灌区设计专区

1. 提水滩区划分方式有哪些？

（1）一站一区式。全灌区由一个泵站集中控制，泵站将水全部抽送到灌区的最高控制点，再由一条(或多条)灌溉干渠将水经各级渠道分配到全部灌区。这种方式适用于面积小、地形高差不大的灌区。其优点是工程规模小、见效快、机电设备少且便于管理等。

（2）多站分区式。灌区内建立几个泵站,每一个泵站控制灌区的一部分面积。这种方式适用于面积较大，地势平坦的灌区，以及灌区内天然沟河或行政区划分界的情况。其优点是输水渠道短，交叉建筑物少。

（3）一站一区式。当灌区的面积较小，但地面高差较大时，可以在灌区内建一座泵站 ，安装不同扬程的水泵，向不同高程出水池供水，分别灌溉不同高程的农田。其优点是避免高水低灌，节约能源。

（4）多级分区式。若灌区面积大，地形高差也大，可以在灌区内的不同高程处,分别建立泵站，形成梯级提水，每一级控制一部分灌溉面积，并向后一级泵站供水。其优点是避免高水低灌的现象，节省能源。

2.引水式泵站布置的要素有哪些？

进水闸；引渠；前池；进水池；进水管；泵房；出水管道；镇墩；支墩；出水池；灌溉干渠。

3.设计流量的概念是什么？

灌溉泵站设计流量是在灌区规划所确定的灌溉设计保证率下，根据作物组成、灌教面积、湖水定额、灌溉水利用系数、灌区内调蓄容积等综合分析计算确定的。

设计流量公式

式中：

m——用水高峰时段内各种作物的最大一次灌水定额，m3/亩,根据各种作物面定;

A——灌溉面积,亩,按稻作区、旱作区分别统计;

T——灌水天数,d, 参考表2-8;

T——日开机时数,h,根据灌区作物的灌溉要求及机电设备运行条件确定,一般可取24 h;

η灌——灌溉水利用系数，表2-9为规划时要求达到的数值。

设计流量各类系数

特征水位专区

4.进水池水位的各项设计要求是什么？

(1)防洪水位。用于确定泵房建筑物防洪墙的顶部高程，是计算分析泵站建筑物稳定安全的重要参数。直接挡洪的泵房,按规定设计防洪标准推求;不直接挡洪的泵房，因泵房前设有防洪进水闸(涵洞),设计时可不考虑防洪水位的作用。

(2)最高运行水位。用于确定泵站的最低扬程。从河流、湖泊和感潮河口取水时,取重现期5～10年一遇洪水的日平均水位。若泵站位于防洪堤内,则根据具体情况确定,一般按灌溉期内河最高蓄水位来推求;从水库取水时,根据水库调蓄性能论证确定;从渠道取水时,取渠道通过加大流量时的水位。

(3)设计运行水位。用于确定泵站的设计扬程等。以江河湖或水库为水源的泵站,采用历年灌溉期满足灌溉设计保证率的水源日或旬平均水位;以渠道为水源的泵站,采用渠道的设计水位。

(4)最低运行水位。用于确定水泵的安装高程和进水闸的底板高程等。以江河、湖泊和水库为水源的泵站,取历年灌溉期保证率为95%～97%的最低日平均水位;从感潮河口取水时,取历年灌溉期水源保证率为95%～97%的日最低潮水位;从渠道取水时,取道通过单泵流量时的水位。

(5)平均水位。用于确定泵站的平均扬程。从河流、湖泊或水库取水时,取灌溉期多年日平均水位;从渠道取水时,取渠道通过平均流量时的水位。

上述水位均应扣除从取水口至进水池的水力损失。从河床不稳定的河道取水时,尚应考虑河床变化的影响，方可作为进水池相应特征水位。

5．出水池水位的各项设计要求是什么？

(1)最高水位。用于确定出水池的墙顶高程。当出水池与输水河道相接时,取输水河道的防洪水位;当出水池与输水渠道相接时，取泵站最大流量相应的水位。

(2)最高运行水位。取泵站最大运行流量相应的水位。

(3)设计运行水位。用于确定泵站的设计高程。取按灌溉设计流量和灌区控制高程的要求推算到出水池的水位。

(4)最低运行水位。取与泵站单泵流量相应的水位;有通航要求的输水河道,取最低通航水位。

(5)平均水位。取灌溉期多年日平均水位。

特征扬程专区

6.设计扬程的公式是什么，如何运用？

设计扬程是选择泵型的主要依据。可按下列公式确定:

H设=H净+h损

式中H设——灌溉泵站设计扬程,m;

H净——灌溉泵站设计净扬程,m,为出水池与进水池的设计水位差;

h损——泵站进出水管路损失扬程,m。

【设计扬程公式运用例题】某乡镇拟兴建一座灌溉泵站。根据灌区规划，站址处水源水位在灌溉期的平均值为4m,灌溉渠首设计水位为85 m。通过初步布置，泵房离水源约300m,拟用明渠引水，进、出水管路损失扬程按15% H净 估算。试确定该泵站的设计扬程。

解:泵房距水源300m,进水池至水源间的引水损失估算为0.15 m,进水池设计水位为

进设=4-0.15=3.85(m)

出水池与灌溉渠首连接,考虑0.1 m合理壅高,出水池设计水位为

出设=85+0.1 =85.1(m)

则该站设计扬程为

H设= H净+h损=(85.1 -3.85)x(1 +15%) =93.44(m)

取93.5 m。

水泵专区

7.水泵的类型有哪些？

（1）叶片式泵（叶片泵）

（2）容积式泵

（3）其他类型泵

8.离心泵的工作原理是什么？

离心泵是利用叶轮旋转时对水产生的离心力来工作的。离心泵在抽水前，必须先通过灌水或真空泵抽气式泵体与吸水管处于真空状态。当电动机通过泵轴带动叶轮高速旋转时，叶轮中的水由于受到惯性离心力的作用，由叶轮中心甩向叶轮外缘，并汇集到泵体内，获得势能和动能的水在泵体内被导向出水口，沿出水管输送至出水池。与此同时，叶轮进口处产生真空，而作用于进水池水面的压强为大气压强，进水池中的水便在此压强的作用下，通过进水管吸入叶轮。叶轮不停地旋转，水就源源不断地被甩出和吸入，这就是离心泵的工作原理。

9.离心泵的构造主要有哪些？

离心泵的主要零部件有：叶轮，泵壳，密封环，泵轴，轴承，轴封装置，轴向力平衡装置及联轴器等。

10.单级单吸式离心泵的构造特点及主要零部件是什么？

单级单吸式离心泵。单级单吸式离心泵结构特点是水流从叶轮的一侧吸入，泵轴为卧式且轴上只有一个叶轮，叶轮固定在泵轴的一端，泵的进出水口互相垂直。各部分的作用及制造要求如下。

（1）叶轮。是把能量传递给液体的具有叶片的旋转体。它的几何形状、尺寸、所用材料和加工工艺对泵的性能有着决定性的作用，是泵的核心。

（2）泵壳（壳体），是形成包容和输送液体外壳的总称，主要由泵盖和蜗形体组成。泵盖为水泵的吸入室，是一段渐缩的锥形管，锥度一般为7°至18°，其作用是将吸水管路中的水以最小损失均匀地引向叶轮。叶轮外侧直接形成具有蜗形的壳体称蜗形体，它是泵的压出室。

（3）密封环。离心泵叶轮进口外缘和泵盖内缘之间留有一定间隙。为了尽可能减少漏损和磨损，同时使磨损便于修复或更换，一般在泵盖上或泵盖和叶轮上分别镶装一精制铸铁圆环，由于其既可减少漏损，又能承受磨损，便于更换且位于水泵进口，故称密封环，又称减漏环、承磨环或口环。

（4）泵轴。其作用是将动力传给叶轮。

（5）轴承。用于支撑泵转子部分的重量以及承受径向和轴向荷载。轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类。单级单吸式离心泵通常采用单列向心球轴承。

（6）轴封。泵轴穿过泵体处，必然有间隙存在，为防止高压水通过此间隙大量流出和空气从该处进入泵内，必须设置轴封装置。填料密封是最常用的一种轴封形式，它由底衬环、填料、水封环、水风管和填料压盖等零件组成。

11.轴流泵的工作原理及与离心泵的区别是什么？

轴流泵是依靠叶轮旋转时叶片对水流产生的升力而工作的，这种泵由于水流进叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称轴流泵。它的叶轮安装在进水池最低水面以下，当电动机通过泵轴带动叶片旋转时,海设于水面以下的叶片对水产生推力(又称升力)并使液体在泵体内旋转，在此升 力和导叶体的共同作用下，水流经导叶而沿轴向流出,然后通过出水弯管、出水管输送至出水池。

离心泵与轴流泵的区别：离心泵是离心力，轴流泵是上升力。

12.混流泵的液体受力特征及主要分类是什么？

混流泵中液体的出流方向介于离心泵和轴流泵之间，所以叶轮旋转时，液体受惯性离心力和轴向推力共同作用。

混流泵按结构形式可分为蜗壳式和导叶式两种。

13.叶片泵性能基本参数是什么？

叶片泵性能参数是用来表征叶片泵性能的一组数据，包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量，转速共六个基本参数。

14.叶片泵的选型原则有哪些？

一、满足泵站设计流量、设计扬程的要求。

二、水泵在整个运行期内，有最高的平均效率，运行费用低。

三、按照选定的机组建站，设备投资和土建投资最省。

四、水泵的水力性能、抗气蚀性能好，便于运行和管理。

五、优先选用国家推荐的系列产品和经过鉴定性能优良的新产品。

15.进水管路配套管材如何选择？

进水管路从管材来看，常用胶管、钢管、铸铁管。胶管寿命短，价格高，仅用于临时性抽水装置。钢管分无缝钢管、水煤气管和对焊钢管，一般进水管路采用水煤气管和对焊钢管，无缝钢管很少采用，铸铁管的优点是耐腐蚀，缺点是重量大。

16.叶片泵相似条件有哪些？

一、几何相似。几何相似就是两台水泵过流部件任何对应尺寸的比值相等，对应点的同名角相等，糙率相似。

二、运动相似。运动相似就是两台水泵叶轮相应点上液体的同名速度方向一致，大小成同一比例，也就是对应点上的速度三角形相似。

三、动力相似。动力相似就是两台水泵对应点所受力的性质和方向相同、大小成同一比例。

17.如何看待两台同型号的水泵并联后的出水量？

两台同型号的水泵并联，并联泵组的出水量小于单泵流量的二倍，大于一台泵的流量。

18.叶片泵工作点的调节方法有哪些？

变速调节、变径调节、变角调节、变阀调节、交流调节、节流调节。

19.如何理解水泵的气蚀？

气蚀又叫空化，是液体的特殊物理现象。水泵在运行过程中，由于某些原因使泵内局部位置的压力降到水在相应温度下的饱和汽化压力时，水就开始汽化生成大量的气泡，气泡随水流向前运动，运动到压力较高部位时，迅速凝结、溃灭。泵内水流中气泡的生成、毁灭过程及物理、化学现象，并产生噪音、振动和对过流部件的侵蚀这种现象称为水泵的气蚀现象。

20.减轻水泵气蚀的措施有哪些？

一，合理确定水泵安装高程。

二，设计良好的进水池。

三，选配合理的进水管路。

四，尽量使水泵在设计工况附近运行。

五，提高水泵进口的压力。

六，控制水源的含沙量。

七，提高叶轮和过流部件表面的光洁度。

八，及时进行涂敷和修复。

九，降低水泵转速。

十，在汽蚀区补气。

21.水泵安装高程的如何确定？

水泵的安装高程是指满足水泵不发生汽蚀的水泵基准面高程，根据与水泵工作点对应的吸水性能参数，以及进水池的最低水位确定。

21.泵房的结构形式如何划分？

泵房结构形式有很多，按泵房能否移动分为固定式泵房和移动式泵房两大类。固定式泵房按基础结构分为分基型、干室型、湿室型与块基型四种。

22.前池的作用与形式是什么？

前池的作用是：平顺地扩散水流，将引渠的水流均匀地输送给进水池，为水泵提供良好的吸水条件；当水泵流量改变时，前池的容积起到一定的调节作用，从而减小前池和引渠的水位波动。

前池的形式按水流方向，可分为正向进水前池和侧向进水前池两种形式。

23.如何理解前池扩散角？

前池的扩散角是影响前池尺寸及池中水流流态的主要因素。水流在边界条件一定的情况下，有它的天然扩散角，亦即不发生脱壁回流的临界扩散角。如果前池扩散角a等于小于水流的扩散角，则前池内不会产生脱壁回流。

24.如何选择进水池平面形状？

从理论上来讲，平面对称蜗型，蜗壳型是最好的一种形状。进水管的喇叭直径是进水池其他尺寸的设计依据。

25.出水管道的管材有哪几种？各有什么特点？

出水管道一般有钢管、预应力钢筋混凝土管、预制钢筋混凝土管、现浇钢筋混凝土管和塑料管等。

一，钢管。钢管具有强度高、管壁薄、接头简单和运输方便等优点；但它易生锈，使用期限短，造价高。

二，预应力钢筋混凝土管。预应力钢筋混凝土管和钢管相比，具有节省管材、使用年限长，输水性好等优点；和现浇钢筋混凝土管相比，又具有安装方便，施工期限短等优点。但存在重量大的缺点。

三，塑料管。塑料管价格低、重量轻，便于运输、储存和安装，有利于加快施工进度和降低施工费用，便于维修；内壁光滑，液体阻力小；耐腐蚀、不易堵塞、不结垢、外形美观、无不良气味。但内部承压力低。