水利水电工程毕业论文设计水泵与水泵站.doc

湖北水利水电职业技术学院

顶岗实习
报 告

题目： 水泵与水泵站

系 别： 水利水电工程
专 业： 水利水电建筑工程
班 级： 04级水工
学 号：
学生姓名： 张
成 绩：
指导教师：
_ 2007 _年 5 月 15 日
摘要
工程位于河北省石家庄市，承担着全市的排污排涝任务。为对本市的用水环境进行综合治理，修建此水泵站。基本方案为：站址的选择和建筑物的布置，水泵的选型，水泵进出管路的设计。工程等级为三级。设计的主要工作有：1选择合理的设计方案及设计方法；2施工平面布置图；3工程预算。
关键字：水泵 设计 管路
目录
第1章 概论 3
1 建站目的 3
2 设计任务 3
3 设计标准 3
4 基本资料 3
4.1、地形资料 3
4.2、地质资料 3
4.3、水文资料 3
4.4、流量资料 4
5施工布置 4
第2章 胜利排水泵工程组织设计 6
1工程规划 6
1.1、站址确定 6
1.2泵站建筑物布置 6
2 机泵选型及配套 8
2.1设计参数的选定 8
2.2水泵选型 8
2.3动力机选配 9
2.4传动装置选择 9
2.5辅助设备 9
3 水泵管路设计 11
3.1水泵管路与水头损失的关系 11
3.4出水管路设计 12
4 泵房设计 13
4.1主机组布置 13
4.2、主要平面尺寸的确定 13
4.3、站身各部分高程的 15
4.4、泵房主体结构尺寸 15
5 泵站进水设计 19
5.1进水池设计 19
5.2前池设计： 20
6 泵站出水设计 23
6.1出水池设计 23
6.2输水箱涵设计 24
7 水泵工作点校核 25
7.1、水力损失计算 25
第3章 施工组织与保障 26
1施工组织机构 26
1.1施工组织指导思想 26
2施工保障措施 28
2.1 安保体系，机构及人员设置 28
2.2 文明施工、安全保证措施 28
2.3 工期保证组织措施 29
2.4 冬、雨季施工措施 29
2.5文明施工及环保措施 30
2.6质量保证措施 30
2.7工期保证措施 32
2.8资金保证措施 33
第4章 结论 34

第1章 概论
1 建站目的
为对河北省石家庄市用水环境进行综合治理，满足全市排污排涝等需求，拟在该市东区建一座排水泵站，将水排入外河，市内有一环卫河自西向东，市内外泄水流可汇入南北流向的外河—上龙河。
2 设计任务
完成胜利排水泵站设计。
3 设计标准
水泵站按《泵站设计规范》和《室外给水排水设计规范》的标准，该站为三级建筑物。
4 基本资料
4.1、地形资料
环卫河自西向东，河底高程4m，底宽4m；外河为南北流向。防洪堤顶高程14.5m，堤坡度为1:2.5；建站地点高程9m。
4.2、地质资料
建站地点地势平坦，地面下向至5.04m为素填土，夹少量碎砖、小石子、植物根，γ=190KN/m3，C=17KN/m2，内磨擦角ψ=13°，[R]=80KN/m2。5.04m以下为亚粘土，γ=190KN/m3，C=10KN/m2，ψ=18°，R=100KN/m2。
泵站墙后回填土，γ=190KN/m3，c=30KN/m2，ψ=15°外磨擦角取（1/3～2/3）ψ。
4.3、水文资料
如表4-1
水位组合：
水位
外河
环卫河
最高水位
▽11.0m
▽6.0m
设计水位
▽10.5m
▽5.0m
最低水位
▽8.5m
▽4.5m
地下水水位
▽4.0m
环卫河末底面高程：▽4.0m
环卫河河底宽度：4.0m.
4.4、流量资料
如表4-2
排水面积（km2）
排水率q
(m3/s/km2)
总面积
自排面积
分流面积
胜利站抽排面积
29
12.4
5.6
1.1
0.36
4.5交通
外河可以行船，附近有公路通往市区，交通方便。
4.6电源
站坦附近有变电所一座，有6KV输电线路经此站。
4.7排水时最高气温37度，最高水位25度。

5施工布置
5.1施工布置
施工布置本着经济合理，兼顾全局，相互协调，充分利用，减少周转环节，方便施工等原则进行。
5.1.1施工布置
根据本标段占线长度、工程量及施工工期，结合我公司施工设备和人员情况，进行合理的布置。施工准备要早，人员、设备要留有余地，要充分满足施工需要。
（1）项目经理部驻地设在工程中心，位于工地现场的中间地带，交通方便，通讯便利，有利于工作开展。土方施工队、设计组均设在靠近施工现场的地方，便于检查督促施工，调剂机械设备，有利于施工现场的管理。临时用房以帐篷为主，同时搭建部分简易工棚。
（2）料场布置：灰场、沥青混合料拌和场设置在施工段的中间，远离村庄的地方（可选在较为宽阔的淤背区），每个施工队在施工现场安排简易施工仓库一个，油料储存罐一个，确保施工期的燃料、材料、备件充足有余。小型仓库考虑和生活区在一起，便于使用和管理。
土料场在临河滩以内滩区，储量丰富，滩区地下水位高，土场含水量大，应做好有效的排水和防水系统。
（3）施工交通：进出工地利用现有的黄河大堤和附近沿线的公路，对外交通较为方便；修建料场的临时道路，在工作面内适当修建多条临时交通道路。
（4）水电供应：生产、生活用水利用当地的水源，采用引黄灌溉用水或打井取水，也可修做沉淀水池直接从河槽取水。生产、生活用电尽量利用当地农电网，沥青碎石混合料拌和厂架设专用线路，并配备2台柴油发电机组，作为自备电源以解决急需用电。
5.1.2工艺布置：施工人员进场后，先进行断面复测，放线定位，土料实验，清基后，进行标准段的实验，掌握各种施工参数。而后进行堤身土方填筑施工，同时完成开蹬土方、土方压实的施工；最后完成排水沟的恢复施工。根据帮宽段落的分布，计划安排6个施工队。工地成立简易实验室负责各种数据的检测，根据段落分布情况，检测人员分布到施工段落，随时检测。帮宽完成后，进行路基修整及路面的施工，施工人员进场后，先进行各种材料的挑选实验，并充分利用现有的大堤有效面积进行备灰 、备土，同时进行路槽开挖，然后进行稳定土的施工，铺筑沥青碎石面层实验段后，相继进行路缘石安装，沥青乳油上、下封层撒布、沥青碎石路面、路肩土等工序施工，路口和辅道工程施工随主体工程的施工穿插完成。水泥、石灰稳定土施工分段同时进行，该工序为关键工序，集中足够的设备和人员确保按计划完成，为后续工艺施工创造足够的时间。稳定土基层施工和沥青碎石路面施工各安排2个施工队。混凝土路缘石制作，协作专门的预制厂完成，并送到施工现场。路肩外培土可利用路槽开挖土方，不足部分调土完成，备土时，一次备足。
5.2 主要项目施工方法
5.2.1施工放样：采用全站仪和水准仪结合的方法。根据施工图和监理提供的测量基本控制点进行施工放样。平面位置误差控制在±30mm～50mm,高程误差控制在±30mm以内。并把复测结果和放样的数据报监理工程师复核。根据工程特点，建立测量控制网，测量网内控制点、基准点和堤防基线的永久埋石要保护好，如有损失要及时恢复，保证测量的准确性。
5.2.2清基：采用铲运机配合推土机作业的施工方法。把清基范围内的淤泥、腐植土、垃圾、杂草、杂物清楚干净，放到监理工程师指定的位置，清基深度一般为20cm—30cm，苇地清基深度为50cm—80cm，如遇坑塘、鱼池等必须将淤泥全部清除。对清基范围内树根，采用挖掘机配合人工挖除干净。

5.3施工质量管理程序
施工质量管理按照“准备—施工—初检—复检—终检—验收签字”等程序进行施工。
严格按照质量管理程序进行施工，实行“三检制”，采用施工作业组自检，施工队技术负责人组织复检，严格按照质量标准进行检测，合格后报施工项目经理部进行终检,终检时按检查项目、检测项目进行检查,并形成自检资料.报监理进行验收,验收合格后方进行下一道工序施工。

第2章 胜利排水泵工程组织设计
1工程规划
1.1、站址确定
1.1.1站址选择的一般原则
（1）站址地形要有利于布置泵站建筑物，工程量较小，有利于将来改扩建。
（2）站址应选择地质条件较好的地点，尽可能避开淤泥软土和粉细砂地层。
（3）站址既靠近水源，又靠近出水区。
（4）电力泵站靠近电源，交通方便。
1.1.2站址选择
考虑条件：
（1）地质，站址应避开大的和活动的断裂构造，宜选在岩土坚实和抗渗性能良好的地基上。
（2）电源，站址应尽量靠近电源，以减少输、变电工程投资。
（3）要服从排水区近期和远景的治理规划，避免近期工程和远景规划矛盾。
（4）站址应在地形平坦开阔处，并选在排水区下游地势较低近河岸且处河水位低处。
（5）站址处交通应方便，并应靠近乡镇居民点，以利于设备、材料的运输和运行管理。
根据城市水环境治理规划，胜利泵站布置在环卫河口，向上直接送水入上龙河，且在9米高程处有一滩面直接建站，站址附近有变电所一座，6KV输电线路经过此站，用电方便，站址附近有公路通市里，交通方便。
综上，本站站址附近土层分布中的素填土要清除，[R]=10T/m3的亚粘土层可作为持力层。在友谊河末端底面高程为3.0m，且满足地形、地质、交通、电源等方面的要求，再加上其它水流顺直，地基稳定，安全可靠，施工方便，所在将站址选在友谊河末端附近是合理的。
1.2泵站建筑物布置
根据选定的站址对泵站的进出水建筑物、泵房进行整体布置，要求布置紧凑、合理，出流条件好，造价低。
总规划中站址在友谊河末端附近，其地形窄，不适于正向进水，所以采用侧向进水，泵的型式为混流泵，所以泵房型式应减少渗漏及使堤防稳定，且机组数多，所以出水不穿堤，辐射式较为合理，出水池建在堤内，开敞式
泵站建筑物一般有引水渠、进水池、泵房、出水管道和出水池、变电站等，根据本站的排水特点，主要为平时排污，汛期排涝入外河—上龙河，且外河最低水位高于内河洪水位，只采用泵站排水系统，由现场条件，本站采用正向进水，进向出水形式：由环卫河入引水渠进前池，泵站抽排入出水池进入上龙河，进出水流态都比较好，具体布置见平面布置图。
2 机泵选型及配套
2.1设计参数的选定
2.1.1设计流量
由资料知，胜利站设计排水面积11km2，设计排水模数q=0.36m3/s/km2，设计排水流量Q=q·s=11×0.36=3.96m3。
2.1.2设计净扬程
H净=H出-H进 （如式2.1）
=10.5-5.0=5.5m
2.1.3初估设计扬程
根据经验，初估设计扬程
H设=（1+K）H净 （如式2.2）
K：水头损失系数 取0.2～0.3
H设=（1+0.3）×5.5
=7.15m
2.1.4确定最大、最小净扬程
最高水位水泵净扬程
H高水位=H外-H内 （如式2.3）
=11.0-6.0
=5m
最低水位水泵净扬程
H低水位=H外-H内 （如式2.4）
=8.5-4.5 2-1装置扬程示意图
=4m
综合比较，水泵最大净扬程为设计工况下，H设净=5.5m，水泵最小净扬程为最低水位工况下，H低净=4m。如图2-1
2.2水泵选型
2.2.1水泵选型基本原则
（1）保证在泵站设计扬程下，满足灌排设计流量的要求。
（2）应尽量选择额定扬程与设计扬程相符的水泵，以保证在长期运行中，水泵工作点保持在高效区内，泵的装置效率高，运行费用低。
（3）在最大扬程和最大流量时仍能工作，不产生汽蚀。
（4）运行管理和维修方便。
（5）根据抽水站容量的大小，结合实际情况选定水泵的台数。
2.2.2确定泵型方案
（1）泵型选择：设计流量比较大，而扬程比较低，因此不宜采用离心泵，混流泵的高效范围较宽，流量变化时，效率变化较小，且抗气蚀性能好，安装方便，经济，易管理。轴流泵高效范围较窄，经综合比较优先选用混流泵。
（2）台数的确定：确定机组台数时应考虑以下几条：
①从建设泵站的建设费和运行费，在同样流量的情况下，一般机组台数越少，即使用大机组的建设费和运行费就越小。
从运行管理上看，一般说机组台数越少，管理运行越方便，且所需要的管理人员越少，效率就越高。
动力机配套功率，一般应选配套功率最小的水泵。
（3）根据现场条件，环卫河与上龙河丁字形布置，河坡较长，扬程（7.15米）较高，流量不大（3.96m3/s），且站址处地质条件较弱[R]=80KN/m2，宜选用对地基承载力要求较小的HW混流泵，既减小土方开挖（较轴流泵）节省工程经费，又不要进行地基处理。
对照长河水泵样本，结合当地实际情况，环卫河河底宽较小，水泵台数不易太多（进水池须进行扩挖），经计算，选用4台650HW-7型混流泵，水泵转速485r/min。
扬程7.5m，额定流量1.017m3/s，总流量为4.068m3/s。
满足设计流量（Q设=3.96m3/s），扬程（H设=7.15m）要求。
2.3动力机选配
2.3.1动力机类型选择
常用动力机类型主要有电动机和柴油机两种，有电源的地方尽量选用电动机，胜利站站址附近有变电所一座，6KV输电线路线过此站，因此胜利站选用电动机。
2.3.2配套功率计算
水泵配套功率应大于水泵轴功率
（如式2.5）
H：水泵的最不利工作扬程7.15m
Q:水泵最不利工作扬程下的设计流量，0.99m3/s。
η泵：水泵在最不利工作扬程下的效率，查长河样本为0.86
η传：传动效率 0.95
K：功率备用系数，查胶K=1.05

2.3.3确定电动机型号
电动机的选型主要包括电动机的型号、规格、容量和转速的选择，所选择的电动机除应满足容量和起动转性等要求外，还应该高效、节能和便于维修管理。
由于所选的650HW-7型的混流泵的转速为485r/min，Pkw=100kw，采用JS-127-10型电动机，但需间接传动，给运行管理带来不便，也不经济。采用JS-137-10型时，功率不配套，采用JS-137-12型时，功率配套，且可用直接传动，价格便宜，运行管理方便，所以最终选用JS-137-12型电动机为配套动力机。
2.4传动装置选择
电动机和水泵之间的传动方式可分为直接传动和间接传动两种，在水泵和电动机转速不等或转向不同或轴线不在一直线上时，须采用间接传动方式，常用皮带传送和齿轮箱传动两种。当水泵和电动机在同一直线上，额定转速相等，转向相同，一般采用联轴器传动，传动方式的选择主要取决于水泵的工况。胜利泵站运行工作点比较稳定，扬程变化较小（4～5.5m），水泵型号较适合，为取得较高的传动效率，设计采用弹性联轴器传动，它具有结构简单、安全可靠、传动平稳、效益高的特点。
2.5辅助设备
2.5.1充水设备
水环式真空泵的工作原理：启动前向泵内注入规定高度的水。当叶轮旋转时，由于离心力的作用将水甩至泵体四壁，形成和泵轴同心的水环。水环上部的内表面与轮壳相切，水环下半部的内表面则与叶轮壳形成一个气室，气室的容积在右半部递增的，在前半圈中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空，空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙形的进气口被吸入真空泵内；在后半圈中，随着轮壳与水环容积的减少而空气被压缩，经过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出，叶轮不断旋转，真空泵就将空气抽走。
真空泵的型号是根据水泵及进水管所需要的抽气量选择的，而抽气量又与造成真空所要求的时间和在进水管及水泵内空气的体积有关。
（如式2.6）
式中：Q汽：出水管闸阀以前管路及泵壳所需要的抽气量
K：安全系数 1.5左右
K1：变化系数
T：形成真空所需要的时间 5min
V：出水管闸阀至进水池水面间管道和泵壳内空气的总体积
结合实际工程使用，选用SZ-1型真空泵
2.5.2拦污栅及检修闸门
环卫河在市内自西向东，易形成污染，特别是固体污染物对水泵的正常使用带来很大隐患，为保证水泵的正常使用，在前池的进口处设拦污栅以拦截水面漂浮物。
拦污栅采用厚4mm，宽60mm的扁钢构成，为保证铅直扁钢条的刚度，每隔1.5m加设一道横梁，栅条间间距为15cm，通过拦污栅的水流流速控制在0.4m左右，拦污栅与水平面成70º放置，采用人工清污。
利用拦污栅门槽可作为检修门门槽，用作检修进水池及进水管。
3 水泵管路设计
3.1水泵管路与水头损失的关系
水泵在管路内流动时为了克服沿程和局部阻力，将消耗部分能量，即管路水头损失，管路损失越大，管路效率就越低。为减小管路损失，主要采取以下措施：
3.1.1减小管路长度，管路越短，水力损失越小。
3.1.2增大管道直径，水头损失与管道直径的五次方成反比。
3.1.3增加管道内壁光滑度。
3.1.4减小管路附件，降低局部水头损失等。
3.2 吸水管路设计
3.2.1吸水管路设计
由水头损失与管路关系知，增加管道内壁光滑度能降低管路水头损失，常用管道有钢管、铸铁管、预应力混凝土管等。钢管具有壁薄，管段长，接头简单，运输方便等优点，但易锈蚀，使用期限短，铸铁管强度高，安装方便，不易锈蚀，但重量较重，性脆，预应力砼管具有管理费用低，不易锈蚀，使用期限长等优点，但存在重度大，运输不方便，联接困难等缺点，结合各种管材特点，本泵站选用铸铁管。
3.2.2、管径选择
水头损失与管道直径的五次方成反比，一般管内流速控制在1.5～2m/s左右，水泵设计流量为0.99m3/s，则计算管径：
选用900mm管路

3.2.3、管长计算
管长与水头损失成正比，因而在泵站设计中要求管长越短越好，吸水管路考虑采用斜坡段进水，管路长度控制在1.5～2倍水泵实际净扬程范围内。
3.2.4、管路附件设计
进水管路中，管路附件主要有90º弯头 ，渐缩管。
3.3水泵安装高程确定
3.3.1、允许吸上真空高度（Hs）或临界汽蚀余量△h1
允许吸上真空高度是表示水泵在不产生汽蚀时能够吸上水的最大真空高度。
汽蚀余量△h1是指在水泵进口处单位重量的水所具有超过当时工作温度下汽化压力的富余能量。
临时汽包余量△h1是指在上面所指的富余能量减少到使水泵发生汽蚀时的能量。
3.3.2、水泵安装高程确定
水泵吸水高度ha1≤10-hf1-△h1
hf1:吸水损失 取0.2m
△h1：查长河样本 △h1=5.5m
则水泵吸水高度水泵吸水高度ha1≤10-0.2-5.5=4.3m
最低抽水水位H低=4.3m
则水泵泵轴中心线安装高度最高为4.3+4.3=8.6m
3.4出水管路设计
3.4.1、出水管线布置
由工程现场条件知，防洪堤堤顶高程14.5m，堤坡坡比为1:2.5，考虑节省工程投资，出水管线布置成水平向出泵房后，直接入出水池，接穿堤涵洞入外河。
3.4.2、管材、管径选择
根据进水管管材选择，统一选用900mm铸铁管。
3.4.3、镇墩尺寸设计
为了消除管道在正常运行和事故停机时，产生的振动和位移，必须在管道的转弯处和斜坡上的长管段设置镇墩以维持管道的稳定。镇墩的形式有两种形式：一是封闭式，即将弯管设于镇墩之内；二是开敞式，即水管放在镇墩之一，需用时可用锚筋将水管锚固，封闭式镇墩与管道固定较好，开敞式便于检查的修理。
4 泵房设计
本站设计采用卧式混流泵，泵轴中心线最高安装高程为8.6m，高于最高洪水位6.0m，考虑采用斜坡式分基型泵房结构，具有施工简单，挖土少，造价省的特点。
4.1主机组布置
4.1.1水泵的类型为混流泵，台数为4台，为了使泵房的长度和进水池的宽度较小，采用平行布置主机组。如图4-1

4-1 主机组

4.1.2配电设备布置：为了方便泵房跨度较小，泵房进出水侧墙壁均可 开窗，并有利于通风采光，再加上机组台数只有4台，所以采用一布置，即在泵房进线端建置。
4.1.3检修间布置：考虑与外界联系的交通问题，可使载重汽车的车驶入检修间，将检修间布置于泵房大门后端。

4.2、主要平面尺寸的确定
4.2.1机房长度 如图4-2
配电盘
检
修
间

4-2机房长度的确定

配电间尺寸的确定
配电间尺寸主要取决于开关柜的数目及所需空间，开关柜的数目按设计要求而定，通常每一个机组配用一个开关柜，另加总开关柜共5个开关柜，低压开关柜的外形尺寸为h=2140mm,b=900mm,a=600mm，柜后需检修的开关柜与墙壁的净距不宜小于0.8m，柜前的过道（低压开关柜）不小于1.5m，故配电间的长度0.6+0.8+1.5=2.9m，取3.0m。
L=nl1+(n-1)l2+2l3+l4+l5
式中：n——机组台数 为4台
l1——机组在机房长度方向的净宽度2.8m
l2——机组间的净间距，保证泵轴、电机转子的拆卸，取1.3m。
l3——机组与墙之间的距离，取1.4m
l4——修配间及其辅助设备要求长度3.0m。

L=4×2.9+(4-1)×1.3+2×1.4+3.5+3.4
=25.2
4.2.2机房宽度 如图4-3

配电盘

4-3机房宽度的确定

机房宽度B=b1+b2+b3
b1——机组在机房横方向的净宽1.6m
b2——水泵吸入口与墙的距离1.5
b3——工作过道的宽度2.9m
B=1.6+1.5+2.9=6m
4.2.3、机房高度
本站考虑泵站使用机率较高，为检修管理方便，设计采用SG-2型单轨小车，满足泵站检修起吊要求。
（1）机房高度 如图4-4

4-4机房高度确定
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中：h1——屋面梁至起重钩的距离，根据SG-2型小车样本，为1.8m。
h2——起重绳的垂直长度1.0m。
h3——水泵或电机高度1.5m
h4——吊起部件底部和最高一台机组顶部的距离0.5m。
h5——设备安装高度1.2米
则机房高度H=1.8+1.0+1.5+0.5+1.2=6m

4.3、站身各部分高程的
4.3.1、泵轴线安装高程的确定
由前章计算取水泵轴线安装高程8.23m
4.3.2、水泵基础顶高程△H2
△H2=△H1-H
H——主机高程（含基座）查样本H=1.23m
△H2=8.23-1.23=7.0m
4.3.3、室外地坪△H3
△H3=9.0m
4.3.4、室内主通道地面等△H4
△H4=△H3+0.3=9+0.3=9.3m
4.3.5、屋面梁底高程△H5
△H5=△H4+H=9.3+6=15.3m
4.3.6、泵房房顶高程△H6
△H6=△H5+H屋面高度=15.3+0.7=16.0m
4.4、泵房主体结构尺寸
4.4.1、基组基础尺寸的拟定
机组基础为墩式、机墩的平面尺寸根据水泵样本中的安装尺寸来确定，机组地脚螺栓的螺孔中心，离机墩边缘的距离b为20cm，机墩高H根据螺栓最小埋深和螺栓弯钩下缘至墩底的距离l来确定最小埋深h2后查表得60cm，t值应不小于15～20cm，取t=20cm，为便于安装，所以机墩宽=1.4m，长=3.0m，高=50cm。
4.4.2、泵房：立柱、基础、吊车梁、吊车轨道、屋盖、门窗的结构与
尺寸拟定
（1）排架
由屋架、柱、基础组成的排架结构称横向排架，它是泵房基本承重结构，泵房的主要荷载通过它传给地基。由联系梁、柱和基础组成的排架结构称纵向排架，承受泵房的纵向荷载并把它传给地基，柱之间间距为4.2m。
（2）柱子选型
型式：矩形（40cm×40cm） 如图4-5

4-5 柱子选型

基础梁顶面高程取在泵房地面下0.05m处。
则柱的总高度为

条形基础底板宽度b取1.2m。
条形基础采用M10浆砌块石。
（3）屋架梁
采用预应力砼工字梁薄膜腹屋面梁尺寸见下图。 如图4-6

4-6 屋架梁

屋架梁高度

（4）屋盖结构
屋面板 如图4-7

4-7 屋面板

屋盖结构采用现浇板结构，板厚12cm。
（5）屋面材料 如表4-1

保护层：（绿豆沙）
防水层：（二毡三油）
找平层：（20mm厚水泥沙浆）
保温层
隔气层
屋面板
屋面大梁

（6）门窗布置及尺寸
门：在泵房检修间长度方面偏右侧设一扇2700×3600mm的大门，以便于泵房构件及设备由一般载重车运输入内。在配电间的宽度方向靠交通的一侧设一扇1500×2700mm的门以便于手推车及人通过。
窗：考虑采光通风的要求，估计在泵房进出水侧墙上设有一层通风窗户，窗地面积比不小于，所以设窗12扇，且规格为1800×2100mm（宽×高）。
（7）抗风柱
抗风柱承受山墙约束的风荷载，并把它传给屋盖及基础。本设计采用砖砌抗风柱，山墙的抗风柱采用矩形截面，上柱：，下柱：，抗风柱顶部一般与屋架上弦铰接，底部固结在基础表面，为防止抗风柱和整体泵房沉降不一致，抗风柱顶面应低于屋架底面50mm。
（8）墙体和圈梁
墙体采用砖结构，墙厚24 cm，外抹石灰层3 cm。
圈梁的作用是将围护墙同框架柱等箍在一起以加强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等引起对厂房的不利影响，增强围护墙的抗震性能，其设置原则，当墙厚，檐口高为5～8m时，应在檐口或窗口顶处设一道圈梁，当檐口标高大于8m时，宜增设一道，吊车梁标高处或墙中适当位置增设一道较梁，外墙高度大于15m时，还应适当增设。圈梁的截面宽一般与墙厚相同，当墙厚时，不宜小于，截面高度不应小于12cm，一般用14～24cm，圈梁的纵向钢筋不宜少于4Φ8，箍筋间距不宜大于30cm。
5 泵站进水设计
5.1进水池设计
进水池的作用在于为水泵提供良好的工作条件，按有无自由水面分为开敞式和封闭式二大类。本站采用开敞式矩形进水池。
5.1.1进水池尺寸确定 如图 5-1

5-1多泵机组进水池

（1）进水池宽度
考虑水泵安装及检修需要，水泵轴心距为4.1m，为提高进水效率，进水管轴线也采用4.1m。
B=（n-1）×4.1+2D
D——进水管直径 0.9m
B=（4-1）×4.1+2×0.9
=14.1m
（2）喇叭口悬空高度 如图 5-2

5-2喇叭口安装方式与临界水深

喇叭口悬空高度对水流流态和工程投资有较大影响，过大不但增大工程量，增加投资还易形单面进水，流速压力分布不均匀，产生附壁旋涡，产生振动和噪音，悬空高度过小，水流流线过于弯曲，造成水泵效益下降，根据经验：
H悬=（0.5～0.7）d 取0.6d
H悬=0.6×0.9=0.54m
（3）淹没深度
一定的淹没水深是保证水泵正常运行的必要条件，淹没水深不足易形成进气涡管，水泵不能正常工作，过大增加工作。
临界淹没水深Hs≥1.1D
Hs≥1.2×0.9=1.08m
①、进水池最低水位△H1
DH1=DH水源-h闸
h闸——清污闸过闸损失0.2m
则DH1=4.5-0.2=4.3
②、进水管口位置
喇叭口安装高度为4.3-1.08 =3.22m 取3.22m
（4）池底高程 3.22-0.54=2.68m
（5）后壁距
由资料，后壁距取0.75D ，即0.675m
（6）进水池长度
为减少前池流态对进水池的干扰，保证水流方向着喇叭角逐步收敛，进水池长度大于5D，本站采用4.5m。 如图5-3

5-3进水池的尺寸
5.2前池设计：
前池是衔接引渠与进水池的渐变段。主要用来平顺地扩散引渠的来水，使水流均匀地进入进水池，避免主流脱壁、偏拆、回流和旋涡等现象，为水泵提供良好的进水条件，本站根据现场条件采用正向进水。
前池主要尺寸的确定 如图5-4

5-4前池尺寸

5.2.1、前池扩散角α
前池扩散角α是影响前池流态及其尺寸大小的主要因素，太大易造成脱壁，太小增加前池工作量，一般取20～40º，本站取30º。
5.2.2、前池长度

5.2.3、前池底坡
前池底坡i，根据前池长度17m，进水渠道与进水池底高差0.82m，均匀拉坡。
5.2.4、前池连接
引河采用1：2.5河坡，进水池为扶壁式直线翼墙，前池连接段采用变截面墙，改善进水条件。
5.3.引水渠设计
5.3.1、引水渠断面设计
（1）初拟引水渠断面
根据现场条件，现状河床高程4.0m，底宽4m，边坡1:2.5，滩面高程9.0m，最低抽水水位4.5m，为进水均匀，不产生断流与汽蚀，引河河底开挖为3.5m，底宽4m，边坡1:2.5。
（2）、断面计算
按照渠均匀流计算，引水渠底坡为0.001,边坡系数m=2.5，糙率n取0.025，最低水位4.5m。
最低抽水位时h=4.5-3.5=1.0m。
A=（4+1×2.5）×1=6.5
湿周

水力半径

满足最低抽水水位水位时，流量要求3.96m3/s。

（3）冲淤校核
N不冲=KQ0.1
K：不冲流速系数 K取0.62
N不冲=0.62×4.090.1=0.71m/s
N不淤=0.3～0.4m/s
则N不淤<N设<N不冲
满足设计要求
6 泵站出水设计
6.1出水池设计
型式：根据地形特征，采用正向出水。如图6-1
最低水位
最高水位
H4
H3
H1
H2

6-1出水池尺寸

6.1.1出水池宽度B
其中：n—出水管数目 n=4
--出水管间距4.1m
b—出水口至隔墩或池壁的距离

6.1.2管口上缘最小淹没深度

6.1.3出水池底板高程Z底

6.1.4出水池墙顶高程Z顶

6.1.5出水池长度L
V0—出水管口平均流速

V渠=V涵
V涵—涵洞内水的平均流速，涵洞尺寸采用2×2m2

6.1.6渐变段长度L渐
渐变段收缩角α可取30°～40°，最大不超过60°，取α=40°

6.1.7出水池构造
出水池一般布置在高于泵房的陡坡底部，并尽可能修建在原状土上，对于地基条件较好的出水池，可采用浆砌石结构。
6.2输水箱涵设计
考虑外河水位较高，大堤防洪要求重，采用压力箱涵将水压入外河。箱涵尺寸为2×2米，长度为22米，出口处设挡洪闸门一道。
7 水泵工作点校核
7.1、水力损失计算
7.1.1局部阻力系数计算
（1）进口 0.5
（2）渐缩管 0.16
（3） 90°弯管 0.67
（4）渐扩管 0.23
（5）出口拍门 0.967
7.1.2沿程阻力系数

g)、工作点校核
由内外水位可知
H净设=5.5m 则H需设=5.5+1.068Q2
H净max=6.0m H需max=6.0+1.068Q2
H净min=2.5m H需min=2.5+1.068Q2
将各曲线Q、H需绘于图上，求出各作点 如表7-1
参数
工况
扬程(m)
流量(m3/s)
效率(%)
轴动率
设计
6.4
1.06
89
101
最大
7.1
1.0
90
103
最小
3.7
1.23
79
96
由水泵工作点可看出该泵站的各种设计满足要求是合理的。
第3章 施工组织与保障
1施工组织机构
1.1施工组织指导思想
引进先进模式，发挥集团优势。以科技为先导，以管理为保证，提高现代施工水。
1.2施工组织机构：为了搞好施工组织管理及工程质量控制，该工程实行项目法人负责制，在工地成立施工项目经理部，授权代表河北华科工程集团有限公司履行职责。为保证工程按期、保质的完成，我公司选派有类似工程施工经验的俎金峰担任项目经理部经理,张金波担任项目部副经理兼总工；下设施工科、综合科、质检科、财务科、安全科等五个职能部门，同时下设6个土方施工队及2个道路施工队。各个科室和施工作业队在项目经理的统一领导下，分工明确，团结协作，严格按合同约定完成施工任务（组织机构见框图）如图3-1

3-1施工组织结构框图
项 目 部 经 理：俎金峰
项目部副经理兼总工：张金波

综合科

质检科
财
务
科
施
工
科
安全科

土方
施工三队

土方
施工五队

土方
施工二队

土方
施工一队

道路施工二队

道路施工一队
土方
施工六队

土方
施工四队

2施工保障措施
2.1 安保体系，机构及人员设置
“施工安全，警钟长鸣”。确保安全，是项目实施的基本要求。职责分配及人员设置：
2.1.1施工安全领导小组
项目经理为施工安全第一责任人，下设以项目经理为组长，成员以安保科为主的各科室负责人的施工安全领导小组且，负责指导和监督安全施工，制定安全生产管理措施及方法，是工程施工安全的最高领导机构。
2.1.2安保科长
安保科长为施工安全的重要责任人，负责施工实施安全规章和全面的安保工作。
2.1.3专职安全员
专职安全员以各施工班组长成员，具体负责日常的安全工作，督促、检查施工现场的安全工作，对上工地不带安全帽、穿拖鞋等安全声音行为进行纠正和处罚，同时负责抛石过程中人员及设备的安全和防护工作，特别是水下作业的安全防护。
2.1.4兼职安全员
由施工人员及各专业班组长兼任，负责具体落实部工程、个工序的安全检查和督促工作，坚决把安全消除在萌芽状态。
2.2 文明施工、安全保证措施
2.2.1对安全工程现场施工安全，维护正常的生产、生活秩序，依照国家颁布的有关安全规程，制定安全防护措施，内容包括防洪、防火、救护、警报、治安等具体内容。若发生重大安全事故，在事故发生72小时内向业主及监理工程师递交报告，及时处理。