A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
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1 | MZ | |||||||||||||||||||||||||
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3 | Reference | Calculation | Output | |||||||||||||||||||||||
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6 | Catchment Area | 57.8 | ha | |||||||||||||||||||||||
7 | ||||||||||||||||||||||||||
8 | Design Protection Level | |||||||||||||||||||||||||
9 | Design protection level | 5 | yr ARI | |||||||||||||||||||||||
10 | Checking | 100 | yr ARI | |||||||||||||||||||||||
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12 | ||||||||||||||||||||||||||
13 | Inflow Hydrographs | |||||||||||||||||||||||||
14 | Chapter 2 | The design discharges estimation adopted using Rational Hydrograph Method | ||||||||||||||||||||||||
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16 | Equation 2.4 | Chapter 2 | The computed average runoff coefficient | 0.65 | ||||||||||||||||||||||
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18 | Chapter 2 | The time of concentration for the catchment at the outlet point, tc | 48 | min | ||||||||||||||||||||||
19 | ||||||||||||||||||||||||||
20 | The hydrographs for the longer duration than the time of concentration are also considered because for the sizing of the pumps and storage the total volume of runoff is also an important design parameter to be considered | |||||||||||||||||||||||||
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22 | Chapter 2 | The rainfall intensity adopted is from the Revised Hydrological Procedure no.1 (2010) for Station 3015001 (Puchong Drop, K Lumpur) | ||||||||||||||||||||||||
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24 | The computed peak discharges and inflow hydrograph using Rational Hydrograph Method | Table 19.B1 | ||||||||||||||||||||||||
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27 | Estimate Storage Volume and Stage-Storage Relationship | |||||||||||||||||||||||||
28 | Total available storage from elevation 16.5 mRL to 19.5mRL (provide 0.5 m freeboard with platform level at 20.0 mRL) is about. | Figure 19.B2 | ||||||||||||||||||||||||
29 | Required storage, Vs | 2832 | m3 | |||||||||||||||||||||||
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31 | ||||||||||||||||||||||||||
32 | The Stage-Storage for the pump sump storage and channel storage | Table 19.B2 | ||||||||||||||||||||||||
33 | Figure 19.B3 | |||||||||||||||||||||||||
34 | ||||||||||||||||||||||||||
35 | ||||||||||||||||||||||||||
36 | ||||||||||||||||||||||||||
37 | Estimate Pumping Rate and Number of Pumps | |||||||||||||||||||||||||
38 | Section 2.3.2 | Runoff volume for 48 min rainstorm, based on Figure 19.B4 | Figure 19.B4 | |||||||||||||||||||||||
39 | Vt (1/2 x 96 min x 9.08 m3/s) | 26163.74992 | m3 | |||||||||||||||||||||||
40 | ||||||||||||||||||||||||||
41 | Qp (Vt/48 min x 60) | 9.08463539 | m3/s | |||||||||||||||||||||||
42 | ||||||||||||||||||||||||||
43 | Equation 19.A1 | Delta Q | 2.98885008 | |||||||||||||||||||||||
44 | ||||||||||||||||||||||||||
45 | Estimated required pumping rate (Qp - DeltaQ) | 6.09578531 | m3/s | |||||||||||||||||||||||
46 | Figure 19.B4 | |||||||||||||||||||||||||
47 | From this analysis, provides | 3 x 2 m3/s submersible axial pumps | ||||||||||||||||||||||||
48 | ||||||||||||||||||||||||||
49 | ||||||||||||||||||||||||||
50 | Estimate the Total Dynamic Head | |||||||||||||||||||||||||
51 | Assuming that the lowest and highest levels the pumps need to pump are 16.5 mRL and 19.5 mRL respectively and the weir level need to pump over is 21.5 mRL as given in Figure 19.B3, hence the maximum and minimum static heads are as follows: | |||||||||||||||||||||||||
52 | Higher level that needs to be pumped | 21.5 | m | |||||||||||||||||||||||
53 | Highest level of storage | 19.5 | m | |||||||||||||||||||||||
54 | Lowest level of storage | 16.5 | m | |||||||||||||||||||||||
55 | Hs (max) = 21.5 - 16.5 | 5 | m | |||||||||||||||||||||||
56 | Hs (min) = 21.5 - 19.5 | 2 | m | |||||||||||||||||||||||
57 | ||||||||||||||||||||||||||
58 | It is assumed that the diameter of the column pipe, D is 1 m and for 2 m3/s discharge the velocity head is: | |||||||||||||||||||||||||
59 | Assumed D | 1 | m | |||||||||||||||||||||||
60 | Assumed Q | 2 | m3/s | |||||||||||||||||||||||
61 | Velocity (v) = Q/A | 2.546479089 | m/s | |||||||||||||||||||||||
62 | hv = v^2/2g | 0.3305074288 | m | |||||||||||||||||||||||
63 | ||||||||||||||||||||||||||
64 | The friction head is approximated using the Hazen-William equation. It is assumed that the column pipe is 4 m length and for steel pipe, the friction factor C is 100: | |||||||||||||||||||||||||
65 | Assumed length of column pipe | 4 | m | |||||||||||||||||||||||
66 | Steel friction factor, C | 100 | ||||||||||||||||||||||||
67 | hf = 6.83.v^1.85.L/(C^1.85.D^1.165) | 0.03072344466 | m | |||||||||||||||||||||||
68 | ||||||||||||||||||||||||||
69 | With all the above, the maximum and minimum Total Dynamic Head can be computed as follows: | |||||||||||||||||||||||||
70 | TDH (max) = 5m + 0.33m + 0.03m | 5.361230873 | m | |||||||||||||||||||||||
71 | TDH (min) = 2m + 0.33m + 0.03m | 2.361230873 | m | |||||||||||||||||||||||
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73 | ||||||||||||||||||||||||||
74 | Selection of Pump Performance Curve | |||||||||||||||||||||||||
75 | With the pumping rate and TDH requirements, the pump performance curve can be selected and the pump chosen that suits the requirements | Figure 19.B5 | ||||||||||||||||||||||||
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77 | Pump Start - Stop Levels and Stage - Pump Discharge Relationship | |||||||||||||||||||||||||
78 | The design start - stop levels for the pump | Table 19.B3 | ||||||||||||||||||||||||
79 | ||||||||||||||||||||||||||
80 | From the start - stop lebels of the pumps, pump performance curve and TDH, the stage - pump discharge reationship | |||||||||||||||||||||||||
81 | 1. Water level rising in the pump sump storage | Table 19.B4 | ||||||||||||||||||||||||
82 | 2. Water level dropping in the pump sup storage | Table 19.B5 | ||||||||||||||||||||||||
83 | ||||||||||||||||||||||||||
84 | The stage-pump discharge relationship plot | Figure 19.B6 | ||||||||||||||||||||||||
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86 | ||||||||||||||||||||||||||
87 | Routing of Pump Sump Storage | |||||||||||||||||||||||||
88 | With the Stage - Storage and Stage - Discharge Relationships, routing procedure similar to pond routing as elobarated in Chapter 2 is engaged to determine the water level in the pump sump storage. The only difference is that as mentioned earlier, there are two different Stage - Pump Discharge Relationships for the water lebel rising and dropping conditions due to te different start - stop levels of the pumps | |||||||||||||||||||||||||
89 | ||||||||||||||||||||||||||
90 | The routing procedure to obtain the pump discharge and water level in the pump sump storage for the 5-year ARI 48 min inflow hydrograph and the maximum water level in the pump sump storage (lower than the design 19.50 mRL) | Table 19.B6 | ||||||||||||||||||||||||
91 | Highest Water Level | 19.31 | m | |||||||||||||||||||||||
92 | Water Level at 48 min | 18.84 | m | |||||||||||||||||||||||
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94 | The routing is plotted: | |||||||||||||||||||||||||
95 | 1. 5 year ARI | Figure 19.B7 | ||||||||||||||||||||||||
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99 | Discussion | |||||||||||||||||||||||||
100 | From the pump routing analysis, the pumps provided are sufficient to meet the 5-year ARI flood protection criterion for Kampung Pasir Baru. The checks done on 100-year ARI review that the flood level is 0.7 m above the platform level of 20 mRL and the maximum inundation period is about 50 min. It can be deduced from the analysis that it is sufficient to design for the pump station to cater for 5 to 10-year ARI protection where even during 100-yar ARI rainstorm, the flooding will not be severe. With this, the capital cost can be optimised. |