第三章 泵站进水设计 一、本章的基本内容 1．引水渠：①引渠的设计要求； ②引渠与进水闸的协调运用； ③引渠与水泵工况的配合。

Presentation on theme: "第三章 泵站进水设计 一、本章的基本内容 1．引水渠：①引渠的设计要求； ②引渠与进水闸的协调运用； ③引渠与水泵工况的配合。"— Presentation transcript:

1 第三章 泵站进水设计 一、本章的基本内容 1．引水渠：①引渠的设计要求； ②引渠与进水闸的协调运用； ③引渠与水泵工况的配合。
第三章 泵站进水设计 一、本章的基本内容 1．引水渠：①引渠的设计要求； ②引渠与进水闸的协调运用； ③引渠与水泵工况的配合。 2．前池：①前池的作用和类型； ②正向进水前池的尺寸确定； ③侧向进水前池的类型和特点； ④前池内的流态改善。 3．进水池：①池内流态时对水泵工作的影响； ②进水池形状和尺寸确定； ③消除进水池中有害漩涡的措施。 4．进水流道：①进水流道的作用与设计要求； ②肘形进水流道设计方法； ③其它进水流道。

2 二、讲解重点 1．前池内流态特点及其改善措施。 2．进水池中漩涡类型，影响因素及进水池尺寸确定。 3．肘形流道的设计方法。

3 第一节 引 渠 一、引渠的作用 1、使泵房尽可能接近灌区（或容泄区），以减小输水渠道的长度； 2、为泵站前池创造良好的进水条件；
第一节 引 渠 一、引渠的作用 1、使泵房尽可能接近灌区（或容泄区），以减小输水渠道的长度； 2、为泵站前池创造良好的进水条件； 3、避免泵房与水源直接接触，简化泵房结构，便于施工； 4、对于从多泥沙的水源中取水的泵站，还可为沉沙提供条件。

4 二、引渠路线的确定 考虑因素: 取水口及泵房位置 地形地质条件 施工条件 挖填方平衡
考虑因素: 取水口及泵房位置 地形地质条件 施工条件 挖填方平衡 1 、渠线应避开地质构造复杂、渗透性强和有崩塌可能的地段，渠身宜座落在挖方地基上，少占耕地。 2 、为减少工程量，渠线宜顺直，如需设弯道时，土渠弯道半径不宜小于渠道水面宽度的 5 倍，石渠及衬砌渠道弯道半径不宜小于渠道水面宽的 3 倍，弯道终点与前池进口之间宜有直线段，长度不宜小于渠道水面宽度的 8 倍。

5 三、引渠断面的设计要求 1．足够的输水能力 2．V不淤< V < V不冲 3．水力损失小 4．工程量小，投资省 **对于引渠较长的大型泵站，通常根据年运行费及工程投资综合确定断面。

6 四、引渠与进水闸的协调运用 1．概念 （1）自动调节渠道——堤顶高程沿程不变，无论渠中流量如何，渠内水位均不会超过渠顶，不需任何人为控制。
（2）非自动调节渠道——堤顶高程沿程降低，在渠道进口，需由进水闸控制水位，否则，当小流量时，有渠水漫溢的可能。

7 两种渠道优缺点比较 渠道类型 工程量 水力损失 运行费 运行管理 自动调节渠道 土方、泵站及连接建筑物工程大 小 方便 非自动调节渠道
进水闸工程量大 大 不方便

8 2．自动调节渠道末端（泵站进口）的水位~流量关系曲线
当进口水位一定时： Q=0，水平线；(不开机) Q=Q设，水面线平行渠底（均匀流）； Q<Q设，壅水曲线； Q>Q设，降水曲线。 Q设——渠道设计流量。

9 3．非自动调节渠道末端水位~流量(Z~Q)关系曲线 闸前水位一定时： 闸门全开 闸门部门开启：

10 解决如下问题： （1）已知泵站流量Q1 ，求最佳闸门开启度： 过Q1向上作垂线，得A、B、K→得到开启度。 （2）求各开启度下的最大流量：
当闸前水位一定时，若有最大流量，则渠未有最小水深，即在C、D、E、F时的流量。 （3）各开启度下的最佳引水流量 最佳引水流量——即在该流量下， 引渠损失最小，因此渠未要有 最大水深hmax。(G、H、I、J) 上述流量实际上亦是最小引水流量Qmin， 当Q<Qmin时要漫溢。

11 三、引渠和水泵工况的配合 1．hr~QH：水泵流量与净扬程关系曲线 (hr~Q)=(H~Q)－(hw－Q)
2．h2~QH：渠末水深与水泵流量关系曲线 h2=H0－hr 可由hr~QH改绘而得 （h2=0，Q=QA0；h2=H0时有最大流量，曲线递增） （h2 ↑， hr↓， Q↑） 3．h2~QK：当渠首水深h1为定值时，渠未水深h2与过渠流量QK的关系曲线 通过水面曲线计算求得（Q=0，水面曲线的水平线，Q=QK时，h2↓） 4．h0~QK：渠道纵坡（i）、断面尺寸一定时，正常水深与过渠流量关系 （与渠道进口水深有关）

12 由图可知： 1．h2~QH与h2~QK的交点A即为引渠与水泵协同工作的工作点。
此时，Q泵=Q渠，渠内流动是稳定的。如h0~QK曲线亦过A点，说明：此流量下，渠道内为均匀流，此时，A点为设计工作点。 2．如果渠首水深h'1<h1，且h'1不变时，可绘得新的h'2~QK曲线。 该曲线与h2~QH交于A1，与h0~QK交于A2。 由图可知，QA1>QA2，渠内水面曲线为落水曲线 （说明水泵流量>渠道内出现均匀流时的流量） （因为A2表示当渠首水位一定时，当渠道流量QA2时，渠内为均匀流） 如果此时 h'2<hK（临界水深），渠内要产生跌水现象，是不允许的

13 可解决以下问题： 1．根据渠道的输水能力，结合水泵的性能，找出水泵与引渠协同工作的工作点，据此可进行工况校核。
2．求出了渠末水深h2，也就求得了进水池水位，据此可进行安装高程、吸水管管口高程校核。 3．初步判断进水流态。 4．对堤顶高程进行校核。 5．如已知了准确的进口水位情况，对泵型选择有一定的指导意义。