Проектирование насосной станции для орошения. Расчет подводящего и отводящего канала. Подбор основного гидромеханического оборудования

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра водного хозяйства.

Курсовая работа

Тема: Проектирование насосной станции для орошения

                                                                     Выполнил: студент 5 курса                 

ИСИ группа 3415

                                                                     Проверил:    

Благовещенск 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	3
1. Расчет  подводящего и отводящего канала	5
2. Подбор основного гидромеханического оборудования	10
2.1 Определение расчетного напора, расхода и числа        основных насосов	10
2.2 Выбор основного насоса	12
2.3 Подбор электродвигателя и определение допустимой     геометрической высоты всасывания	13
3. Проектирование зданий насосной станции	16
3.1 Расчет всасывающих трубопроводов	18
3.2 Расчет внутристанционных напорных трубопроводов	19
3.3 Компоновка подземной части здания насосной станции	21
3.4 Компоновка надземной части здания насосной станции	23
4. Подбор вспомогательного оборудования насосной станции	26
4.1 Грузоподъемное оборудование насосных станций	27
4.2 Осушительные насосные установки	28
5. Проектирование водозаборного сооружения	29
5.1 Расчет водозаборного соор-ия откр-го типа. Аванкамера.	29
5.2 Осушительные насосные установки	31
6. Проектирование напорного трубопровода	32
6.1 Определение числа ниток напорных трубопроводов	33
6.2 Осушительные насосные установки	34
6.2 Осушительные насосные установки	36
7. Проектирование водовыпускного сооружения	39
7.1 Определение числа ниток напорных трубопроводов	39
7.2 Осушительные насосные установки	40
Заключение	43
Список литературных источников	44

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте будут осуществляться расчеты по проектированию насосной станции для орошения. Задача курсового проекта рассчитать и запроектировать гидротехнический узел.

Гидротехническим узлом машинного водоподъема называется комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий забор воды из водоисточников и подачу ее к потребителю. В гидротехнический узел машинного водоподъема входят:

водозаборное сооружение, предназначенное для забора воды из водоисточника;

сооружения, транспортирующие воду от водозаборного сооружения до  водоприемного  сооружения  насосной  станции;

отстойное сооружение, располагаемое между водозаборным и водоприемными сооружениями;

водоприемное сооружение, предназначенное для подвода воды к всасывающим трубам насосов;

всасывающие трубы;

здание насосной станции со всем необходимым гидромеханическим, силовым и вспомогательным оборудованием;

напорные трубопроводы;

водовыпускное сооружение, предназначенное для плавного выпуска воды из напорных трубопроводов в машинный канал (при оросительной насосной станции) или в реку (при осушительной насосной станции).

Состав сооружений, их взаимное расположение и конструкции зависят от целевого назначения насосной станции (для орошения, осушения, водоснабжения, канализации и т. д.); производительности насосной станции (малой — до 1 м^г/сек, средней — до 10 м³/сек, большой — более 10 м³/сек); типа и производительности насоса; допустимой высоты всасывания насоса; рельефа местности в месте расположения насосной станции (крутизна русла, ширина поймы и т. п.); гидрологии родоисточника (колебание горизонтов воды, расходы воды, зимний режим и т. п.); количества и качества твердого стока водоисточника; геологии и гидрогеологии (качество оснований сооружений, устойчивость берегов и русла, наличие оползневых, просадочных явлений и т. д.); вида энергии для питания двигателей насосной станции; рода строительных материалов.

1        РАСЧЕТ ОТВОДЯЩЕГО И ПОДВОДЯЩЕГО КАНАЛА

Подводящие каналы обычно проводят по кратчайшему пути от водоисточника до насосной станции. Основные условия применения открытых подводящих каналов следующие:

а) экономичность устройства подвода воды каналом для сокращения длины напорных трубопроводов удовлетворительные геологические условия, допускающие сооружение канала без особых затрат на укрепление откосов и борьбу с фильтрацией;

в)       относительная осветленность воды в водоисточнике, обеспечивающая незаиляемость и бесперебойность работы канала. Очистка канала от наносов не должна нарушать нормальной работы насосной станции, а затраты на очистку должны экономически оправдываться;

г)       устойчивость берегов водоисточника и бесперебойность водозабора; затраты на обеспечение устойчивости берегов должны быть экономически оправданы;

д)       относительно нормальный диапазон колебания горизонтов воды в водоисточнике, который не вызывает экономически нецелесообразных затрат на строительство канала и насосной станции;

е)       небыстрые спады горизонта воды в водоисточнике, опасные для устойчивости откосов.

1)      Определяем предварительную глубину в канале

;где                                                                                (1.1)

А – коэффициент извилистости русла (0,75 – 0,85);

Q_max – максимальный расход насосной станции.

.

2)      Определяем площадь поперечного сечения канала

; где                                                                                   (1.2)

    - допустимая скорость течения воды в канале в зависимости от грунта .

.

Подводящие каналы в осушительных насосных станциях и насосных станциях, откачивающих сбросные и дренажные воды на оросительных системах, при наличии благоприятных топографических условий (балки, овраги, местные понижения и др.) следует рассчитывать с учетом аккумулирования притока для выравнивания режима работы насосных станций и установки на них однотипного оборудования.

3)      Определяем ширину канала по дну

; где                                                                               (1.3)

.

Принимаем стандартную ширину канала b=1,8м.

4)      Уточняем глубину воды в канале

.                                                                (1.4)

.

Проверяем гидравлически наивыгоднейшее сечение канала

.                                                                                  (1.5)

, не входит в промежуток , условие не выполняется. Изменяем стандартное значение b=3м. =1,23

Повторно проверяем гидравлически наивыгоднейшее сечение канала

, входит в промежуток .

Подводящие каналы при отсутствии в их голове водозаборных устройств обычно являются саморегулирующимися, так как уровень и форма поверхности воды в них устанавливаются самопроизвольно и зависят в каждый момент от уровня воды в водоисточнике и расхода воды, забираемого насосной станцией. При пусках и остановках насосов в каналах возникают волновые движения.

Подводящие каналы рассчитывают на равномерное течение и проверяют на неравномерный и неустановившийся режимы

5)  Определяем гидравлические параметры канала.

Смоченный периметр определяется по формуле:

                                                                            (1.6)

;

гидравлический радиус:

                                                                                                   (1.7)

.

коэффициент Шези:

, где n=0,022 – 0,025;                                                           (1.8)

.

гидравлический уклон:

,                                                                                             (1.9)

.

Расчет сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Определение геометрических параметров канала (Q_min=1; Q_ф=4.8)

b, м	h, м	w, м2	X	R	V	i
3,5	0,75	4,03	7,54	053	1.03	0,00155	4,15
	0,8	4,4	7,8	0,56	1	0,00136	4,4
	0,95	4,78	8,07	0,59	0.97	0,0012	4,64
	0,9	5,1	8,34	0,61	0.96	0,00112	4,89
	0,95	5,58	8,61	0,65	0.93	0,00096	5,19
	1	6	8,88	0,67	0.91	0,00089	5,46
	1,05	6,43	9,15	0,7	0.89	0,00081	5,73
	1,1	6,87	9,42	0,73	0.87	0,00073	5,98
	1,15	7,33	9,69	0,75	0.86	0,00069	6,3
	1,2	7,8	9,96	0,78	0.85	0,00063	6,63

Q_ф – расход который может пропустить канал во время паводка.

Q_ф=1,2Q_max=1,2*4=4.8 м³/с.

Площадь поперечного сечения канала для таблицы 1.1 определяется по формуле:

                                                                                (1.10)

.

По результатам таблицы строим график зависимости расхода от глубины