水泵站设计.docx

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水泵站设计

6.3主要建筑物设计

6.3.1泵房设计

6.3.1.1泵房型式选择

泵站位于马坪寺水源点附近，施工具体位置根据现场确定。

泵房采用砖混结构。

6.3.1.2泵房布置

泵房为砖混结构，设水泵室和值班室，层高3.0m，泵房总建筑面积12m2。

6.3.1输供水管道设计

供水管材技术经济比较表：

通过对目前农村常用管材比较，在强度和工作压力要求不大的农村给水工程中，应采用PE管不仅具有较好的工作性能，而且施工方便，价格适中，所以本项目输配水管选用PE管。

铸铁管虽然价格最便宜，但是管内壁较粗糙，而且管质较脆，强度差、接头多、水头损失大，不利于施工。

供水管材技术经济比较表

常用

管材

比较内容

工作性能

施工条件

经济

PE管

1、轻质、耐腐蚀、不结垢；

2、管内光滑、水头损失小；

3、强度较低，冷热伸缩性较大。

1、韧性好，安装方便；

2、接口采用热熔焊连接，安全可靠，不渗漏；

3、重量轻，运输方便

价格适中

钢管

1、强度和工作压力较高

2、敷设方便，适应性强，可穿越各种障碍物。

3、耐腐蚀性差，内外均需进行较强防腐处理。

1、可与标准钢配件连接，安装方便；

2、接口采用焊接、法兰、丝扣等刚性连接。

3、重量较大，运输条件一般

价格贵，防腐费用高。

铸铁管

1、管内壁较粗糙，接头多，水头损失大；

2、管质较脆、强度差；

3、防腐能力较钢管强，只需一般防腐处理；

1、可与标准钢配件连接，安装条件一般；

2、接口采用承插口、法兰口连接，密封性差。

3、重量大，运输安装困难

价格最便宜。

6.3.2输水管道设计

（1）提水流量计算：

取水泵房、输水管道的流量按下式计算：

Q取=Q/T

式中：

Q—取水泵房（输水干管）计算流量（m3/s）；

W—最高日用水量（m3/d）；

T—水厂工作时间（小时），每天按16小时计算。

（2）管径计算：

泵站上水压力管道的直径，应根据技术经济条件，并考虑实际运用情

况来综合选择。

管径参照天津大学水利系主编，水利出版社出版的《小型水电站》（上册）中经验公式进行估算，计算公式如下：

式中：

Q——压力管道的最大设计流量（m3/s）；

H——净提水扬程（m），

（3）钢管壁厚

1）构造要求：

按《水电站压力钢管设计规范（SL281－2003）》规定，为保证钢管必要的刚度，管壁最小厚度不宜小于下式计算值:

式中：

D——钢管直径（mm）；

按《泵站设计规范（GB/T50265－97）》规定，明设光面钢管管壁最小厚度不宜小于下式计算值:

式中：

D——钢管直径（mm）；

（4）钢管管道水头损失计算

①管道单位水头损失计算

根据《村镇供水工程技术规范（SL310－2004）》

当V﹤1.2m/s时：

i=0.000912v2（1+0.867/v）0.3/d1.3

当V≥1.2m/s时：

i=0.00107v2/d1.3

式中：

hf—单位水头损失（m）

L—计算段管道长度（m），

d—管道内径（m）

v—管内流速（m/s）

②沿程水头损失计算，

h1=iL

式中：

h1—沿程水头损失，m

L—计算管段的长度，m；

i—单位管长水头损失，m/m

③管道局部水头损失，按沿程水头损失的10%计入。

（1）输水干管管径计算：

输水干管采用PE管，管道的直径根据技术经济条件结合运用情况来综合选择，管径按经验公式进行初估。

管径计算经验公式:

式中：

Q——设计最大流量 取：

2.74m3/s；

V——经济流速（1.0m/s~1.5m/s）。

（2）管道水头损失计算

①管道沿程水头损失计算

管网沿程水头损失计算，根据《村镇供水工程技术规范（SL310－2004）》

公式计算：

Hf=i·L（m）

式中：

Hf—沿程水头损失（m）

L—计算段管道长度（m），

i—单位管长水头损失

单位管长水头损失，i值采用下式计算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：

Q—管段流量（m3/s），

d—管道内径（m）

②管道局部水头损失

管道局部水头损失，按沿程水头损失的10%计入。

经计算，输水干管采用PE管（DN40），公称压力0.80MpaPE80级，设计流速0.91m/s，总水头损失27.03m，自由水头39.97m。

6.3.2.3供水管网设计

（1）供水管网的流量按下式计算：

Q配=W/24*Kh

式中：

Q配—供水管道计算水量（m3/h）；按各段实际

W—最高日用水量（m3/d）；

Kh一时变化系数，采用全日供水方式，按规范取2.0。

供水管采用PE管，管道的直径根据技术经济条件结合运用情况来综合选择，管径按经验公式进行初估。

管径计算经验公式:

式中：

Q——设计最大流量（m3/s）；按各段实际

V——经济流速（0.5m/s~1.5m/s）。

（2）管道水头损失计算

①管道沿程水头损失计算

管网沿程水头损失计算，根据《村镇供水工程技术规范（SL310－2004）》

公式计算：

Hf=i·L（m）

式中：

Hf—沿程水头损失（m）

L—计算段管道长度（m）

i—单位管长水头损失

单位管长水头损失，i值采用下式计算：

i=0.000915Q1.774/d4.774

式中：

Q—管段流量（m3/s）

d—管道内径（m）

②管道局部水头损失

管道局部水头损失，按沿程水头损失的10%计入。

6.3.3管道敷设设计

6.3.3.1输配水PE管敷设

PE管道敷设采用地埋式，取管顶耕作层深度为0.7m，以此确定管沟开挖深度，底宽为D+0.4m（D为管道直径），边坡采用1:

0.3。

管槽开挖采用以人工开挖为主，石方采用浅孔爆破开挖，管沟回填土基段管道周围（含管底）200mm范围内用细土回填，回填土的压实系数不应小于90%；管沟回填石基段管道两侧及顶部200mm范围内用细土回填，管底铺设100mm砂垫层。

详见管道纵横断面图。

6.3.3.2管道穿越路、渠段设计

本工程输配水管道需穿越公路处，设计采用φ50mm钢套管（δ=8mm），钢套管埋设深渡不小于1m，并浇C10砼保护。

对管道须跨沟跨渠穿小路的地方，采用地埋式跨沟跨渠穿路的处理方式，管材仍为相应的PE管，外浇C10砼保护。

为保护及以后检修地下管网方便，在地埋管道水平转弯、穿越公路、渠道等障碍物处设警示标志。

标志采用预制混凝土桩，其中埋入地下300mm，露出地面部分刷红色油漆标记。

6.3.4.3管道主要附件设计

为保证输配水管道正常工作，需在管道上安装必要的附件。

管道的附件主要有阀门，进、排气阀，逆止阀、消火栓，水表及水锤保护装置等。

（1）闸阀

为了控制管道的通水、停水，调节管道压力、流向、流速等需要，在水泵进出水管、管道分支或节点等处均设置阀门。

设计管径DN≤50mm的小口径的管道采用手动内螺杆暗杆楔式截止阀，以螺纹连接：

大口径的管道（DN≥75mm）采用手动法兰暗杆楔式闸阀，闸阀止水的密封采用橡胶软密封。

阀门规格和数量详见工程量统计表。

（2）进、排气阀和排空阀

在长距离输水管道的最高点（驼峰处）安装自动排、进气阀，以及时排除管道内的气体和降低水锤产生的负压危害。

对长距离无凸起点的管段，每隔820m设自动排（进）气阀，对长距离上升或下降的管段，每隔400m设自动排（进）气阀，设计采用大、小孔口合成一体的高速排气阀，口径一般为管道直径的1/8。

为排除管内沉积物，检修放水、冬季事故排空防冻等，在管道低凹处设排空阀，采用50mm口径阀门。

各种阀门规格和数量详见工程量统计表。

（3）减压阀

重力流输水管道，地形高差超过40m并有富余水头时，应在适当位置设减压设施。

6.3.4.4水质检验与卫生防护

本工程水源为溪水，水厂的卫生防护应符合《农村给水设计规范》（建标CECS82：

96）中相关规定。

水厂生产区应设置固定的标志，在水厂生产区外围10m范围内不得设置生活居住区、禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑，不得堆放垃圾粪便、废渣或铺设污水管道，并应保持良好的卫生状况。

供水单位应根据工程具体情况建立水质检验制度，配备检验人员和检验设备，对原水、出厂水和管网末梢水进行水质检验，并接受当地卫生部门的监督。

水质检验项目和频率应根据原水水质、净水工艺、供水规模确定，并不低于《村镇供水工程技术规范》（SL310-2004）要求。

水质检验项目及最低检验频率

水样

检验项目

供水能力w/（m3/d）

5000≥w/＞1000

地下水源

感官性状指标、pH

每周1次

细菌学指标

每月2次

特殊项目

每周1次

全分析

每年1次

出

厂

水

感官性状指标、pH

每日1次

细菌学指标

每日1次

消毒控制指标

每日1次

特殊项目

每日1次

全分析

每年2次

末

梢

水

感官性状指标、pH

每月2次

细菌学指标

每月2次

消毒控制指标

每月2次