取水工程課程設(shè)計任務(wù)說明書

1、取水工程課程設(shè)計計算說明書一、設(shè)計參數(shù)和設(shè)計要求1、 工程所在地區(qū)：忻州2、 河流平、斷面見附圖1。3、 河流水位：最高水位頻率P=1%73m；最低水位保證率P=97%69.5m；常水位71m。4、 河水流量最大流量630m3/s；最小流量550m3/s。5、 河流流速最大流速2.40m/s；最小流速1.10m/s。6、 冰凍情況無冰凌，無冰絮。7、 河流含沙量及漂浮物最大含沙量0.65kg/m3；最小含沙量0.05kg/m3。8、 河寬150m。9、 設(shè)計水量8.5萬m3/d10、 揚(yáng)程17m11、 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一座取水量為8.5m3/d的河床式取水構(gòu)筑物。2、 河床取水構(gòu)筑物設(shè)計計算1、

2、河床式取水構(gòu)筑物由于主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深缺乏，選用河床式取水構(gòu)筑物，用自流管深入河心取水，進(jìn)水間與泵站合建，采用矩形結(jié)構(gòu)。河床式取水構(gòu)筑物的示意圖見附圖2。2、 取水頭部設(shè)計計算（1） 取水頭部形式選擇由于河面較寬，含沙量少，河流為通航河流，選擇設(shè)計一個箱式取水頭部，取水頭部上設(shè)固定標(biāo)志，在常水位時通航船只能觀察到，以防止船只碰撞。（2） 取水頭部進(jìn)水孔面積計算河床式取水構(gòu)筑物的進(jìn)水流速在有冰絮時為：0.1-0.3m/s，無冰絮時為：0.2-0.6m/s，所以設(shè)計中進(jìn)水孔流速取0.2m/s。式中，Q設(shè)計流量，m3/s。 K1堵塞系數(shù)，采用0.75。 K2柵條引起的面積減小系數(shù)，b柵條間凈距，

3、mm。s柵條厚度，mm。 v0過柵允許流速，m/s。進(jìn)水孔設(shè)4個，設(shè)在兩側(cè)，每個進(jìn)水孔面積：進(jìn)水孔尺寸采用：格柵尺寸為：進(jìn)水孔總面積為：實(shí)際進(jìn)水孔流速為：通過格柵的水頭損失一半采用0.05m-0.1m，設(shè)計采用0.1m。根據(jù)航道要求，取水頭部上緣距最枯水位深取1.2m，進(jìn)水孔下緣距河床底高度取1.0m，進(jìn)水箱底部埋入河底下深1.2m。因此，取水頭部設(shè)置在河流最小水深為3.70m處，此處與進(jìn)水間距離為68m。取水頭部的形式和尺寸見附圖3和附圖4。用隔墻分成兩格，以便清洗和檢修。頭部周圍拋石，防治河床沖刷。進(jìn)水孔位置設(shè)置要求，側(cè)面進(jìn)水孔的下緣至少高出河床0.5m，設(shè)計取1.0m；上緣在最枯水位時不

4、小于0.3-0.5m，設(shè)計取1.30m。（3） 取水頭部位置設(shè)置取水頭部設(shè)于河床主流神草除，以保證有足夠的取水深度，根據(jù)取水頭設(shè)計尺寸，取水頭最小水深不應(yīng)小于3.3m。為防止頭部被水流沖刷，頭部根底設(shè)在河床以下1.2m，在沖刷周圍拋石加固。3、 自流管設(shè)計計算自流管設(shè)置兩條每條自流管設(shè)計流量：自流管流速采用0.9m/s，那么自流管管徑：采用管徑DN800的鑄鐵管，管內(nèi)實(shí)際流速：考慮到使用自流管后結(jié)垢及淤積情況，粗糙系數(shù)取0.016，自流管長度為68.0m。自流管水力半徑流速系數(shù)水力坡度自流管的沿程水頭損失自流管上設(shè)喇叭進(jìn)水口一個，焊接90°彎頭一個，閥門一個，出口一個，區(qū)局部阻力系數(shù)

5、分別為：喇叭管進(jìn)口：彎頭：閥門：出口：自流管局部損失：正常工作時，自流管的總水頭損失為：自流管采用在河流高水位時單根重力流正向沖洗的方式。4、 進(jìn)水間設(shè)計進(jìn)水間用隔墻分成進(jìn)水室和吸水室，為便于清洗和檢修，進(jìn)水室用一道隔墻分成兩局部，吸水室用三道墻分成四局部。見附圖5。進(jìn)水間隔墻上設(shè)連通管DN600，連通管上設(shè)閥門。（1） 吸水室下部進(jìn)水孔上的格網(wǎng)采用平板格網(wǎng)。平板格網(wǎng)的面積式中，Q設(shè)計流量，m3/s v1過網(wǎng)流速，一般采用0.3-0.5m/s，不應(yīng)大于0.5m/s。 K1網(wǎng)似引起的面積減小系數(shù)式中，b網(wǎng)眼尺寸，mm，采用5mm。 d網(wǎng)絲直徑，mm，采用2mm。 K2格網(wǎng)堵塞面積減小系數(shù)，一般為

6、0.5。 收縮系數(shù)，可采用0.64-0.8，取0.75。每個格網(wǎng)的面積進(jìn)水局部尺寸為B2×H2=1750mm×2500mm格網(wǎng)尺寸選為B×H=1880mm×2630mm，型號為C13。通過格網(wǎng)的水頭損失一般采用0.10-0.15m，本次設(shè)計取0.15m。（2） 進(jìn)水間平面尺寸見附圖5。（3） 進(jìn)水間高程計算。進(jìn)水間平臺標(biāo)高為進(jìn)水室最低動水位標(biāo)高為河流最枯水位-冰蓋厚度-取水頭部進(jìn)水格柵水頭損失-自流管水頭損失吸水室最低水位標(biāo)高為進(jìn)水室最低動水位-吸水室進(jìn)水孔格網(wǎng)水頭損失進(jìn)水間井底標(biāo)高格網(wǎng)凈高2.50m，其上緣應(yīng)淹沒在最低水位以下，取0.1m，共下緣應(yīng)高出

7、井底，取0.5m，故進(jìn)水間井底標(biāo)高為進(jìn)水間深度為平臺高度+室內(nèi)與平臺高差-井底標(biāo)高一根自流管停止工作時校核：當(dāng)一根自流管清洗或檢修停止工作時，另一個自流管按最低枯水位仍需要通過全部流量的70%計，此時，管中的流速為自流管沿程水頭損失局部水頭損失一根自流管的總水頭損失為，設(shè)計中取0.55m。一根進(jìn)水管時吸水室最低水位為：此時，吸水室中水深為：可滿足水泵吸水要求。（4） 起吊設(shè)備計算格網(wǎng)起吊重量計算式中，G平板格網(wǎng)和鋼繩重量，共約0.15t。 p格網(wǎng)前后水位差所產(chǎn)生的壓力，去水位差0.2m，那么p=0.2t/m2。 F每個格網(wǎng)的面積，m2 f格網(wǎng)與導(dǎo)槽間的系數(shù)； K平安系數(shù)。設(shè)計中取平安系數(shù)K為1.5，格網(wǎng)與導(dǎo)槽間的系數(shù) f為0.44。格柵常水位時起重量計算設(shè)計中取G約為0.2t，p=0.2t，f=0.44，K=1.5格網(wǎng)起吊高度為平臺高度-格網(wǎng)下緣高度+格網(wǎng)高度+格網(wǎng)與平臺最小距離+格網(wǎng)吊環(huán)高采用MD1-18型電動葫蘆，起重量1t，起吊高度18m。起吊架高度計算平板