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泵站进水建筑物

2020-04-09 21:00

连接泵站引水渠道和泵房的工程设施。其主要作用是为水泵创造良好的进水条件。它由前池和进水池组成。泵站进水池位于泵房前或其下方,水泵进水管直接从进水池中吸水;泵站前池是连接引水渠和进水池的渐变段(见图)。

前池和进水池示意图

(a)平面图;(b)剖面图1—引水渠;2—前池;3—进水池;4—进水管

前池

根据水流方向前池可分为正向进水前池和侧向进水前池。前池来水方向和进水池的进水方向一致的为正向进水前池;前池与进水池的水流方向正交或斜交的称为侧向进水前池。前池的形状和尺寸应满足池中水流顺畅、流速分布均匀的要求,避免主流脱壁和偏流以及泥沙淤积。影响前池流态的主要因素是扩散角(α),当前池底宽(b)和B一定时,α小则池中水流扩散平稳,但池长增大,工程投资增加;α选取得大则相反。所以α值的选定应根据水力条件和工程量大小综合考虑。一般取α<40°,前池底坡(i)应小于1∶4。

进水池

其形状和尺寸对池中流态和水泵性能有较大影响。如果设计不当,池中会出现漏斗状向泵内进气的漩涡水流,引起水泵效率下降,甚至产生汽蚀和振动。根据理论分析和试验,进水池的边壁形式以流线形、半圆形为最好,亦可采用矩形、圆形和蜗壳形。吸水管管口的悬空高度一般采用P=(0.6~1.0)Dj,Dj为管口直径。管口的淹没深度(hy)往往是池中是否产生进气漩涡的决定因素。最小淹没深度可用式(1)计算

式中,Ks为试验系数,作为初步估算可采用Ks=1.3~1.7。

式中,Fr为管口处弗劳德数,

,其中vj为管进口流速。

对圆形进水池,可采用:

此外,根据美国水力协会推荐,最小淹没深度与水泵流量(Q)有关,计算公式为

为防止池中漩涡发生,可在吸水管和后墙之间加设隔板或沿管周加设盖板。对大中型水泵,在进水管口下底板上设置导水锥,对防止底部漩涡(涡带)具有较显著的效果。

进水池应有足够的有效容积,以防止水泵启动吸水时池中水位急剧下降造成启动困难。为此,应保证从吸水管中心至进水池口有4Dj的距离,或使其有效容积至少按共用该进水池的水泵30~50倍设计流量确定。例如,共用该进水池的水泵设计流量为1m3/s时,进水池有效容积不应小于30~50m3(设计流量小者采用大值)。

如水源含沙量大,为防止泥沙在前池和进水池中淤积,可采用全隔墩分格式进水方式和圆形进水池。

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