泵站规划-水利与能源动力工程学院.PPT

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泵站规划-水利与能源动力工程学院

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

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