给 水 泵 站 课 程 设 计
任 务 书 指 导 书
设计期限：自 年 月 日 至 年 月 日
学生姓名：
指导教师：
兰州交通大学环境与市政工程学院
任 务 书
一. 设计任务
LT 县给水工程扩建一、二级泵站设计。
二. 设计资料
1. 基本情况。LT 县地处西北地区甘肃省境内，城区建筑多为三层，最高五层。随着经济发展近年来城区规模逐渐扩大，人口不断增加，原有供水设施已不能满足发展需求。因此，拟扩建LT 县给水工程。该工程主要包括新建净水处理厂一座，并配套相应的取水泵站、送水泵站及部分输水管网。LT 县水资源丰富，有T 河地表水及地下水可利用。附LT 县总平面图一张。 2. 地质及水文资料。
在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，0～2米深为砂粘土，以下是页岩。
T 河LT 县城段最高水位（1%频率）（▽1） 米，最低水位（97%频率）（▽2） 米，正常水位（▽3） 米。（系黄海高程）。
3. 气象资料。年平均气温12.6℃，最高气温32.5℃，最低气温－18.6℃，最大冻土深度1.44米。主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。
4. 用水量资料。新建水厂最大日供水量近期为 万吨/日，远期为 万吨/日。最大日供水量变化情况详见附表。
5. 取水泵站部分已知设计资料。取水头部至取水泵房吸水井自流取水管长度为(A) 米，取水泵站至净水厂沉淀池进水口的输水干管全长为(B) 米。
6. 净水厂设计资料。净水厂布置情况见附图。新建净水厂所处位置地形平坦，其室外地面标高为 （▽4） 米，地下水位深度为5米左右，净水厂内沉淀池进水口设计水位（▽5） 米，清水池最高水位（▽6） 米，清水池最低水位（▽7） 米. 。清水池容积须本次设计确定。二级泵站设在净水厂厂区，清水池至二级泵站吸水井自流管长度为(C) 米。
7. 输水管网设计资料。由于城区距水源较远，管网布置成网前水塔形式，二级泵站至水塔输水管道长度为(D) 米。其他情况详见总平面图。根据管网计算结果确定出水塔最高水位为（▽8） 米，水塔最低水位为（▽9） 米。水塔容积尚须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5﹪～8﹪。 8. 其他资料
地震等级：八级；地基承载力2.5Kg/cm2；可保证二级负荷供电。
三. 设计主要内容
熟悉泵站设计的基本程序，掌握泵站工艺设计的方法和步骤。 1. 合理选择水泵型号和确定水泵台数。 2. 水泵机组布置和机组基础设计。
3. 机组吸水管路和压水管路的布置，包括各种管件和管路装置的布置。闸阀基础设计。 4. 选择泵站形式（地面式或半地下式等）。确定起重方法和起重设备。确定水泵间平面尺寸和高度。 5. 水泵安装高度的计算，吸水池平面尺寸和深度的确定。
6. 室外联络管和控制闸门布置、安装及管理用管沟尺寸和深度的确定。 7. 泵站及输水管路水力计算及水量、水压校核，泵站的消防校核。 8. 泵站设计工况下，并联各泵的运行工况参数校核。
9. 供水量变化时拟采用的工况调节方法，并确定调节参数。校核调节运行工况。 10. 水泵引水方法的选择和引水系统设计。
四. 对设计文件内容和绘图质量的要求
设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。
设计图中文字、图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图中应附主要设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸；图中应附图例及必要的文字说明。
在泵站平面布置图中，应绘出各种连接管道及设备，管道上需注明管径。图中应附主要设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸；图中应附图例及必要的文字说明。在泵站剖面图，应标出各水泵的顶、底及水面标高，应标出主要管道、设备机组和地面标高，主要管道的管径等。
1. 文件资料及设计计算说明书应包括： （1）委托设计文件及对设计任务要求。
（2）由建设单位提供和设计者收集的各种资料。
（3）概述建站目的，设计任务，资料分析，设计所依据的规范和标准。 （4）泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。 （5）泵站设计流量和设计扬程的计算。
（6）水泵选型及并联组合方案确定的说明，即图解并联工况的计算、分析和比较。 （7）泵房尺寸拟定的依据和设备布置（附草图），吸水、压水管路布置的说明。泵站总平面布置（包括各辅助房间）说明。起重设备高度计算及站房高度确定（附草图）。
（8）吸水池尺寸计算及水池进水管计算（附草图）。
（9）泵站水力计算（附计算草图）及泵站工况确定，并联运行各泵工况确定，泵站事故运行工况、消防工况校核。
（10）泵站工况调节方法说明，调节工况的计算与确定。 （11）水泵引水方法的确定，设备负荷计算与选型。 （12）设计中应说明的其它问题。 2. 设计图纸应包括：
（1）泵站平面图、纵剖面图、横剖面图（建议用A2图幅，比例1:100）。 （2）机组基础详图，（建议用A4图幅，比例1:20）。 （3）吸水池平面图、横剖面图（草图）；管沟平面图、横剖面图（草图）。 （4）一级泵站取水头部设计图（草图）。
（5）泵站总平面布置图，包括清水池（或调节水池），吸水池，泵站和管沟的布置（草图）。 （6）泵站引水系统图（草图）。
（7）泵站主要设备及材料表（一般与泵站平、剖面图绘在同一图中）。 （8）设计说明（一般与泵站平、剖面图绘在同一图中）。
按设计文件顺序和设计图纸编号装订成册。封面应包括设计名称、设计人、设计日期等内容。
五. 设计参考资料
1. 《水泵及水泵站》 中国建筑工业出版社 姜乃昌 主编。
2. 《给水工程》 中国建筑工业出版社 严煦世 范瑾初 主编。 3. 《给排水设计手册》第1（常用资料）、3（城镇给水）、9（专用机械）、11（常用设备）册。 4. 《泵站设计规范》 GB/T 50265—97
《地表水取水》 中国建筑工业出版社 周金全 主编。 5. 给水排水国家标准图集。 6. 泵厂家产品样本。
指 导 书
1. 熟悉资料
对所建泵站的基本情况要作到心中有数，并对资料进行科学分析。 2. 枢纽布置（要求绘制布置草图）
按照经济、合理的原则，在已给地形图上选择站址，布置泵站枢纽建筑物(一级泵站包括取水头部、取水自流管、吸水井、阀门井和泵站主体等；二级泵站包括清水池、吸水井、变配电间、泵站主体和阀门井等) 。对于一级泵站还应根据地形图绘出泵站所在位置的纵断面图。 3. 设计流量的计算
一级泵站根据最高日用水量（近期）和泵站工作制度，按下式计算泵站流量：
Q
Q =αd （α为净水厂自用水系数，T 为一级泵站每天工作小时数，可取24小时。）
T 二级泵站的设计流量应根据管网用水量变化情况和泵站工作方式等情况综合考虑后确定。当泵站工作方式为分级供水时，可先根据附表所给数据绘制出用水量变化曲线（如图4—10），确定分级数，计算每一级供水量。设计流量应取最大流量。 4. 根据流量与经济流速确定压水管管径
当供水可靠性要求较高时，应考虑设计两条引水管和压水管路。取水头部至一级泵站和清水池至二级泵站吸水井的引水管以及一、二级泵站的吸水管直径可考虑适当放大一级。 5. 确定一、二级泵站吸水井设计水位
一级泵站吸水井设计水位为河流枯水位与自流引水管水头损失之差，二级泵站吸水井设计水位为清水池最低水位与自流引水管水头损失之差。 6. 初步确定水泵的设计扬程
水泵扬程为：H =H ST +
∑ h
∑ h 包括吸水管路水头损失、压水管路水头损失和泵站内部水头损失，
式中H ST 为水泵静扬程（一级泵站可取沉淀池进口水位与河流枯水位之差；二级泵站可取水塔最高水位与吸水井最低水位之差），
由于泵站内部管路尚未布置，则吸水管路和泵站内部水头损失可先估算。 7. 机组选型及方案比较
根据用水量的变化情况以及对泵站供水可靠性的要求，可初步确定工作水泵和备用泵台数，并确定出单台水泵流量和扬程。根据水泵产品样本或给排水设计手册确定水泵型号。在确定水泵工作方式、水泵组合以及水泵型号时，可选择两到三个方案进行技术经济比较，一级泵站可考虑采用切削调节，二级泵站可考虑采用变速调节。确定方案时应注意以下要点：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽水泵的高效段。（4）考虑近、远期相结合。 8. 泵站辅助设备选择
主要包括计量设备、引水设备、排水设备、起重设备、采暖通风设备和照明设备等。另外还须考虑泵站噪音消除、水锤消除等问题。 9. 确定泵房结构型式
可根据河流断面形式、地质地貌、地下水位等情况进行技术经济比较后确定。 10. 泵房内部布置及各部分尺寸的拟定（要求绘制布置草图）
应以操作、维修方便，能保证安全运行，便于管理为原则，并适当考虑经济合理性，布置水泵机组和管路。应严格遵守《泵站设计规范》的规定。 11. 确定水泵的安装高度
水泵最大安装高度可根据下式计算：
v 2
'为换算至当地大气压下的水泵允许吸上真空高度值。'－∑ h s － 式中H SS （当水H g =H SS
2g
泵为自灌式运行时，可不进行此项计算。） 12. 水泵基础的设计
可先根据水泵产品样本查出水泵机座地脚螺丝尺寸后按规范确定基础平面尺寸，再根据产品样本查出水泵和电机重量后按规范确定计算基础重量和深度。 13. 进、出水构筑物的设计和布置（要求绘制布置草图）
进、出水构筑物包括取水头部、吸水井和阀门井等。可参照有关资料和规范进行设计。 14. 计算水泵工作点，进行工况校核
由于管路布置已经完成，水泵型号也已确定，故可绘制出管路特性曲线和水泵特性曲线，校核实际水泵工况点。一般可按以下三种情况进行校核：（1）正常供水时（两条输水管路同时工作，输出设计流量）。（2）输水管路发生事故时（一条管路损坏，另一条管路要求能通过设计流量的75%）。（3）发生火灾时水泵流量和扬程的校核（一级泵站可不考虑此项校核）。对于网前水塔的管网，其二级泵站还应按最大转输情况进行校核。当校核后不满足要求时，可考虑是否修改设计方案。 15. 泵站整体稳定分析
16. 绘制施工图、编写设计计算说明书
分级供水及水塔调节容积计算表
给 水 泵 站 课 程 设 计
任 务 书 指 导 书
设计期限：自 年 月 日 至 年 月 日
学生姓名：
指导教师：
兰州交通大学环境与市政工程学院
任 务 书
一. 设计任务
LT 县给水工程扩建一、二级泵站设计。
二. 设计资料
1. 基本情况。LT 县地处西北地区甘肃省境内，城区建筑多为三层，最高五层。随着经济发展近年来城区规模逐渐扩大，人口不断增加，原有供水设施已不能满足发展需求。因此，拟扩建LT 县给水工程。该工程主要包括新建净水处理厂一座，并配套相应的取水泵站、送水泵站及部分输水管网。LT 县水资源丰富，有T 河地表水及地下水可利用。附LT 县总平面图一张。 2. 地质及水文资料。
在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，0～2米深为砂粘土，以下是页岩。
T 河LT 县城段最高水位（1%频率）（▽1） 米，最低水位（97%频率）（▽2） 米，正常水位（▽3） 米。（系黄海高程）。
3. 气象资料。年平均气温12.6℃，最高气温32.5℃，最低气温－18.6℃，最大冻土深度1.44米。主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。
4. 用水量资料。新建水厂最大日供水量近期为 万吨/日，远期为 万吨/日。最大日供水量变化情况详见附表。
5. 取水泵站部分已知设计资料。取水头部至取水泵房吸水井自流取水管长度为(A) 米，取水泵站至净水厂沉淀池进水口的输水干管全长为(B) 米。
6. 净水厂设计资料。净水厂布置情况见附图。新建净水厂所处位置地形平坦，其室外地面标高为 （▽4） 米，地下水位深度为5米左右，净水厂内沉淀池进水口设计水位（▽5） 米，清水池最高水位（▽6） 米，清水池最低水位（▽7） 米. 。清水池容积须本次设计确定。二级泵站设在净水厂厂区，清水池至二级泵站吸水井自流管长度为(C) 米。
7. 输水管网设计资料。由于城区距水源较远，管网布置成网前水塔形式，二级泵站至水塔输水管道长度为(D) 米。其他情况详见总平面图。根据管网计算结果确定出水塔最高水位为（▽8） 米，水塔最低水位为（▽9） 米。水塔容积尚须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5﹪～8﹪。 8. 其他资料
地震等级：八级；地基承载力2.5Kg/cm2；可保证二级负荷供电。
三. 设计主要内容
熟悉泵站设计的基本程序，掌握泵站工艺设计的方法和步骤。 1. 合理选择水泵型号和确定水泵台数。 2. 水泵机组布置和机组基础设计。
3. 机组吸水管路和压水管路的布置，包括各种管件和管路装置的布置。闸阀基础设计。 4. 选择泵站形式（地面式或半地下式等）。确定起重方法和起重设备。确定水泵间平面尺寸和高度。 5. 水泵安装高度的计算，吸水池平面尺寸和深度的确定。
6. 室外联络管和控制闸门布置、安装及管理用管沟尺寸和深度的确定。 7. 泵站及输水管路水力计算及水量、水压校核，泵站的消防校核。 8. 泵站设计工况下，并联各泵的运行工况参数校核。
9. 供水量变化时拟采用的工况调节方法，并确定调节参数。校核调节运行工况。 10. 水泵引水方法的选择和引水系统设计。
四. 对设计文件内容和绘图质量的要求
设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。
设计图中文字、图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图中应附主要设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸；图中应附图例及必要的文字说明。
在泵站平面布置图中，应绘出各种连接管道及设备，管道上需注明管径。图中应附主要设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸；图中应附图例及必要的文字说明。在泵站剖面图，应标出各水泵的顶、底及水面标高，应标出主要管道、设备机组和地面标高，主要管道的管径等。
1. 文件资料及设计计算说明书应包括： （1）委托设计文件及对设计任务要求。
（2）由建设单位提供和设计者收集的各种资料。
（3）概述建站目的，设计任务，资料分析，设计所依据的规范和标准。 （4）泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。 （5）泵站设计流量和设计扬程的计算。
（6）水泵选型及并联组合方案确定的说明，即图解并联工况的计算、分析和比较。 （7）泵房尺寸拟定的依据和设备布置（附草图），吸水、压水管路布置的说明。泵站总平面布置（包括各辅助房间）说明。起重设备高度计算及站房高度确定（附草图）。
（8）吸水池尺寸计算及水池进水管计算（附草图）。
（9）泵站水力计算（附计算草图）及泵站工况确定，并联运行各泵工况确定，泵站事故运行工况、消防工况校核。
（10）泵站工况调节方法说明，调节工况的计算与确定。 （11）水泵引水方法的确定，设备负荷计算与选型。 （12）设计中应说明的其它问题。 2. 设计图纸应包括：
（1）泵站平面图、纵剖面图、横剖面图（建议用A2图幅，比例1:100）。 （2）机组基础详图，（建议用A4图幅，比例1:20）。 （3）吸水池平面图、横剖面图（草图）；管沟平面图、横剖面图（草图）。 （4）一级泵站取水头部设计图（草图）。
（5）泵站总平面布置图，包括清水池（或调节水池），吸水池，泵站和管沟的布置（草图）。 （6）泵站引水系统图（草图）。
（7）泵站主要设备及材料表（一般与泵站平、剖面图绘在同一图中）。 （8）设计说明（一般与泵站平、剖面图绘在同一图中）。
按设计文件顺序和设计图纸编号装订成册。封面应包括设计名称、设计人、设计日期等内容。
五. 设计参考资料
1. 《水泵及水泵站》 中国建筑工业出版社 姜乃昌 主编。
2. 《给水工程》 中国建筑工业出版社 严煦世 范瑾初 主编。 3. 《给排水设计手册》第1（常用资料）、3（城镇给水）、9（专用机械）、11（常用设备）册。 4. 《泵站设计规范》 GB/T 50265—97
《地表水取水》 中国建筑工业出版社 周金全 主编。 5. 给水排水国家标准图集。 6. 泵厂家产品样本。
指 导 书
1. 熟悉资料
对所建泵站的基本情况要作到心中有数，并对资料进行科学分析。 2. 枢纽布置（要求绘制布置草图）
按照经济、合理的原则，在已给地形图上选择站址，布置泵站枢纽建筑物(一级泵站包括取水头部、取水自流管、吸水井、阀门井和泵站主体等；二级泵站包括清水池、吸水井、变配电间、泵站主体和阀门井等) 。对于一级泵站还应根据地形图绘出泵站所在位置的纵断面图。 3. 设计流量的计算
一级泵站根据最高日用水量（近期）和泵站工作制度，按下式计算泵站流量：
Q
Q =αd （α为净水厂自用水系数，T 为一级泵站每天工作小时数，可取24小时。）
T 二级泵站的设计流量应根据管网用水量变化情况和泵站工作方式等情况综合考虑后确定。当泵站工作方式为分级供水时，可先根据附表所给数据绘制出用水量变化曲线（如图4—10），确定分级数，计算每一级供水量。设计流量应取最大流量。 4. 根据流量与经济流速确定压水管管径
当供水可靠性要求较高时，应考虑设计两条引水管和压水管路。取水头部至一级泵站和清水池至二级泵站吸水井的引水管以及一、二级泵站的吸水管直径可考虑适当放大一级。 5. 确定一、二级泵站吸水井设计水位
一级泵站吸水井设计水位为河流枯水位与自流引水管水头损失之差，二级泵站吸水井设计水位为清水池最低水位与自流引水管水头损失之差。 6. 初步确定水泵的设计扬程
水泵扬程为：H =H ST +
∑ h
∑ h 包括吸水管路水头损失、压水管路水头损失和泵站内部水头损失，
式中H ST 为水泵静扬程（一级泵站可取沉淀池进口水位与河流枯水位之差；二级泵站可取水塔最高水位与吸水井最低水位之差），
由于泵站内部管路尚未布置，则吸水管路和泵站内部水头损失可先估算。 7. 机组选型及方案比较
根据用水量的变化情况以及对泵站供水可靠性的要求，可初步确定工作水泵和备用泵台数，并确定出单台水泵流量和扬程。根据水泵产品样本或给排水设计手册确定水泵型号。在确定水泵工作方式、水泵组合以及水泵型号时，可选择两到三个方案进行技术经济比较，一级泵站可考虑采用切削调节，二级泵站可考虑采用变速调节。确定方案时应注意以下要点：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽水泵的高效段。（4）考虑近、远期相结合。 8. 泵站辅助设备选择
主要包括计量设备、引水设备、排水设备、起重设备、采暖通风设备和照明设备等。另外还须考虑泵站噪音消除、水锤消除等问题。 9. 确定泵房结构型式
可根据河流断面形式、地质地貌、地下水位等情况进行技术经济比较后确定。 10. 泵房内部布置及各部分尺寸的拟定（要求绘制布置草图）
应以操作、维修方便，能保证安全运行，便于管理为原则，并适当考虑经济合理性，布置水泵机组和管路。应严格遵守《泵站设计规范》的规定。 11. 确定水泵的安装高度
水泵最大安装高度可根据下式计算：
v 2
'为换算至当地大气压下的水泵允许吸上真空高度值。'－∑ h s － 式中H SS （当水H g =H SS
2g
泵为自灌式运行时，可不进行此项计算。） 12. 水泵基础的设计
可先根据水泵产品样本查出水泵机座地脚螺丝尺寸后按规范确定基础平面尺寸，再根据产品样本查出水泵和电机重量后按规范确定计算基础重量和深度。 13. 进、出水构筑物的设计和布置（要求绘制布置草图）
进、出水构筑物包括取水头部、吸水井和阀门井等。可参照有关资料和规范进行设计。 14. 计算水泵工作点，进行工况校核
由于管路布置已经完成，水泵型号也已确定，故可绘制出管路特性曲线和水泵特性曲线，校核实际水泵工况点。一般可按以下三种情况进行校核：（1）正常供水时（两条输水管路同时工作，输出设计流量）。（2）输水管路发生事故时（一条管路损坏，另一条管路要求能通过设计流量的75%）。（3）发生火灾时水泵流量和扬程的校核（一级泵站可不考虑此项校核）。对于网前水塔的管网，其二级泵站还应按最大转输情况进行校核。当校核后不满足要求时，可考虑是否修改设计方案。 15. 泵站整体稳定分析
16. 绘制施工图、编写设计计算说明书
分级供水及水塔调节容积计算表