《水泵与水泵站》
课程设计指导书
水利工程系 二〇一三年一月十八日
一、课程设计的目的
《水泵及水泵站》课程设计是水利工程、农业水利工程技术专业教学计划中的一个重要的教学环节，是本专业学生进行的第一个课程设计，目的是使学生巩固和加深对《水泵及水泵站》课程的基本理论和基本概念的理解，深化和扩展专业知识，培养学生查阅资料、运用工具书，理论联系实际，分析问题和解决问题的能力，训练泵站计算与设计的基本技能，同时为后续课程将要进行的课程设计打下基础。 二、设计内容
学生可根据设计任务书提供的原始资料(附件)选择其中一项完成设计任务说明书、计算书的编制及设计图纸的绘制。
1.设计说明书中应包括以下内容： （一）概述 （1）工程概况 （2）设计依据 （3）设计任务和范围 （二）设计流量和扬程的确定 应包括以下内容
⑴ 设计流量的确定，处理好近期和远期规划的关系； ⑵ 输水干管管径、数量的确定及校核；
⑶ 净扬程的计算，包括水位变化导致的净扬程的变化； ⑷ 设计扬程的估算。
（三）初选水泵和电动机
包括水泵的型号、工作泵、备用泵的型号和台数；可概要进行工艺性能和特点、技术经济的选泵方案比较； （四）设计机组的基础
根据所选水泵样本的安装尺寸进行设计计算； （五）吸水管和压水管的管径确定和管路布置 （六）精选水泵和电动机
精确计算泵站内的水头损失，求出水泵站的扬程；比较所选水泵的设计工况与泵站的实际流量和扬程极其变化规律是否满足。如不满足，则需重新选泵和电动机进行调整和重新计算。
（七）水泵安装高度的确定和泵房高度的计算
包括水泵站的机器间标高，吸水池标高的设计计算；泵房高度的详细计算可参考《给排水工程快速设计手册》第1，2分册中泵站的设计部分 （八）主要辅助建筑物按顺序进行各设施的选型和设计
主要工艺参数、尺寸、座数、构造、材料，选用设备的型号、规格和台数。包括排水、起重、引水、通风、计量等；
（九）泵房的平面布置（参照教材或设计手册相关原则）
（十）运行的有关说明（泵站及其附属设施的启动、日常运行的方式及控制参数，劳动定员）
（十一）工程概算和技术经济指标
2.设计计算书中应有泵站工艺计算的详细过程和步骤；必要时应注明所选用参数和计算公式的出处；应附有按比例认真绘制的（单线）计算草图，清晰地表
明泵站内主要设施的构造和有关工艺尺寸。
3.平面布置图比例规范；图中不同性质内容的线型应有所区别，使图纸层次分明，图面美观。例如可用带有特定符号的粗线画各类管线，中粗线画构筑物和建筑物。
图中应有构筑物和材料一览表、图例和相关说明等。
4．应选择各构筑物及有关建筑物的适宜的剖面，用单线画明其主要构造，以适当的线型和规范的符号画出连接管线以及阀门、水泵和计量装置等控制点和水面线；标出水流方向，注明构筑物顶、底、水面和主要工艺管线的标高。
污水泵站还应包括以下内容：
（1）、污水泵站集水池容积的设计计算； （2）、污水泵站格栅的设计和计算； （3）、污水泵站的控制系统的工艺要求。 三、设计成果
设计计算说明书一份；
设计2#图纸不少于2张（水泵房平面、剖面图） 四、设计要求
课程设计是一门实践性较强的课程，因此在整个课程设计期间，要求学到以下几点：
1.自始至终认真参加，独立思考，独立完成课程设计任务；
2.严格遵守课堂纪律及有关规章制度，认真参加答疑，不得迟到早退，得无故缺席；
3..无故不按时完成、或不能独立完成课程设计任务者，其课程设计按零分计； 4.设计图纸中的有关文字要求一律用工程字体书写； 5.设计草图必须经指导老师认可后方可进行正式图纸的绘制；
6.实施整个设计过程、保持实验室的整洁和卫生；设计计算说明书整洁有条理、内容完整并符合规范要求；设计图纸图面整洁、布局合理、线条层次分明、尺寸标注符合规范、一律用工程字书写；
7.设计计算正确、设计说明书书写工整有条理。 五、时间安排 天 数 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 第七天 第八天 第九天 第十天 内 容 熟悉资料，参阅教材、手册、规范、绘图规定，撰写工程概况初稿。 泵站枢纽总体布置。 确定水泵的设计流量、设计扬程。 水泵机组选型。 水泵台数及其配套动力机的选择。 确定泵站进出水管路管径。 确定水泵机组的安装高程。 确定泵房内部布置。 确定泵房内部各部分尺寸。 设计进出水构筑物。 第十一天 计算水泵工况点，进行水泵工况校核。 第十二天 计算书整理、说明书整理，图纸输出。 第十三天 提交课程设计成果及答辩。 第十四天 评定成绩、课程设计小结。 六、水泵和水泵站课程设计步骤和参考资料
1.课程设计的一般步骤
1）明确设计任务及基础资料，复习有关知识和设计计算方法 2）水泵选型
3）规划水泵站的平面布置，以便考虑水泵的形状、安设位置，相互关系以及某些主要尺寸
2.课程设计的主要参考资料
1）《水泵及水泵站》，姜乃昌，中国建筑工业出版社，1998年6月， 第四版
2）《给水工程》，严煦世， 中国建筑工业出版社，第四版 3）《给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社
4）《给水排水工程快速设计手册》，中国建筑工业出版社，1995年 七、水泵和水泵站课程设计成绩评定
学生课程设计成绩由提交设计材料（说明书、计算书、设计图纸）、答辩和平时成绩三者结合评定。
平时成绩主要是学习态度，独立工作的思考能力，完成设计成果的质和量。课程设计平时成绩不及格者不能参加答辩。（30%）
答辩是对学生课程设计的总结，更是对学生完成工程师训练的质量检查。因此，每个学生必须通过答辩。（30%）。
设计材料按要求完成（40%）。
附件：
水泵及水泵站课程设计原始资料（一）
某城市的最大日供水量为Q1 m3/天。给水泵站拟采用分级供水，0～4点钟，每小时供水量为2.5%，4～24点钟，每小时供水量为4.5%。若已知：
1、在城市最大用水时，⑴水泵站的供水量为Q2 L/s；⑵输水管和管网中的水头损失为∑h1，⑶管网中控制点要求的自由水压为HSEV，⑷水泵的压水地形高度为H；（∑h1/HSEV/H见表格）
2、消防用水时，⑴水泵站的供水量为110%Qmax，⑵输水管和管网中的水头损失为36.3m，⑶管网中控制点要求的自由水压为10m，⑷水泵的压水地形高度为26m；
3、不允许中断全部供水；
4、与泵站有关的清水池尺寸如图所示。地面以下2m内为黏土，2m以下为岩石。地面标高视为±0.00。 试进行该泵站的工艺设计。
0.5m 0.3m 3.0m 有效水量 0.5m 5.5m 消防水量 0.5m 0.7m
编号 1 2 3 4 5 最大日供水量Q1m3/d 输水管和管网中的水头损失 ∑h1 m 32800 28000 39000 42000 45520 23.5 25 24 20 18 管网中控制点要求的自由水压HSEV m 16 12 12 16 20 25.5 23 27 20 18 水泵的压水地形高度m 6 7 8 53600 63000 72000 28 25 27 12 16 20 16 24 22 某市新建水源工程的取水泵站初步设计（二）
一、设计原始资料：
1、水量资料：近期水量：Q1万吨； 远期水量：Q2万吨；取水泵站向给水厂昼夜均匀供水。
2、水压资料：给水厂配水井水面标高为H米，泵站到给水厂的输水管线长 2000米。
3、水文情况：取水水源地为—大江，江水l％的设计概率水位为23米，最枯水位HMIN 见表格（97%概率），常水位为 19米。 4、水泵站所在地区为：
地质情况：土壤竖向分布情况； 粘土 地下水位：－0.9 m 土壤冰冻深度：－0.2 m 地震烈度： 2 度
5．取水泵站所在地区的地形情况图：
编号 1 2 3 4 5
近期水量Q1
万吨 5 7 9 10 12
远期水量Q2
万吨 10 14 18 20 24
水厂配水井水面标高H m 28 30 32 34 32
水源最枯水位 HMIN m 17.5 16.5 16 18 15
2
4
6
8
6 15 30 32 17
某市新建水厂的二泵站初步设计（三）
一、设计原始资料：
1、城市概况：
水厂所处地区为江南某中等城市，该地区四季分明，雨量充沛，尤其春夏季，属亚热带季风气候，温度较高，基本上无冰冻现象发生，该区河流较多，水源丰富，常年是东南季风。
地势平坦，坡度较小，整个区域面积不大，人口大约为 2.8 万。 2、设计水量：
该市最高日最高时用水量 Q L/s，时变化系数Ｋｈ＝X，日变化系数Ｋｄ＝ 1.3 ，
管网最大用水时水头损失为 12 m，吸水管水头损失为1.5 m， 管网中地形标高控制点为 6.1 m，吸水井最低水位 H0 m， 控制点自由水头 H1 m，用水量最大时泵站内水头损失 2 m。 消防用水时，水泵站的供水量为110%Qmax 3、水厂工艺流程：
原水——（加矾氯）静态混合器——平流式沉淀池——快滤池——（加氯）清水池——吸水井——二泵房——管网 编号 1 2 3 4 5 6
最高日最高时用水量Q L/s
526.9 450 415 650 355 625
时变化系数X 控制点自由水
Ｋｈ 1.55 1.4 1.6 1.3 1.7 1.25
头H1 m 16 16 10 10 20 20
吸水井最低水位H0 m -2 -1.5 -1.6 -1.8 -1.5 -1.7
某市新建污水管网的总泵站初步设计（四）
一、设计原始资料：
1、城市概况：
城市所处地区为开发区，人口X人，地势平坦，坡度较小，该地区四季分明，城市内分布有一定数量的工业区和居住区，但工业区较分散，排水体制采用
分流制，目前拟建污水管网。
2、总变化系数KZ见表格；
3、工厂甲：三班制工作，设计流量：126 L/s；
4、工厂乙：一班制工作，生活和工业污水在8h内均匀排出，设计流量为：
26 L/s；
5、总泵站位于污水厂附近，城市主导风向的下风向。 6、泵站基础资料：
管内底标高： H0 m；管内充满度： 0.65 ；泵站所处地面标高：+41.50 m； 污水厂第一个水池（沉砂池）水面标高： H1 m；
吸水管和压水管路的总水头损失估计为：2 m；目前考虑24h连续运行。 8、冰冻深度：+41 m； 编号 1 2 3 4 5 6 7
规划区居住人口X 6000 7000 8000 9000 10000 15000 20000 总变化系数KZ 2.2 2.1 1.9 1.8 1.7 1.5 1.4 污水泵站进水管 管底标高H0 m 36.2 37.00 38.50 37.50 38.00 36.50 38.80 曝气沉砂池水面标高H1m 45.5 43.0 43.0 44.0 45.0 46.0 43.5 水泵及水泵站课程设计原始资料（五）
某市一经济开发新区规划区居住人中约M人，新建生产厂家几十家，居住区内的居民生活污水量标准为250升/人/天，根据生产厂家的生产规模和能力，预计工业废水的排放量为1000m3/天。该新区采用分流制排水系统，生活污水和经过厂内有效预处理并达到排入城市污水管网系统要求的工业废水全部经污水管道送入一新建污水处理厂进行处理。污水处理厂污水泵站进水管的管底标高为h m（以黄海标高为基准，下同），污水泵房所在地的地面标高为+30.50m，地质条件为砂粘土，地下正常水位为+28.00m，最低为+26.50m，地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为+29.5m，污水经泵房300m出水管将污水送至曝气沉砂池，曝气沉砂池的水面标高为H0。假定泵房外出水管的局部水头损失为沿程水头损失的25%，在污水泵站的工艺设计中考虑自由水头为1.0m。
编号 1 2 3 4 5 6 7
规划区居住人口 人M 50000 55000 60000 40000 35000 70000 65000 污水泵站进水管的管底标高h m 27.00 26.30 22.00 28.00 25.20 23.50 24.50 曝气沉砂池的水面标高 H0 m 35.00 33.00 33.00 34.00 35.00 36.00 31.00
水泵及水泵站课程设计原始资料（六）
某大型企业拟建污水处理站，污水处理站设计处理规模为Q1吨/天生产废水，厂区内有职工500人居住，居民生活污水量标准为250升/人/天，拟收集后统一处理，处理站所处位置地面标高为+15.00m（以黄海标高为基准，下同），进水管底标高为h m，拟建污水处理站高位调节池水面标高为H m，常年地下水位标高为+10.00m，最低为+8.50m，污水泵房距调节池水平距离500m，设计中可假定泵房外出水管的局部水头损失为沿程水头损失的15%，在污水泵站的工艺设计中考虑自由水头为1.0m。地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为14.5m，试设计其污水处理站进水泵房。 编号 1 2 3 4 5 6 7 处理规模 Q1吨/天 5000 5500 6000 4000 3500 7000 6500 13.5 13.0 11.0 14.0 12.0 13.5 12.5
进水管管底标高 h 高位调节池水面标高 m 25.00 26.00 25.00 24.00 25.00 26.00 21.00 H m 水泵及水泵站课程设计原始资料（七）
某城市污水处理厂设计流量为Q万吨/天，采用活性污泥法进行处理，污泥回流比控制在50%。曝气池水面标高为+105.00m，（以黄海标高为基准，下同）二沉池水面标高为+104.00m，二沉池排泥井与曝气池水平间距为L m，两个二沉池之间距离为10m拟建造一地面式污泥回流泵房，要求污泥回流量可以显示控制（R在40～80%），地面标高为+100.00m，地下正常水位为+96.00m，最低为+98.00m，地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为+99.5m。
二沉池 曝气池 污泥回流泵房 10m 曝气池 L m 二沉池 处理规模Q 吨/天 35000 55000 60000 40000 35000 70000 65000 编号 1 2 3 4 5 6 7
二沉池排泥井与曝气池水平间距为L m 50 60 70 80 90 100 120 附录： ⑴ 给水设计规范（泵站部分）
⑵ 排水设计规范（泵站部分）
⑶ 给水泵站设计计算算例
⑷泵站起重高度计算（摘自给排水设计规范）
附录
中华人民共和国国家标准
室外给水设计规范（部分） GB 50013－2006
…… 3 给水系统
3.0.1 给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。
3.0.2 地形高差大的城镇给水系统宜采用分压供水。对于远离水厂或局部地形较高的供水区域，可设置加压泵站，采用分区供水。
3.0.3 当用水量较大的工业企业相对集中，且有合适水源可利用时，经技术经济比较可独立设置工业用水给水系统，采用分质供水。
3.0.4 当水源地与供水区域有地形高差可以利用时，应对重力输配水与加压输配水系统进行技术经济比较，择优选用。
3.0.5 当给水系统采用区域供水，向范围较广的多个城镇供水时，应对采用原水输送或清水输送以及输水管路的布置和调节水池、增压泵站等的设置，作多方案技术经济比较后确定。
3.0.6 采用多水源供水的给水系统宜考虑在事故时能相互调度。
3.0.7 城镇给水系统中水量调节构筑物的设置，宜对集中设于净水厂内 ( 清水池 ) 或部分设于配水管网内 ( 高位水池、水池泵站 ) 作多方案技术经济比较。
3.0.8 生活用水的给水系统，其供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准的要求；专用的工业用水给水系统，其水质标准应根据用户的要求确定。
3.0.9 当按直接供水的建筑层数确定给水管网水压时，其用户接管处的最小服务水头，一层为 10m ，二层为 12m ，二层以上每增加一层增加 4m 。
3.0.10 城镇给水系统设计应充分考虑原有给水设施和构筑物的利用。 5 取 水 5.1 水源选择
5.1.1 水源选择前，必须进行水资源的勘察。
5.1.2 水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定，并应符合下列要求：
1 水体功能区划所规定的取水地段； 2 可取水量充沛可靠；
3 原水水质符合国家有关现行标准； 4 与农业、水利综合利用；
5 取水、输水、净水设施安全经济和维护方便； 6 具有施工条件。
5.1.3 用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。地下水开采后，不引起水位持续下降、水质恶化及地面沉降。
5.1.4 用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的年保证率应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，宜采用 90％～97％。
注：镇的设计枯水流量保证率，可根据具体情况适当降低。
5.1.5 确定水源、取水地点和取水量等，应取得有关部门同意。生活饮用水水源的卫生防护应符合有关现行标准、规范的规定。
6 泵 房 6.1 一般规定
6.1.1 工作水泵的型号及台数应根据逐时、逐日和逐季水量变化、水压要求、水质情况、调节水池大小、机组的效率和功率因素等，综合考虑确定。当供水量变化大且水泵台数较少时，应考虑大小规格搭配，但型号不宜过多，电机的电压宜一致。
6.1.2 水泵的选择应符合节能要求。当供水水量和水压变化较大时，经过技术经济比较，可采用机组调速、更换叶轮、调节叶片角度等措施。
6.1.3 泵房一般宜设 1～2 台备用水泵。 备用水泵型号宜与工作水泵中的大泵一致。
6.1.4 不得间断供水的泵房，应没两个外部独立电源。如不能满足时，应设备用动力设备，其能力应能满足发生事故时的用水要求。
6.1.5 要求启动快的大型水泵，宜采用自灌充水。 非自灌充水离心泵的引水时间，不宜超过 5min 。
6.1.6 泵房应根据具体情况采用相应的采暖、通风和排水设施。
泵房的噪声控制应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》 GB 3096 和《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87 的规定。
6.1.7 泵房设计宜进行停泵水锤计算，当停泵水锤压力值超过管道试验压力值时，必须采取消除水锤的措施。
6.1.8 使用潜水泵时，应遵循下列规定： 1 水泵应常年运行在高效率区；
2 在最高与最低水位时，水泵仍能安全、稳定运行； 3 所配用电机电压等级宜为低压； 4 应有防止电缆碰撞、摩擦的措施； 5 潜水泵不宜直接设置于过滤后的清水中。
6.1.9 参与自动控制的阀门应采用电动、气动或液压驱动。直径 300mm 及 300mm 以上的其他阀门，且启动频繁，宜采用电动、气动或液压驱动。
6.1.10 地下或半地下式泵房应设排水设施，并有备用。 7 输 配 水 7.1 一般规定
7.1.1 输水管（渠）线路的选择，应根据下列要求确定：
1 尽量缩短管线的长度，尽量避开不良地质构造（地质断层、滑坡等）处，尽量沿现有或规划道路敷设；
2 减少拆迁，少占良田，少毁植被，保护环境； 3 施工、维护方便，节省造价，运行安全可靠。
7.1.2 从水源至净水厂的原水输水管（渠）的设计流量，应按最高日平均时供水量确定，并计入输水管（渠）的漏损水量和净水厂自用水量。
从净水厂至管网的清水输水管道的设计流量，应按最高日最高时用水条件下，由净水厂负担的供水量计算确定。
7.1.3 输水干管不宜少于两条，当有安全贮水池或其他安全供水措施时，也可修建一条。输水干管和连通管的管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故用水量计算确定，城镇的事故水量为设计水量的 70％。
7.1.4 输水管道系统运行中，应保证在各种设计工况下，管道不出现负压。 7.1.5 原水输送宜选用管道或暗渠（隧洞）；当采用明渠输送原水时，必须有可靠的防止水质污染和水量流失的安全措施。
清水输送应选用管道。
7.1.6 输水管道系统的输水方式可采用重力式、加压式或两种并用方式，应通过技术经济比较后选定。
7.1.7 长距离输水工程应遵守下列基本规定：
1 应深入进行管线实地勘察和线路方案比选优化；对输水方式、管道根数按不同工况进行技术经济分析论证，选择安全可靠的运行系统；根据工程的具体情况，进行管材、设备的比选优化，通过计算经济流速确定管径。
2 应进行必要的水锤分析计算，并对管路系统采取水锤综合防护设计，根据管道纵向布置、管径、设计水量、功能要求，确定空气阀的数量、型式、口径。
3 应设测流、测压点，并根据需要设置遥测、遥讯、遥控系统。 7.1.8 城镇配水管网宜设计成环状，当允许间断供水时，可设计为枝状，但应考虑将来连成环状管网的可能。
7.1.9 城镇生活饮用水管网，严禁与非生活饮用水管网连接。 城镇生活饮用水管网，严禁与自备水源供水系统直接连接。
7.1.10 配水管网应按最高日最高时供水量及设计水压进行水力平差计算，并应分别按下列 3 种工况和要求进行校核：
1 发生消防时的流量和消防水压的要求； 2 最大转输时的流量和水压的要求；
3 最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求。
7.1.11 配水管网应进行优化设计，在保证设计水量、水压、水质和安全供水的条件下，进行不同方案的技术经济比较。
7.1.12 压力输水管应考虑水流速度急剧变化时产生的水锤，并采取削减水锤的措施。
7.1.13 负有消防给水任务管道的最小直径不应小于 100mm ，室外消火栓的间距不应超过 120m 。
中华人民共和国国家标准
室外排水设计规范（部分） GB 50014－2006
…… 5.1 一般规定
5.1.1 关于排水泵站远近期设计原则的规定。
排水泵站应根据排水工程专业规划所确定的近远期规模设计。考虑到排水泵站多为地下构筑物，土建部分如按近期设计,则远期扩建较为困难。因此，规定泵站主要构筑物的土建部分宜按远期规模一次建成设计，水泵机组可按近期规模配置，根据需要，随时添装机组。
5.1.2 关于排水泵站设计为单独的建筑物的规定。
排水泵站由于抽送污水会产生臭气和噪声，对周围环境造成影响，故宜设计为单独的建筑物。
本条强调当抽送的污水会产生易燃易爆和有毒气体时，必须设计为单独的建筑物。采用相应的防护措施为：
1 应有良好的通风设备；
2 采用防火防爆的照明、电机和电气设备； 3 有毒气体监测和报警设施； 4 与其他建筑物有一定的防护距离。 5.1.3 关于排水泵站防腐蚀的规定。
排水泵站的特征是潮湿和散发各种气体，极易腐蚀周围物体，因此其建筑物和附属设施必须采取防腐蚀措施。其措施一般为设备和配件采用防腐涂料或耐腐蚀材料，栏杆和扶梯等采用不锈钢或玻璃钢等耐腐蚀材料。
5.1.4 关于排水泵站卫生防护距离的规定。
排水泵站的卫生防护距离涉及周围居民的居住质量，在当前广大居民环保意识增强的情况下，尤其显得必要，故作此规定。泵站地面建筑物的建筑造型应与周围环境协调、和谐、统一。上海、广州、青岛等地的某些泵站，因地制宜的建筑造型深受周围居民欢迎。
5.1.5 关于泵站地面高程的规定。
主要为防止泵站淹水。易受洪水淹没地区的泵站应保证洪水期间水泵能正常运转，一般采取的防洪措施为：
1 泵站地面标高填高。这需要大量土方，并可能造成与周围地面高差较大，影响交通运输；
2 泵房室内地坪标高抬高。可减少填土土方量，但可能造成泵房地坪与泵站地面高差较大，影响日常管理维修工作；
3 泵站或泵房入口处筑高或设闸槽等。仅在入口处筑高可适当降低泵房的室内地坪标高，但可能影响交通运输和日常管理维修工作。通常采用在入口处设闸槽等，在防洪其间加闸板等，作为临时防洪措施。
5.1.6 关于泵站类型的规定。
由于雨水泵的特征是流量大、扬程低、吸水能力小，根据多年来的实践经验，应采用自灌式泵站。污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式，若采用非自灌式，保养较困难。
5.1.7 关于泵房出入口的规定。
从消防角度考虑，泵房宜有二个出入口；其中一个应能满足最大设备和部件进出，主要是考虑设备出入吊装和运输方便，且应与车行道连通。
5.1.8 关于排水泵站供电负荷的规定
供电负荷是根据其重要性和中断供电所造成的损失或影响程度来划分,由泵站规模和服务范围决定。若突然中断供电，造成较大经济损失，给城市生活带来较大影响者应采用二级负荷设计。若突然中断供电，造成重大经济损失，使城市生活带来重大影响者应采用一级负荷设计。二级负荷宜由二回路供电，二路互为备用或一路常用一路备用。根据GB50052-95《供配电系统设计规范》的规定，二级负荷的供电系统，对小型负荷或供电确有困难地区，也容许一回路专线供电，但应从严掌握。一级负荷应两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。上海合流污水治理一期和二期工程，大型输水泵站35kV 变电站都是一级负荷。
5.1.9 关于收集和去除臭气的规定。
排水泵站的格栅井及污水敞开部分，有臭气逸出，影响周围环境。对位于居民区和重要地段的泵站，应设置臭气收集和处理装置。目前我国应用的臭气处理装置有生物除臭装置、活性炭除臭装置、化学除臭装置等。
5.1.10 关于水泵间设机械通风的规定。
地下式泵房在水泵间有顶板结构时，其自然通风条件差，应设置机械送排风综合系统排除可能产生的有害气体以及泵房内的余热、余湿，以保障操作人员的
生命安全和健康。通风换气次数一般为5～10 次/h，通风换气体积以地面为界。当地下式泵房的水泵间为无顶板结构，或为地面层泵房时，则可视通风条件和要求确定通风方式。送排风口应合理布置，防止气流短路。
自然通风条件较好的地下式水泵间或地面层泵房，宜采用自然通风。当自然通风不能满足要求时，可采用自然进风、机械排风方式进行通风。
自然通风条件一般的地下式泵房或潜水泵房的集水池，可不设通风装置。但在检修时，应设临时送排风设施。通风换气次数不小于5 次/h。
5.1.11 关于管理人员辅助设施的规定。
隔声值班室系指在泵房内单独隔开一间，供值班人员工作、休息等用，备有通讯设施，便于与外界的联络。对远离居民点的泵站，应适当设置管理人员的生活设施，一般可在泵站内设置供居住用的建筑。
5.2 设计流量和设计扬程
5.2.1 关于污水泵站设计流量的规定。
由于泵站须不停地提升、输送流入污水管渠内的污水，应采用最高日最高时流量作为污水泵站的设计流量。
5.2.2 关于雨水泵站设计流量的规定。 5.2.3 关于合流污水泵站设计流量的规定。 5.2.4 关于雨水泵设计扬程的规定。
排出水体水位以及集水池水位的不同组合，可组成不同的扬程。排出水体水位的常水位或平均潮位与设计流量下集水池水位之差加上管路系统的水头损失为设计扬程。排出水体水位的低水位或平均水位与集水池设计最高水位之差加上管路系统的水头损失为最低工作扬程。排出水体水位的高水位或防汛潮位与集水池设计最低水位之差加上管路系统的水头损失为最高工作扬程。
5.2.5 关于污水、合流污水泵设计扬程的规定。
出水管渠水位以及集水池水位的不同组合，可组成不同的扬程。设计平均流量时出水管渠水位与集水池水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为设计扬程。设计最小流量时出水管渠水位与集水池设计最高水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为最低工作扬程。设计最大流量时出水管渠水位与集水池设计最低水位之差加上管路系统水头损失和安全水头为最高工作扬程。安全水头一般为0.3～0.5m。
5.3 集水池
5.3.1 关于集水池有效容积的规定。
集水池有效容积的计算水深,是指集水池最高水位与最低水位之间的有效水深。集水池有效容积的计算范围,除集水池本身外,可以向上游推算到格栅部位。为了泵站正常运行，集水池的贮水部分必须有适当的有效容积。集水池的设计最高水位与设计最低水位之间的容积为有效容积。如容积过小，则水泵开停频繁；容积过大，则增加工程造价。对污水泵站应控制单台泵开停次数不大于6 次/h。对污水中途泵站，其下游泵站集水池容积,应与上游泵站工作相匹配，防止集水池壅水和开空车。雨水泵站和合流污水泵站集水池容积，由于雨水进水管部分可作为贮水容积考虑，仅规定不应小于最大一台水泵30s 的出水量。间隙使用的泵房集水池，应按一次排入的水泥量和水泵抽送能力计算。
5.3.2 关于集水池面积的规定。
大型合流污水泵站，尤其是多级串联泵站，当水泵突然停运或失负时，系统中的水流由动能转为位能，下游集水池会产生壅水现象，上壅高度与集水池面积有关，应复核水流不壅出地面。
5.3.3 关于设置格栅的规定。
集水池前设置格栅是用以截留大块的悬浮或漂浮的污物，以保护水泵叶轮和管配件，避免堵塞或磨损，保证水泵正常运行。
5.3.4 关于雨水泵站和合流污水泵站集水池设计水位的规定。
我国的雨水泵站运行时，部分受压情况较多，其进水水位高于管顶，设计时，29考虑此因素，故最高水位可高于进水管管顶，但应复核，控制最高水位不得使管道上游的地面冒水。
5.3.5 关于污水泵站集水池设计水位的规定。 5.3.6 关于集水池设计最低水位的规定。
水泵吸水管或潜水泵的淹没深度，如达不到该产品的要求，则会将空气吸入，或出现冷却不够等，造成汽蚀或过热等问题，影响泵站正常运行。
5.3.7 关于泵房进水方式和集水池布置的规定。
泵房正向进水，是使水流顺畅，流速均匀的主要条件。侧向进水易形成集水池下游端的水泵吸水管处水流不稳，流量不均，对水泵运行不利，故应尽量避免。由于进水条件对泵房运行极为重要，必要时，15 m3/s 以上泵站宜通过水力模型试验确定进水布置方式；5-15 m3/s 的泵站宜通过数学模型计算确定进水布置方式。集水池的布置会直接影响水泵吸水的水流条件。水流条件差,会出现滞流或
涡流，不利水泵运行；易引起汽蚀作用，水泵特性改变，效率下降，出水量减少，电动机超载运行；造成运行不稳定，产生噪音和振动，增加能耗。
集水池的设计一般注意下列几点：
1 水泵吸水管或叶轮应有足够的淹没深度，防止空气吸入，或形成涡流时吸入空气;
2 泵的吸入喇叭口与池底保持所要求的距离;
3 水流应均匀顺畅无旋涡地流进泵吸水管,每台水泵的进水水流条件基本相同, 水流不要突然扩大或改变方向;
4 集水池进口流速和水泵吸入口处的流速尽可能缓慢。 5.3.8 关于设置闸门或闸槽和事故排出口的规定。
为了便于清洗集水池或检修水泵，泵站集水池前应设闸门或闸槽。泵站前设置事故排出口，供泵站检修时使用。为防止水污染和保护环境，规定设置事故排出口应报有关部门批准。
5.3.9 关于沉砂设施的规定。
有些地区雨水管道内常有大量砂砾流入，为保护水泵，减少对水泵叶轮的磨损，在雨水进水管砂砾量较多的地区宜在集水池前设置沉砂设施和清砂设备。上海某一泵站设有沉砂池，长期运行良好。上海另一泵站，由于无沉砂设施，曾发生水泵被淤埋或进水管渠断面减小、流量减少的情况。青岛市的雨水泵站大多设有沉砂设施。
5.3.10 关于积水坑的规定。 5.3.11 关于集水池设冲洗装置的规定。 5.4 泵房设计 (I) 水泵配置
5.4.1 关于水泵选用及台数的规定。
1 一座泵房内的水泵，如型号规格相同，则运行管理、维修养护均较方便。其工作泵的配置宜为2～8 台。台数少于2 台，如遇故障，影响太大；台数大于8 台，则进出水条件可能不良，影响运行管理。当流量变化大时，可配置不同规格的水泵，大小搭配，但不宜超过二种；也可采用变频调速装置或叶片可调式水泵。
2 污水泵房和合流污水泵房的备用泵台数，应根据下列情况考虑： 1）地区重要性：不允许间断排水的重要政治、经济、文化及重要的工业企业等地区的泵房，应有较高的水泵备用率;
2）泵房的特殊性：是指泵房在排水系统中的特殊地位。如多级串联排水的泵房，其中一座泵房因故不能工作时，会影响整个排水区域的排水，故应适当增加备用率;
3）工作泵型号：当采用橡胶轴承的轴流泵抽送污水时，因橡胶轴承等容易磨损，造成检修工作繁重，也需要适当提高水泵备用率;
4）工作泵台数较多的泵房，相应的损坏次数也较多，故备用台数应有所增加;
5）水泵制造质量的提高，检修率下降，可减少备用率。
但是备用泵增多，会增加投资和维护工作，综合考虑后作此规定。由于潜水泵调换方便，当备用泵为2 台时，可现场备用1 台，库存备用1 台，以减小土建规模。雨水泵的年利用小时数很低，故雨水泵一般可不设备用泵,但应在非雨季做好维护保养工作。立交道路雨水泵站可视泵站重要性设备用泵,但必须保证道路不积水，以免影响交通。
5.4.2 关于按设计扬程配泵的规定。
根据对已建泵站的调查，水泵扬程普遍按集水池最低水位与排出水体最高水位之差，再计入水泵管路系统的水头损失确定。由于出水最高水位出现机率甚少，导致水泵大部分工作时段的工况较差。本条规定了选用的水泵应满足设计扬程时在高效区运行。
5.4.3 关于多级串联泵站考虑级间调整的规定。
多级串联的污水泵站和合流污水泵站，受多级串联后的工作制度、流量搭配等的影响较大，故应考虑级间调整的影响。
5.4.4 规定了吸水管和出水管的流速。
水泵吸水管与出水管流速不宜过大，以减少水头损失和保证水泵正常运行。如水泵的进出口管管径较小，则应配置渐扩管进行过渡，使流速在本规定范围内。
5.4.5 关于保证水泵安全运行的规定。 (II) 泵 房
5.4.6 关于水泵布置的规定。
水泵的布置是泵站的关键。水泵一般宜采用单列排列，对运行、维护有利，且进出水方便。
5.4.7 关于机组布置的规定。
主要机组的间距和通道的应满足安全防护和便于操作、检修的需要，应保证
水泵轴或电动机转子可拆卸修理。
5.4.8 关于泵房层高的规定。 5.4.9 关于泵房起重设备的规定。 5.4.10 关于水泵机组基座的规定。
基座尺寸随水泵型式和规格而不同，应按水泵的要求配置。基座高出地坪0.1m 以上是在机房少量淹水时，不影响机组正常工作。
5.4.11 关于操作平台的规定。
当泵房较深，选用立式泵时，水泵间地坪与电动机间的高差超过水泵允许的最大轴长值时，一种方法是将电动机间作成半地下式；另一种方法是另设置中间轴承和轴承支架以及人工操作平台等辅助设施。从电动机及水泵运转稳定度出发，轴长不宜太长，采用前一种方法较好，但从电动机散热方面考虑，后一种方法较好。本条对后一种方法作出规定。
5.4.12 规定泵房排除积水的设施。
水泵间室内地坪应设集水沟排除地面积水，其地坪宜有1%坡向集水沟的坡度，并在集水沟内设抽吸积水的水泵。
5.4.13 关于泵房内敷设管道的有关规定。
泵房内管道敷设在地面上时，为方便操作人员巡回工作，可采用活动踏梯或活络平台作为跨越设施。当泵房内管道为架空敷设时，为不妨碍电气设备的检修和阻碍通道，规定不得跨越电气设备，通行处的管底距地面不小于2.0m。
5.4.14 关于泵房内起吊设备的有关规定。
5.4.15 关于潜水泵的环境保护和改善操作环境的规定。
5.4.16 关于水泵冷却水的有关规定。冷却水是相对洁净的水，应考虑循环利用。
5.5 出水设施
5.5.1 关于出水管的有关规定。
污水管出水管上应设置止回阀和闸阀。雨水泵出水管末端设置防倒流装置的目的是在水泵突然停运时，防止出水管的水流倒灌，或水泵发生故障时检修方便，我国目前使用的防倒流装置有拍门、堰门、柔性止回阀等。
雨水泵出水管的防倒流装置上方，应按防倒流装置的重量考虑是否设置起吊装置，以方便拆装和维修。需要时，可设工字钢，其起吊装置宜在使用时安装，
以防锈蚀。
5.5.2 关于出水压力井的有关规定。
出水压力井的井压根据水泵的流量和扬程计算确定。出水压力井上设透气筒、可释放水锤能量，防止水锤损坏管道和压力井。透气筒高度和断面根据计算确定。压力井的井座、井盖及螺栓应采用防锈材料以利装拆。
5.5.3 关于敞开式出水井的有关规定。
敞开式出水井的井口高度，应根据河道最高水位加上开泵时的水流壅高，或停泵时壅高水位确定。
5.5.4 关于试车水回流管的有关规定。
雨水泵站和合流污水泵站试车时，关闭出水井内通向河道一侧的出水闸门或临时封堵出水井，可把泵送的水流通过管道回至集水池。回流管管径宜按最大一台水泵的流量确定。
5.5.5 关于泵站出水口的有关规定。
雨水泵站出水口流量较大，对桥梁等水中构筑物及河岸和航行有影响，出水口流速宜控制在0.5m/s 以下。出水口的位置、流速控制、消能设施、警示标志等，应事先征求当地水利、港务、航运、市政等有关部门的同意，并按要求设置有关设施。
送水泵站设计计算示例