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

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)

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