低壓管灌典型設(shè)計(jì)

3、泵站低壓管道灌溉設(shè)計(jì)以小井鄉(xiāng)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)大王莊與小王莊以東的標(biāo)準(zhǔn)地塊為大田作物泵站低壓管道灌溉工程進(jìn)行典型設(shè)計(jì)。(1)基本資料典型地塊為項(xiàng)目區(qū)內(nèi)一標(biāo)準(zhǔn)方田，南北長(zhǎng)邊約為1400m、東西長(zhǎng)邊約為700m，面積約為1270畝。區(qū)內(nèi)土壤為砂壤土，土壤平均容重1.45g/cm3，田間持水率占土重的27%，南北向種植。種植作物主要為小麥、西瓜。⑵作物需水量的確定根據(jù)小麥、西瓜的需水規(guī)律，其需水高峰在灌漿期間，包含降雨在內(nèi)的平均日需水強(qiáng)度Ea=6.0mm/d。設(shè)計(jì)灌水定額與灌水周期設(shè)計(jì)灌水定額m=0.1(0-0.)pzy式中：m---為設(shè)計(jì)灌水定額，mm;Y---為土壤容重，g/cm3；Z---為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，m;0maxs0min—適宜土壤含水率上下限(占干土重的百分比)；B---為田間持水率。土壤濕潤(rùn)層深度z=60cm，適宜土壤含水量上限取田間持水率的90%、下限取66%。按上式計(jì)算設(shè)計(jì)凈灌水定額。經(jīng)計(jì)算m=0.1x1.45x0.6x27x(90-66)=56.38mm,即37.6m3/畝。灌水周期：T=(m/Ea)=56.38-6=9.4天，取10天。式中：T---為設(shè)計(jì)灌水周期，單位d；其余符號(hào)意義同前。工程總體布置依據(jù)地形、地塊、道路等情況布置管道系統(tǒng)，使管線最短，控制面積最大，便于機(jī)耕，管理方便。并盡可能雙向分水，方便澆地、節(jié)水，長(zhǎng)畦改短。在典型地塊內(nèi)，泵站位于大王莊與小王莊東南的裴子巖河邊，管道采用PVC材料，總管、干管、分干管、支管和移動(dòng)軟管相結(jié)合。從泵站沿南北方向布置總管一條，長(zhǎng)40m；在總管上利用1條長(zhǎng)為1332m的干管南北布置；再垂直于這條干管布置10條分干管，分別為590m的1條、500m的9條；在這10條分干管上各布置支管，每條支管長(zhǎng)約37m。給水栓沿支管布置，間距不大于100m，共布置122個(gè)給水栓。給水栓雙向分水控制灌溉，給水栓上連接移動(dòng)式輸水軟管，軟管連接采用快速接頭，每個(gè)給水栓的控制面積為10.41畝。低壓管道灌溉典型工程設(shè)計(jì)布置圖見(jiàn)圖4-2。圖4-2泵站低壓管道灌溉典型工程設(shè)計(jì)布置圖裴子巖河裴子巖河灌溉設(shè)計(jì)流量的確定根據(jù)設(shè)計(jì)灌水定額、灌溉面積、灌水周期和每天工作的時(shí)間，按下式計(jì)算確定系統(tǒng)灌溉設(shè)計(jì)流量。Q設(shè)=0.667mA/(r|Tt)式中：Q設(shè)---為管道系統(tǒng)的灌溉設(shè)計(jì)流量,m3/h；n---為灌溉水利用系數(shù)低壓管灌區(qū)取0.85；t---為灌水時(shí)間,h,取15h;T---為設(shè)計(jì)灌水周期，dm---為設(shè)計(jì)灌水定額,mm;A---為典型區(qū)面積，畝；則，Q設(shè)=0.667x56.38x1270-(0.85x10x15)=374.58m3/ho低壓管道灌溉系統(tǒng)工作制度確定毛灌水定額毛灌水定額按下式計(jì)算：W毛=w/n水式中：W毛---毛灌水定額(m3/畝)；W---凈灌水定額(m3/畝)；n水---灌溉水利用系數(shù)低壓管灌區(qū)取n水=0.85。則：W毛=37.6/0.85=44m3/畝。一次灌水的延續(xù)時(shí)間trW毛xA°/q0式中：t次----次灌水的延續(xù)時(shí)間(h)；A0---單口控制面積(畝)，由管網(wǎng)布置知Ao=1270/122=10.41(畝)q0---單口流量(m3/h)，每次開(kāi)2個(gè)口。qo=374.58/10/2=18.73(m3/h)則：t次=44x10.41/18.73=24h輪灌組的劃分N=int(t日xT/t次)式中：N--輪灌組數(shù)(個(gè))；t日---日運(yùn)行小時(shí)數(shù)(h)；int[]---取整符號(hào)；其余符號(hào)同前。則：N=15x10/24=6,取6個(gè)輪灌組。為減少干、支管管徑，減少投資，干管采取3條分干管為一個(gè)輪管組，每次每條分干管有3條支管工作。分干管采取3條支管為1個(gè)輪灌組，每次每條支管開(kāi)啟1個(gè)給水栓的運(yùn)行方式。管網(wǎng)水力計(jì)算系統(tǒng)流量的確定由于在一個(gè)輪灌組中，每條支管只有一個(gè)給水栓工作，故干管流量Q干=。設(shè)/3=374.58/3=124.86m3/h,分干管流量Q分=。干/3=124.86/3=41.62;支管流BQ支=Q分/3=41.62/3=13.87m3/h,?？偣?、干管、分干管、支管管徑的確定d18.8QV式中：Q--管道設(shè)計(jì)流量(m3/h);d--管道內(nèi)徑(mm);V--管道經(jīng)濟(jì)流速，總管取1.5m/s、干管取1.4m/s、分干管取1.3、支管取1.2m/s。則：支管管徑13.87?d支=18.8120=64mm取d支=75mm;分干管管徑d分干=18.^'411-302=106.37mm取d八工=110mm;分干干管管徑124.86d干=18.8、：—j-4=177.54mm取d干=200mm。總管管徑'37458d總=18.8技=297.09mm取d干=355mm。管網(wǎng)水力計(jì)算1）沿程水頭損失計(jì)算h=94800Q1.77L/d4.77式中:hf--管道沿程水頭損失,m；L--計(jì)算管道長(zhǎng)度,m；Q--管道設(shè)計(jì)流量,m3/h；d--管道內(nèi)徑,mm。地面塑料軟管的沿程水頭損失按上式計(jì)算后，根據(jù)軟管鋪設(shè)順直程度與地面平整情況乘以1.1~1.5倍系數(shù)?，F(xiàn)以最不利輪灌組運(yùn)行時(shí)的工作狀態(tài)來(lái)進(jìn)行水力計(jì)算和水泵選型。最不利固定管道包括總管、干管、分干管和支管，總長(zhǎng)L912m，其中，總管長(zhǎng)40m，干管長(zhǎng)1332m，分干管長(zhǎng)500，支管長(zhǎng)37m，配地面移動(dòng)軟管長(zhǎng)45m。固定管道沿程水頭損失：hf固=(94800x40x374.581,77-)+(94800x1332x124.86i.77-193.84.77)+(94800x500x41.621,77-1104.77)+(94800x37x13.871.77-754.77)=0.11+7.96+6.37+0.42=14.86m。地面移動(dòng)軟管沿程水頭損失：hf欽=1.1x94800x45x17.491.77-f軟=0.85m。2)局部水頭損失計(jì)算局部水頭損失按總沿程水頭損失的10%計(jì)。水泵選型系統(tǒng)總揚(yáng)程為，H總=1.12hf+Az式中：H總--為系統(tǒng)要求的總揚(yáng)程，m；hf--為輸水管道沿程水頭損失，m；△z--為進(jìn)水池水位至管道水位的高差，m;取2.5m。則：H^=1.1x(14.86+0.85)+2.5=19.78mo總根據(jù)上述設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程，揚(yáng)水站選用12sh-19-4P型離心泵，流量Q=612m3/h，揚(yáng)程H=23m，配套功率為55KW電機(jī)。水泵臺(tái)數(shù)1臺(tái)。本項(xiàng)目區(qū)共設(shè)7個(gè)揚(yáng)水站。典型區(qū)工程量統(tǒng)計(jì)典型區(qū)內(nèi)主要工程量①355的共計(jì)40m,0200的共計(jì)1332米，0110的共計(jì)5090m,075的共計(jì)4514m,開(kāi)挖土方量12073方。同理按以上的計(jì)算步驟可的整個(gè)低壓管灌區(qū)的工程總量1270畝Eo12073m3I—1I—1OI—1OI—1co6co61035畝Emm9844msI—1I—1OI—1旭<onLnLnmeoCXIeoI—1eLne.品屋S!屋屋聯(lián)LnLnmeoCXIeoI—1eLne.品屋S!屋屋n[p曲-mzi聯(lián)a聯(lián)□ip兇#；□|p兇*費(fèi)Hrn卅為聯(lián)知兇鼬借里。。貝|-06?！煊??織川桎^、￡。寸。。寸右ttgLnze、E6BLn17右ttgoil。、米^3右ttg。。6、E寸Lnrn右ttgLnLnrneOI—169<—169<—11822畝E00Ln17522m3I—1I—1I—1I—1CNCN1678畝EmLnI—1I—1旭甘皿聯(lián)LnLnmeoCXIeoI—1eLne屋S!屋屋聯(lián)LnLnmeoCXIeoI—1eLne.品屋S!屋n[p曲聯(lián)T兇|aT兇|a*費(fèi)Hrn卅S聯(lián)知兇鼬借里

I—1I—1<CXI<CXI1914畝Es18220m318220m3I—1I—1CMCMCXICXI1926畝E5旭甘皿屋聯(lián)ELnLnmeoCXIeoI—1eLne.品s回屋屋屋聯(lián)ELnLnmeoCXIeoI—1eLnen[p曲聯(lián)羿兇HbK|aKa暮兇*費(fèi)Hrn卅S聯(lián)知兇鼬借里I—1I—1<co<co<m<m1555畝E手14788m3JI—1JI—1coco<<oCXI<<oCXI旭甘皿.品屋州螂水屋州螂屋荊到聯(lián)ELnLnmeoCXIeoI—1eLne.品屋S!屋屋聯(lián)n[p曲聯(lián)兇Ka聯(lián)出M*費(fèi)Hrn卅s聯(lián)知兇鼬借里根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/50288-99）,典型區(qū)設(shè)計(jì)提水灌溉面積1270畝。2）裝機(jī)容量和機(jī)泵選型設(shè)計(jì)流量根據(jù)設(shè)計(jì)灌水定額、灌溉面積、灌水周期和每天工作的時(shí)間，按下式計(jì)算確定系統(tǒng)灌溉設(shè)計(jì)流量。Q設(shè)=0.667mA/（r|Tt）式中：Q設(shè)---為管道系統(tǒng)的灌溉設(shè)計(jì)流量,m3/h；n---為灌溉水利用系數(shù)低壓管灌區(qū)取0.85；t---為灌水時(shí)間，h，取15h；T---為設(shè)計(jì)灌水周期，dm---為設(shè)計(jì)灌水定額,mm;A---為典型區(qū)面積，畝；經(jīng)計(jì)算，Q設(shè)=374.58m3/h。設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)水位是計(jì)算確定泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程的依據(jù)。根據(jù)巨野縣農(nóng)業(yè)灌溉的現(xiàn)狀與發(fā)展要求，取保證率85%時(shí)的水位作為設(shè)計(jì)水位。設(shè)計(jì)揚(yáng)程：見(jiàn)高效節(jié)水灌溉（泵站）工程典型設(shè)計(jì)泵站站址選擇水源豐富的河道（溝渠）上。供電條件較好泵站的總體布置要考慮整個(gè)供水系統(tǒng)布局，灌溉泵站的總體布置，采用引水式和岸邊式兩種。泵房設(shè)計(jì)機(jī)房型式的選定：由于所選泵為離心泵，故選用干濕型泵房，且分位兩間，一間為值班室另一間為泵室。泵房長(zhǎng)9.32米，寬5.44米，泵房前設(shè)進(jìn)水池。機(jī)房布置與尺寸確定：機(jī)組在機(jī)房?jī)?nèi)沿垂直水流方向布置，為便于檢修與管道能直線布置故在泵室中央位置安放水泵，電機(jī)等設(shè)備安置在水泵旁邊，管路布置：12sh-19-4P型離心泵的安裝外形尺寸，水泵底部基座為C20混凝土澆筑。管路沿地面鋪設(shè)方向與河道垂直，沿線由管道固定卡固定。壓力管的連接要求不漏水，支承點(diǎn)要牢固。管道出水口與低壓管灌總管直接相連，管徑不小于出水口管徑。機(jī)房尺寸的確定：根據(jù)泵體大小與其閥件管路配件尺寸，安裝檢修與操作管理所需的空間，確定機(jī)房中心距2.5米，總寬度5米，機(jī)房高度為3.88米且泵室底板應(yīng)低于值班室底面1米。機(jī)房墻體為0.24米的磚混結(jié)構(gòu)，房頂為鋼筋砼現(xiàn)澆層。⑧進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)利用泵站從河道中直接取水。前池有正向進(jìn)水和側(cè)向進(jìn)水兩種形式，本次設(shè)計(jì)中選擇正向進(jìn)水流態(tài)較好的前池。前池?cái)U(kuò)散角選擇：a=2Oo-4Oo前池長(zhǎng)度計(jì)算公式：L=(B-b)/2tan(a/2)池底縱向坡度計(jì)算：i=(H-h)/L進(jìn)水喇叭口直徑:D、井=(1.3~1.5)D進(jìn)1進(jìn)水池寬度:B=3D#進(jìn)進(jìn)水管口至池底的距離即懸空高度：P=(0.5~0.8)D、井進(jìn)進(jìn)水池長(zhǎng)度:Lg=KQ/hB>4D0后墻距=(O.8~1.O)Do淹沒(méi)水深=(0.8~1.8)Do進(jìn)水池構(gòu)造設(shè)計(jì)：進(jìn)水池采用立式箱型漿砌條料結(jié)構(gòu)，池底采用0.4米的M10漿砌塊石，以防沖刷和便于清淤。進(jìn)水管道選擇橡膠管或鋼管。水泵與輔助設(shè)備選型的基本原則：滿足泵站設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的要求，同時(shí)要求在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，機(jī)組安全、穩(wěn)定，并且有最高的平均效率。要求在泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)，能滿足泵站設(shè)計(jì)流量的要求；在泵站平均揚(yáng)程時(shí)，水泵應(yīng)有最高效率；在泵站最高或最低揚(yáng)程時(shí)，水泵能安全、穩(wěn)定運(yùn)行，配套電動(dòng)機(jī)不超載。設(shè)備布置應(yīng)整齊、美觀、緊湊、合理。⑩配電室的設(shè)計(jì)配電室的設(shè)計(jì)由三個(gè)部分組成：高壓室、低壓室、變壓器室。變壓器選用100KVA的1臺(tái)。高、低壓室內(nèi)裝設(shè)高、低壓配電裝置。其設(shè)計(jì)是在電氣主接線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)中遵循以下原則：工作可靠：設(shè)備的規(guī)格合乎技術(shù)要求，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了在一切情況下均能保持帶電部分至接地部分或帶電部分之間的最小安全距離外，同時(shí)還考慮到各種可能的意外情況而給一定的裕量，有防止灰塵和小動(dòng)物入侵的措施，為防止運(yùn)行人員在維護(hù)和檢修中意外接觸帶電部分，配電裝置設(shè)有固定或可拆卸的圍欄。維護(hù)、檢修方便：配電裝置的布置考慮到運(yùn)行人員操作和設(shè)備檢查的方便，對(duì)各種通道考慮到最小的寬度，并留有適當(dāng)數(shù)量的開(kāi)關(guān)柜發(fā)展位置。經(jīng)濟(jì)合理：在保證安全和可靠的條件下盡量降低造價(jià)，盡可能節(jié)省設(shè)備和材料，節(jié)省占地面積和建筑工程量。2朝線路電纜選型電纜