淺析小型雙向軸流泵站布置型式及斷流方式的選擇

郭 軍王 麗鮮凡凡

淺析小型雙向軸流泵站布置型式及斷流方式的選擇

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隨著農村水利事業的發展，農業節水與灌排體系的不斷完善，農村水系規劃的不斷調整，許多中小型泵站原有的單排、單灌功能已不能滿足地方水利事業發展，筆者近幾年在從事的農田水利工程的設計過程中經常遇到基層的水利管理部門在小型泵站拆除重建的過程中要求增加泵站的功能，使原有單排、單灌軸流泵站轉化為抽排、提灌相結合的多功能軸流泵站。本文列舉該型泵站幾種布置型式及斷流方式，淺談其適用性及優缺點。

二、總體布置

1.進、出水池并列布置型式及斷流方式

進、出水池并列布置是指將泵站進水池與出水池中心線沿水流方向并排布置，進、出水池的底板高程相同，進、出水池之間用墩墻隔開，水泵出水管穿過隔墻。水泵從偏于河道一側的進水池將水抽入偏于河道另外一側的出水池，通過布置于進、出水池進、出口的閘門控制實現泵站雙向運行，水流在平面上轉了兩個90°彎。

這種泵站布置型式具有基礎開挖量小、結構簡單、施工方便等優點，同時站房及配電間布置于一塊底板，避免不均勻沉降。但該布置方式要求河道較寬，必須滿足進、出水池并列布置要求；且泵站運行時進、出水均產生偏流，易形成漩渦，泵站整體流態較差。

該型式水泵斷流方式常采用拍門斷流，出水池閘門兼作水泵事故停機閘門。此類型式一般適用于河床寬度較大，對流態要求不高的場合。結合泵站，泵站以排澇功能為主。設計排澇凈揚程1.7m，設計灌溉凈揚程0.6m。泵站以設計排澇流量選型，設計排澇流量1.3m3/s，安裝700ZLB-125水泵機組一臺套，葉輪安裝角0°，配套電機功率75kW。泵站總體布置采用進出水池并列布置型式，采用拍門加閘門的斷流方式。

2.雙向“X”型流道布置型式及斷流方式

雙向“X”型流道布置型式以往經常應用在大型立式雙向泵站的布置上，小型泵站應用較少。這種布置是將泵站進出水流道分成兩層，出水流道層位于進水流道層之上。水流從進水流道通過水泵提升至上層的出水流道，通過布置于進出水池進出口的閘門控制實現泵站雙向運行，水流在立面上轉了兩個90°彎。

這種泵站布置型式對河道寬度要求不大，水泵出水往往只需配置出水導葉，不需要出水管道，水流條件也比較好。但該布置方式泵站底板較低，河道開挖量大；而且為了滿足泵站雙向運行功能，泵站順水流向需并列布置攔污柵、閘門等設備，泵站順水流向長度往往偏長。

雙向“X”型流道布置型式因出水采用混凝土流道，故一般不用拍門作為水泵斷流方式。小型泵站一般采用鑄鐵閘門配螺桿啟閉機作為泵站斷流方式。但是螺桿啟閉機及鑄鐵閘門斷流時間較長，為防止水泵倒轉，小型泵站常在水泵葉輪輪轂處設置防止葉輪反轉螺母，或在導葉出口設置兩片半月形止回板實現泵站安全斷流。此種型式一般適用于閘站結合泵站，底板按照閘室布置及穩定要求等，本身就要求有一定長度。

以上官溝閘站為例，該泵站排灌結合泵站，泵站以排澇功能為主。設計排澇凈揚程1.08m，設計灌溉凈揚程2.0m。泵站以設計排澇流量選型，設計排澇流量7m3/s，安裝ZQ800-160水泵機組4臺套，葉輪安裝角度0°，配套電機功率90kW。泵站總體布置采用雙向“X”型流道布置型式，采用導葉出口設置兩片半月形止回板拍門加閘門的斷流方式。

3.水泵出水雙向岔形管型式及斷流方式

該種布置方式與雙向“X”型流道布置型式類似，進水布置與其相同，但是出水采用金屬出水管伸直出水胸墻以外。水流從進水流道通過水泵出水管道流入出水河道，通過布置于進水池進口的閘門和出水管道的閥門控制實現泵站雙向運行。

該種布置方式采用出水管道直接與渠道聯接，出水管道流速較大，出水管道有閥門、穿墻管、拍門等配件，出水管道損失較大。但是由于采用閥門代替閘門進行控制，它與雙向“X”型流道布置型式相比可以最大限度地縮小泵站順水流向長度。此種型式一般適用于水泵出口直徑小于1.0m的小型泵站。

該型式采用拍門實現斷流，出水管路閥門可兼作事故斷流閘門。

泗洪縣陵園翻水站為雙向補水泵站。泵站設計揚程3.5m。泵站設計排澇流量為1.0m3/s，采用700QZ-100型井筒式軸流泵，配90W電機1臺套，出水管配兩只電動蝶閥，實現雙向抽水。

三、結論

小型雙向軸流泵站布置及斷流方式有多種，設計時應根據泵站的具體情況、機組特性以及現場條件，經過技術經濟比較進行綜合考慮，選擇最合理的布置及斷流方式

（作者單位：1.江蘇省洪澤湖水利工程管理處 223100 2.淮安市水利勘測設計研究院有限公司 223000）