比较集中。 2．多站一级提水，分区灌溉 对灌区面积较大，如采用一站一区灌溉。 存在问题： （1）输水渠道太长，沿程水量、能量损失大； （2）用水矛盾突出； （3）管理不便。 有天然河道分割，如采用一站一区灌溉 存在问题： （1）过河（沟）交叉建筑物太多； （2）输水渠长； （3）用水矛盾突出。 3．多站分级提水，分区灌溉 适用：灌区面积大，地形高差大。 特点：与一站一区相比，可有效地节省能源。 4．一站分级提水，分区灌溉 特点：在一座泵站内安装扬程不同的几台泵，分别向相应的出水池供应。 （高地用高池灌溉，低地用低池灌溉。） 适用：灌区面积不大，但区内高差较大，高差比较明显。 优点：工程集中、便于管理，有利于节约能源。 补充内容: 泵站能量传递 设进水河道水位: ▽1 进水池水位: ▽2 出水池水位: ▽3 出水河道水位: ▽4 水泵的流量: Q 水泵扬程: H 轴功率: P轴 电机输入功率: P入 输出功率: P出 电机效率： 传动效率： 水泵效率： 管路效率： 水池效率： 泵站效率： 装置效率： 二、高扬程灌区的分级 高扬程灌区分级提水可节约能源,为什么? 例：某灌区灌溉面积为ω 灌水率为q 总提水高度为H 泵站效率为η站 渠系水利用系数η渠 假设电机效率、传动效率均为100% 如采用一级提水,则需总功率为: 如为二级提水,各站控制面积相等,各站提水高度相等,则两站总功率为: 比一级提水总功率省1/4 如为三级提水,各站控制面积相等,各站提水高度相等,则三站总功率为: 比一级提水总功率省1/3 **级数越多,节省功率也越多。 以四级为例探讨如何采用功率最小方法确定扬程分级: 某灌区面积与高程关系曲线Ω=f(H)，设水源水面高程为0，该区最高点高程为H，灌溉面积为ω，如灌水率为q。 四个站抽水总功率： N4=K[（ω1+ω2+ω3+ω4）H1 +(ω2+ω3+ω4)(H2-H1) +(ω3+ω4)(H3-H2) +ω4(H-H3)] =K[ω1H1+ω2H2+ω3H3+ω4H] ∵ω1=Ω1；ω2=Ω2-Ω1；ω3=Ω3-Ω2；ω4=Ω-Ω3 ∴N4=K[Ω1H1+(Ω2-Ω1)H2+(Ω3-Ω2)H3+(Ω-Ω3)H] N4=K[Ω1H1+(Ω2-Ω1)H2+(Ω3-Ω2)H3+(Ω-Ω3)H] 要使四级站抽水的