1、河床式取水構(gòu)筑物精品資料1 .工程資料1.1 河流自然條件(1)河流水位取P=1 %的設(shè)計洪水位為35.40m,取水保證率為97%的設(shè)計最低水位為 20.50m。(2)河流流量最大流量：27000 m3/s最小流量：320 m3/s0(3)河流流速最大流速：2. 48 m/s;最小流速：0. 32 m/s。(4)含砂量最大含砂量：0.47kg /m3;3取小含砂重；0015kg / m。(5)水中其他懸浮物有一定效量的水草及青苔，無冰絮。(6)河流主流及河床情況河流岸坡平緩，主流離岸邊約 90m處，最小水深為3.80m。(7)水泵所需揚程26m。1.2 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一座河床式取水構(gòu)筑物，采用箱

2、式取水頭部，自流管進(jìn)水。計算書一 份，圖紙兩張，包括取水頭部平面圖與剖面圖，泵房平面布置圖。2河床式取水構(gòu)筑物簡介河床式取水構(gòu)筑物適用于河床穩(wěn)定，岸坡平緩，主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不夠 或水質(zhì)不好，而河中具有足夠水深或較好水質(zhì)時。其構(gòu)成是：取水頭部、進(jìn)水 管、吸水間和泵站。(1)取水頭部其要求是：避免吸入泥沙； 不引起附近河床的沖刷； 避免其進(jìn)水口被水內(nèi)冰堵塞； 不被船只、木排及流冰撞擊；便于清洗。其設(shè)計要求: 具有合理的外形； 取水頭部進(jìn)水口的位置適當(dāng)，其上緣在最低水位以下0.51.0,冰蓋底面以下0.20.5m,其下緣高出河底1.01.5m；進(jìn)口水流速度適當(dāng)。其類型有：喇叭管、蘑菇型、魚型罩

3、、箱式、墩式、斜板式、活動 式。設(shè)計中采用箱式取水頭部。箱式取水頭部由周邊開設(shè)進(jìn)水孔的鋼筋碎箱和設(shè)在箱內(nèi)的喇叭管組 成。進(jìn)水孔總面積較大，能減少冰漬和泥沙進(jìn)入量。適用于冬季冰凌 較多或含沙量不大，水深較小的河流上采用，中小型取水工程用得較 多。中南地區(qū)含沙量較小的河流上箱的平面形狀：圓形、矩形、棱 形。(2)進(jìn)水管進(jìn)水管有自流管與虹吸管之分，其自流管取水：自流管淹沒在水中， 河水靠重力自流，工作較可靠，水中含沙量較高時，為取得含沙少的 水可在集水間壁上開設(shè)進(jìn)水孔，可設(shè)置高位自流管。適用于自流管埋 深不大，或可以開挖隧道；而當(dāng)河水位高于虹吸管頂時，無需抽真空 即可自流進(jìn)水；當(dāng)河水位低于虹吸管頂，

4、需先將虹吸管抽真空可進(jìn) 水。虹吸高度26m。適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅硬巖石, 埋設(shè)自流管需開挖大量土石方，或管道需要穿越防洪堤時可采用虹吸 管。優(yōu)點：減少水下土石方量，縮短工期，節(jié)約投資。缺點：對管 材、施工質(zhì)量要較高，運行管理要求嚴(yán)，要裝置真空設(shè)備，嚴(yán)密不漏 氣，可靠性不如自流管。設(shè)計中采用的是自流管進(jìn)水(3)吸水問其作用：(1)沉淀一部分泥沙及雜質(zhì)；(2)便于安設(shè)格網(wǎng)；(3)可以根據(jù)吸水井中的水位變化判斷取水系統(tǒng)的工作情況;(4)可以減少水泵吸水管的長度及埋深；(5)便于清洗自流管。3.河床式取水構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 取水構(gòu)筑物形式的選擇因河流河岸較緩，主流遠(yuǎn)離岸邊，宜采用固定式河

5、床取水構(gòu)筑物。河心處用 箱式取水頭部，經(jīng)自流管流入集水井，再經(jīng)格柵、格網(wǎng)截留雜質(zhì)后，用離心泵 送出。3.2 設(shè)計水量_ 一_3 3.3Q 45000 1.05 47250m /d 1968.75m /h 0.547m /s3.3 取水頭部設(shè)計計算取水頭部平剖面取為菱形，整體為箱式，角取900側(cè)面進(jìn)水。3.3.1 進(jìn)水孔（格柵）計算其計算公式與岸邊式取水構(gòu)筑物進(jìn)水孔面積計算公式一致。QbF0 ki 一kik2 v0b s式中FO:進(jìn)水孔或格柵的面積，m2;Q :進(jìn)水孔的設(shè)計流量，m3/s；v0 :進(jìn)水孔設(shè)計流速，有冰絮時：v0 0.1 0.3m/s ;無冰絮時:v0 0.2 0.6m/ski ：

6、柵條引起的面積減少系數(shù)，ki -; b為柵條凈距， b s30 120mm, s為柵條厚度（直徑），10mm；k2 :格柵阻塞系數(shù)，采用0.75。設(shè)計中取進(jìn)水孔流速v0=0.4m/s；柵條采用圓鋼，其直徑 s=10mm；取柵條凈距b=50mm,取格柵阻塞系數(shù)k2 =0.75,則：k1500.833, F0 047 2.188m250 100.833 0.75 0.4進(jìn)水孔數(shù)量采用4個，設(shè)在兩側(cè)，則每個面積：F F0 2188 0.55m244進(jìn)水孔尺寸采用： B1 H1 900mm 700mm格柵尺寸采用：B H 1000mm 800mm2 實際進(jìn)水孔面積：F 0.63 4 2.52m實際過孔

7、流速：v0 -Q47 0.35m/sk1k2F0.833 0.75 2.52水流通過格柵的水頭損失一般為 0.05 0.1m,設(shè)計取0.1m。根據(jù)航道要求，取水頭部上緣距最枯水位深取1m,進(jìn)水孔下緣距河床底高1.5m,進(jìn)水箱底部埋深1.5m。取水頭部設(shè)于河床主流深槽處，以保證 有足夠的取水深度，其最小水深為 3.8m,此處與進(jìn)水間距離90m 0取水 頭部形式與尺寸見圖1,用隔墻分為兩格，以便于清洗與檢修。為防止頭 部被水流沖刷，其底部基礎(chǔ)設(shè)在河床以下1.5m處，在沖刷范圍頭部周圍拋石錨固。具體見下圖：圖1.取水頭部示意圖20.5僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝53.3.2自流管設(shè)計

8、計算(1)自流管設(shè)計為兩條，每條設(shè)計流量為:0.5472_ _30.2735m3 / s精品資料初選自流管流速：v 0.9m/s初步計算直徑為：D 但 44 0.2735 0.622m 選 口 650mm.v 3.14 0.9自流管實際流速為:4q自4 0.2735 八2，% 2 2 0.82m/ sD2 3.14 0.652考慮到使用后自流管道淤積與結(jié)垢的情況，粗糙系數(shù)取 n 0.016,自流 管 長 L 90m。0.65自流管水力半徑:0.16254流速系數(shù):C 1R610.0161(0.1625)6 46.172水力坡度：i短0.82246.1720.16250.00194僅供學(xué)習(xí)與交流

9、，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝11自流管沿程水頭損失:hfiL 0.00194 900.1746 m自流管上設(shè)喇叭管進(jìn)口一個、焊接900彎頭一個、閥門一個、出口 一個,3 0.1、4 1.0。20.8220.078m2 9.8其局部阻力損失分別為：1 0.2、 2 0.96、自流管局部損失:2vhj( 1234) (0.2 0.96 0.1 1.0)j2g正常工作時，自流管水頭損失為:h hf hj 0.1552 0.078 0.2526 m自流管采用在河流高水位時單根重力流正向沖洗的方式。(2)自流管校核當(dāng)一根自流管故障時，另一根自流管應(yīng)能通過設(shè)計流量的70%,_3即：Q 0.7Q 0.7

10、0.547 0.3829m /s,此時管中流速為:v 4Q 4 0.38292 i.i5m/sD 3.14 0.65故障時產(chǎn)生的水頭損失為：h hf hj，1.152hfiL 2 90 0.344m46.172 0.162522hj2.26 0.1522g2 9.8此時，水頭損失為：h hf hj 0.344 0.152 0.496m3.3.3集水間計算集水間用隔墻分為進(jìn)水室和吸水室，為便于清洗與維修，進(jìn)水室和吸水室用隔墻分別分成兩格，隔墻上設(shè)連通管，管上設(shè)閥門。(1)格網(wǎng)計算采用平板格網(wǎng)，過網(wǎng)流速v1 0.3m/ s ,網(wǎng)眼尺寸采用5mm 5mm,網(wǎng)絲直徑d 2mm ,設(shè)計取 =0.8。Fi

11、kM viki(bb2F式中：Fi平板格網(wǎng)的面積,“2m ;Q一通過格網(wǎng)的流量，m3/s；vi通過格網(wǎng)的流速,v1 =0.20.4m/s；ki 網(wǎng)絲引起的面積減少系數(shù),kib2(b d)2則:b一為網(wǎng)眼尺寸，mm；d一為金屬絲直徑，mm；k2 一格網(wǎng)阻塞面積減少系數(shù)，k2 =0.5；一水流收縮系數(shù),0.64 0.80。0.5i, (5 2)2格網(wǎng)所需面積：Fi 047 8.94m20.5i 0.5 0.8 0.3設(shè)置4個格網(wǎng)，每個格網(wǎng)所需面積為:Fi8.944 22.235m 。進(jìn)水孔尺寸采用： B Hi 1750mm 1500mm格網(wǎng)尺寸采用：B H i880mm i630mm則：實際進(jìn)水孔

12、面積：F i.75 i.5 4 i0.5m2實際過網(wǎng)流速:0.26m/s0.547vi kik2 F 0.5i 0.5 0.8 i0.5通過平板格網(wǎng)的水頭損失一般為 0.i0.2m,設(shè)計取0.2m。(2)集水問標(biāo)高計算頂面標(biāo)高當(dāng)采用非淹沒式時，集水間頂面標(biāo)高 =1%洪水位+浪高+0.5m,即：Ha 35.4 0.4 0.5 36.3m進(jìn)水間最低動水位進(jìn)水間最低動水位=97%枯水位-取水頭部到進(jìn)水間的管段水頭損失-格柵損失=20.5-0.2526-0.1=20.15m吸水間最低動水位吸水間最低動水位標(biāo)高=進(jìn)水間最低動水位標(biāo)高-進(jìn)水問到吸水間的平板格網(wǎng)水頭損失=20.15-0.2=19.95m集水

13、間底部標(biāo)高平板格網(wǎng)凈高為1.63m,其上緣淹沒在吸水間動水位以下，取為0.1m；其下緣應(yīng)高于底面，取為0.3m；則集水間底面標(biāo)高為：19.95-0.1-1.63-0.4=17.82m集水間深度為：頂部標(biāo)高-底面標(biāo)高=36.3-17.82=18.48m=(4)集水間深度校核：當(dāng)自流管用一根管輸送 Q 0.7Q 0.7 0.547 0.3829m3/s,其流速精品資料v 4Q 4 0.38292 1.15m/s時，水頭損失為 h 0.496,此時， D 3.14 0.65吸水間最低動水位為：20.5-0.1-0.496-0.2=19.704m則吸水間最低水位為：19.704-17.82=1.884

14、m 可滿足水泵吸水要求。3.3.4 集水間平面圖為便于清洗與檢修，進(jìn)水室用隔墻分成兩部分，吸水室用隔墻分為4部分，具體布置如下圖:圖2.集水間平面圖3.3.5 格網(wǎng)起吊設(shè)備(1)平板格網(wǎng)起吊重量W (G PfF)K式中：W：平板格網(wǎng)起吊重量；G :平板格網(wǎng)與鋼繩的重量G 1.47KNP：由格柵、格網(wǎng)或閘板兩側(cè)水位差而產(chǎn)生的壓力,P 1.96KPaF :每個格網(wǎng)的面積，F(xiàn) 2.625m2f :摩擦系數(shù)，視設(shè)備與導(dǎo)向槽的材料而定，f 0.44K :安全系數(shù)，K 1.5WJ:W (1.47 1.96 2.625 0.44) 1.5 5.6KN(2)吊架高度的計算與起吊設(shè)備選擇平板格網(wǎng)高2.13m,格

15、網(wǎng)吊環(huán)高0.25m,電動葫產(chǎn)吊鉤至工字梁下緣最 小距離為0.78m,格網(wǎng)吊至平臺以上的距離取 0.2m,操作平臺高為36.3m,則起吊架工字梁下緣的標(biāo)高為：36.3+0.2+2.13+0.25+0.78=39.6601格網(wǎng)起吊高度=起吊架工字梁下緣標(biāo)高一電動的產(chǎn)吊鉤至工字梁下緣最小距離一集水間底部標(biāo)高一平板格網(wǎng)下緣與集水間底部高差一平板格網(wǎng)高度一平板格網(wǎng)吊環(huán)高=39.66-0.78-17.52-0.2-2.13-0.25=18.78m選用CD1型電動的產(chǎn)，起吊重量為 9.8kn,起吊最大高度為24m。3.3.6 排泥沖洗設(shè)備因河水泥砂量不大，故只設(shè)沖洗給水栓，不設(shè)排泥設(shè)備，定期放空，人工挖泥清

16、洗。3.3.7 取水泵房的設(shè)計(1)水泵選擇水泵選4臺，3用1備，有流量Q 0.547m3/s,揚程H 26m,選臥式離心水泵300S32A , 其性能為：Q 5371 790m3/h ;揚程H 29.5W 22.8m ； 轉(zhuǎn)速：n 1450r/min ； 泵軸 功率：N 58.lW68kw ;電動 機(jī)功率 N 75kw ,型號Y280S 4,效率80%汽78% ；水泵允許吸上真空高度 Hs 4.6m。(2)機(jī)組基礎(chǔ)面積表1.水泵基本尺寸型號LL1L2L3BB1B2B3HH1H2H3300s32A1062.5574520450880410600450824510260310表2.300s32A

17、泵不帶底座安裝尺寸電動機(jī)尺寸ELL2L1HhBA10502806404194573002116.5683由以上可知：不帶帶底座的泵機(jī)基礎(chǔ)尺寸為:基礎(chǔ)長度 L=L3+L2+B+ (0.40-0.50) m=450+683+419+450=2002mm基礎(chǔ)寬度 B = A+ (0.40-0.50) m=457+450=907mm機(jī)組尺寸：L B 2002mm 907 mm(3)吸水管與出水管吸水管路3條，其流量為：Q吸=Q=0.182m3/s ,選鋼筋混DN450,流3速v 110m/s, 100。3.56，管路設(shè)有Z491T-10型電動明桿楔式閘閥，其規(guī)格為：DN450, L=510mm；偏心漸

18、縮管 DN450 M00, L=450mm。壓水管路2條，其流量Q壓= Q=0.274m3/s ,選鋼筋DN600,管路上有 2Z495T-10型電動暗桿楔式閘閥，其規(guī)格：DN600, L=600; H44T-10型旋啟 式單瓣止回閥 DN600,長 L為1300m,流速v 0.94m/s , 1000i 1.87(5)泵房平面布置如下圖:500100021009300210021001000500500 4505501059,041040,9621001059,041040,961000500(6)泵房地面層的設(shè)計標(biāo)高泵房地面層的設(shè)計標(biāo)高，又稱泵房頂層進(jìn)口平臺，與進(jìn)水間平臺一致， 為36.3m,室內(nèi)地面標(biāo)高36.5m。(7)泵房的起吊、通風(fēng)、交通和自控設(shè)計泵房深度在20m內(nèi)，采用一級起吊，最大設(shè)備起重機(jī)重 3.6噸，選用DL 型電動單梁橋式起重機(jī)，