淺談七頂山蔬菜基地排澇站泵型選擇

伊佳倩 趙巖松 劉光慶

【摘 要】七頂山蔬菜基地建有蔬菜溫室、冷棚6300棟，年產量近12萬噸，設計灌溉、排澇面積1萬畝，工程規模為Ⅳ等小⑴型。本文主要根據該工程排澇站的設計條件，簡要介紹其泵型選擇問題。

【關鍵詞】水利；工程；排澇站；泵型選擇

1 工程概述

七頂山蔬菜基地位于遼寧省大連市金州新區西北部，屬金州新區七頂山街道管轄范圍。七頂山蔬菜基地總面積1萬畝，建有蔬菜溫室、冷棚6300棟，年產量近12萬噸，年產值3億元。自20世紀80年代即被大連市政府列為“菜籃子”工程，是大連市重要的蔬菜生產基地。多年來為保證大連市的蔬菜供應做出了突出貢獻。

但目前該蔬菜生產基地的灌溉、排澇和田間作業路等基礎設施建設明顯滯后于蔬菜生產的發展，與都市現代農業發展不相適應，其中內澇問題尤為嚴重。蔬菜基地區域地勢低洼，田間排澇系統不完善，每遇強降雨必形成嚴重內澇，同時其建于上世紀30年代的強排站設施嚴重老化，排洪溝渠淤積、堵塞嚴重造成蔬菜減產、品質下降，直接影響農民收入。因此對其基礎設施進行建設成為必然。

七頂山蔬菜基地基礎設施建設工程包括排澇工程、灌溉工程、防洪工程及作業路工程等，設計灌溉、排澇面積1萬畝，工程規模為Ⅳ等小⑴型，排澇溝道為5級，渠系建筑物為4、5級。七頂山蔬菜基地的一級承泄區為大朱家河，排澇溝渠工程分干、支、斗、農四級，溝渠間排水由低級到高級逐級匯入。排澇干溝共7條，即一干～七干，干溝出口采用閘站結合的方式排水入大朱家河。

2 各排澇站設計參數

經論證，七頂山蔬菜基地排澇干溝出口排澇站設計標準為：10年一遇24小時暴雨一日排干。經計算，各排澇站設計參數如下：

（1）一干排澇站：設計流量1.43m3/s；實際設計揚程3.91；

（2）二干排澇站：設計流量1.42m3/s；實際設計揚程3.81；

（3）三干排澇站：設計流量5.66m3/s；實際設計揚程5.57；

（4）四干排澇站：設計流量0.30m3/s；實際設計揚程3.57；

（5）五干排澇站：設計流量1.94m3/s；實際設計揚程2.15；

（6）六干排澇站：設計流量0.28m3/s；實際設計揚程2.87；

（7）七干排澇站：設計流量0.68m3/s；實際設計揚程3.34。

由以上參數可知，一干～七干個排澇站設計流量為0.28 m3/s～5.66 m3/s，實際設計揚程為2.15m～5.57m。

3 排澇站泵型的選擇

目前，灌排工程中常用的水泵為葉片泵，按其工作原理可分為離心泵、軸流泵和混流泵。這三種泵型都有其各自的揚程適用范圍和工作特點。離心泵的特點是揚程高、流量小，適應流量變化區間大。軸流泵的特點是揚程低、流量大，適應流量變化區間小。混流泵的特點是揚程介于軸流泵與離心泵之間，適應流量變化區間大。

在一般情況下，泵站設計揚程小于10m，宜選用軸流泵；設計揚程5～30m宜選用混流泵；設計揚程20～100m宜選用單級離心泵；設計揚程超過100m宜選用多級離心泵或其它類型的水泵。軸流泵和混流泵的流量及揚程在很大范圍內是重疊的，但混流泵高效范圍寬，軸功率變化平坦，工況變化時動力機接近額定工況下工作，運行效率較高。加之有些混流泵的尺寸小，土建投資省，所以在這兩種泵型都可以選用的情況下，應優先選用混流泵。

從七頂山蔬菜基地各排澇站揚程看，各站最高揚程為5.57m，小于10m。因此高揚程的離心泵不適用于本工程，同時混流泵的高效運行范圍也高于本工程各泵站設計揚程。因此，本項目選擇軸流泵較為合適。

4 排澇站水泵安裝形式選擇

軸流泵的安裝形式主要有立式、臥式和斜式3種類型。立式和臥式兩種結構形式最為常用，就其優缺點論述如下：

立式泵泵房寬度較小，葉輪位于水下，吸水高度低，汽蝕性能較好。水泵啟動方便，無需抽真空。但廠房的豎向高度較大，開挖較深，廠房地面以上部分較高。因此，立式泵比較適用于進水池水位變幅較大的場合。

臥式泵安裝檢修較方便，泵房荷載分布較均勻。但泵房面積較大，跨度較大，水泵葉輪高于進水池水位時，需要增加充水設備。通常臥式泵適用于進水池水位變幅較小或地基應力較弱的泵站。

針對七頂山蔬菜基地排澇站進水池水位變幅較大，而地基情況好的特點，綜合分析比較認為選擇立式泵較為合適。立式泵電機與水泵分開布置，通過傳動軸相連，水泵位于水泵層，電機位于電機層，電機層必須做好防水處理。

5 排澇站水泵臺數選擇

對于水泵臺數的選取，主要考慮以下幾方面的因素：

從投資方面分析，在泵站流量相同的情況下，臺數少，機電設備少，泵房面積小，因而泵站土建投資和機電投資都會減少。但當單泵流量增大到一定程度后，水泵的汽蝕性能將會降低，這就有可能增加泵站的開挖深度，以致加大工程投資和施工難度。

從運行管理費用方面分析，水泵機組臺數少，單機容量大，機電設備效率較高，維修管理方便，運行管理費用低。

從泵站工作任務的保證性和適應性方面分析，水泵機組臺數越多，對運行期間生產要求流量的適應性則越大。一旦個別水泵機組出現故障，對生產的影響較少，故具有較高的保障性。

七頂山蔬菜基地排澇站數量較多，從運行管理方面考慮水泵數量不宜過多，同時各排澇站單站流量均較小，泵站開挖深度不至過大。因此，本工程排澇站水泵臺數均選擇2～3臺。

6 結論

綜合以上分析認為，充分考慮了流量、揚程、基礎情況及運行管理等各方面條件，七頂山蔬菜基地各排澇站選擇2～3臺立式軸流泵是合理的。

【參考文獻】

[1]丘傳忻，編著.泵站.北京：中國水利水電出版社出版，2004（2007重印）.

[責任編輯：尹雪梅]