小型泵站設(shè)計(jì)

1、小 型 泵 站 設(shè) 計(jì)第1章小型泵站設(shè)計(jì)概論1.1 小型泵站的特點(diǎn) 泵站定義泵站是以抽水為目的，由一整套機(jī)電設(shè)備和為其配套的土建工程設(shè)施所組成的水工建筑物。機(jī)電設(shè)備是由作為核心設(shè)備的水泵及其配套的動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)裝置、管道系統(tǒng)、電氣控制設(shè)備和相關(guān)的輔助設(shè)備所構(gòu)成。配套土建工程包括泵房及上部結(jié)構(gòu)，進(jìn)、出水建筑物及其配套的控制涵、閘等。從廣義上說(shuō)，由泵站及其相連的引水灌排系統(tǒng)和附屬的管理設(shè)施則一起構(gòu)成泵站系統(tǒng)。 泵站分類(lèi) 在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，排灌泵站（習(xí)慣上把這一技術(shù)措施稱(chēng)之為機(jī)電排灌）己成為農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、旱澇保收的重要保證。同時(shí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，泵站已從單一的農(nóng)用排灌發(fā)展到工業(yè)、交通、電力、

2、船舶、城市供排水及防洪等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多重要部門(mén)。從總的方面分類(lèi)，根據(jù)泵站的用途、規(guī)模、泵型或動(dòng)力類(lèi)型的不同，泵站有其不同的名稱(chēng)。按其用途可分為灌溉泵站、排澇泵站、排灌結(jié)合泵站及補(bǔ)水（補(bǔ)庫(kù)）泵站四種；按泵站規(guī)模又可分為大、中、小型泵站；按泵站的提水高度又可分為高揚(yáng)程泵站、中等揚(yáng)程泵站及低（超低）揚(yáng)程泵站；按水泵的配套動(dòng)力類(lèi)型可分為電力泵站、機(jī)力泵站和機(jī)電混裝泵站；按其所用的水泵類(lèi)型又可分為軸流泵站、混流泵站、離心泵站、圬工泵站及潛水泵站等幾種。本設(shè)計(jì)所涉及的泵站范圍主要是流量在10 m/s以下、泵的口徑不超過(guò)500mm的泵型及單級(jí)揚(yáng)程不超過(guò)50m的泵站。1.1. 3不同類(lèi)型地區(qū)泵站的特點(diǎn)根據(jù)不同

3、類(lèi)型地區(qū)的特點(diǎn)，其所建泵站無(wú)論是泵型還是泵站的型式都體現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。 （1）低洼圩區(qū)；主要分布于江蘇省里下河和太湖河網(wǎng)地區(qū)、浙江省杭嘉湖地區(qū)、廣東省珠江三角洲等地區(qū)。這些地區(qū)地勢(shì)平坦而低洼。當(dāng)暴雨時(shí)，內(nèi)澇普積，外水壓境，外水位常接近或高出地面無(wú)法自排。在天旱時(shí)，外水位往往低于地面不能引灌。因此，在低洼圩區(qū)必須積極發(fā)展機(jī)電排灌。在這類(lèi)地區(qū)，機(jī)電排灌的特點(diǎn)是排澇模數(shù)大于灌溉模數(shù)。建站中，多以低揚(yáng)程排澇站為主，排灌降結(jié)合，有的也建有單灌站。其泵型一般采用低揚(yáng)程軸流泵和圬工泵，凈揚(yáng)程平均在3m以下。泵站的布局上，采取統(tǒng)一規(guī)劃、分散布點(diǎn)，即按排澇標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一配備裝機(jī)容量，按排灌的要求分散設(shè)點(diǎn)建站，做到大聯(lián)

4、圩分級(jí)排澇，小灌區(qū)（100畝左右）分散灌溉。低揚(yáng)程排澇站采用圬工泵或高比轉(zhuǎn)速軸流泵為主，灌排站采用軸流泵和混流泵為主。 （2）平原地區(qū)：主要集中于山東、江蘇、浙江、廣東、遼寧、河北、上海、天津等沿海地區(qū)及內(nèi)地湖北、湖南、黑龍江等省沿江、河、湖泊地區(qū)。廣布于黃、淮、沂、沭、泗和長(zhǎng)江、珠江、黑龍江等河道的中下游。地勢(shì)平坦，微緩傾斜，在大部分平原坡地及沿海墾區(qū)，一般自流灌溉條件差，泵站提水揚(yáng)程多在57m左右。這些地區(qū)地下水埋深一般在35m以上。因此，除需建泵站提水外，同時(shí)還需開(kāi)發(fā)地下水，發(fā)展井灌，以補(bǔ)充地面徑流之不足。泵站的型式一般有兩種，一種為補(bǔ)水站，起調(diào)節(jié)水量、補(bǔ)充水源的作用；另一種是灌溉站，提

5、取內(nèi)部溝河蓄水，進(jìn)行抗旱灌溉。在江蘇、湖北、湖南等省建有大中型水利樞紐工程的地區(qū)除建有大型泵站在流域間進(jìn)行調(diào)水外，在這些地區(qū)還建有以灌溉或灌排結(jié)合為主的小型泵站，灌溉揚(yáng)程多在57m左右，排澇揚(yáng)程多在36m左右。在沿江沿海平原，由于受潮汐影響，水位時(shí)漲時(shí)落，易澇易旱。旱時(shí)需提水以補(bǔ)水源，澇時(shí)則需提水外排。因此，在建站時(shí)，往往引、蓄、排、降多功能相結(jié)合。這類(lèi)泵站由于年工作時(shí)間較長(zhǎng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮泵的工作性能在高效區(qū)內(nèi)工作，以節(jié)約能耗，降低成本。 （3）山丘地區(qū)：我國(guó)大部分地區(qū)，特別是內(nèi)地省區(qū)，山丘綿延起伏。山丘崗地，由于塘庫(kù)少，被復(fù)差，大雨蓄不住，水土流失嚴(yán)重，灌溉水源普遍不足，這些地區(qū)多

6、通過(guò)建泵站多級(jí)提水灌溉。在一些攔蓄條件較好的山丘區(qū)，庫(kù)塘較多，機(jī)電排灌主要任務(wù)在于提水以補(bǔ)充地面徑流蓄水的不足，提高灌溉保證率。這類(lèi)泵站一般多是忙時(shí)灌田，閑時(shí)灌塘。在豐水年多用塘水，缺水年則開(kāi)機(jī)補(bǔ)塘，平衡高峰用水量。由于山丘區(qū)的耕地多集中于崗坡，提水揚(yáng)程多在50m以下，一般通過(guò)建二級(jí)或二級(jí)站多級(jí)提水上山，泵型多為雙吸式離心泵，單級(jí)揚(yáng)程在1030m左右。少數(shù)高揚(yáng)程泵站使用單吸式離心泵，單級(jí)揚(yáng)程可達(dá)50m以上。 （4）城鎮(zhèn)地區(qū)：隨著我國(guó)各地城市和中小城鎮(zhèn)建設(shè)的迅速發(fā)展，城市防洪除澇已顯得日漸重要和迫切。建設(shè)泵站是城鎮(zhèn)防洪、除澇、保安的重要措施。泵站擔(dān)負(fù)著抽排內(nèi)水的重要任務(wù)。由于城市防洪揚(yáng)程較低，且

7、所需流量大，要求能在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)排除積水，降低內(nèi)水位。另外，這類(lèi)泵站功能較為單一，且年工作時(shí)間短。因此這類(lèi)泵站應(yīng)選用工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的中型軸流泵。考慮到城市用地緊張，低揚(yáng)程潛水電泵也是一種可供選擇的泵型。在設(shè)計(jì)選型中，這類(lèi)泵站應(yīng)主要考慮工作的可靠性，確保機(jī)組能安全運(yùn)行。為充分發(fā)揮這類(lèi)泵站的效益，應(yīng)盡量在規(guī)劃中與城市排污泵站相合。1.2小型泵站的結(jié)構(gòu)型式 小型泵站結(jié)構(gòu)型式因泵站的用途、水泵的類(lèi)型、安裝的方式等因素不同而不同。按泵站基礎(chǔ)分，有分基型、共基型、塊基型泵房；按泵室是否有水分，有干室型和濕室型；按其進(jìn)水方式，又有開(kāi)敞式、封閉式、流道式、涵洞式進(jìn)水等；按其出水方式，又有開(kāi)敞式出水、壓力水

8、箱出水等型式；按泵軸的安裝方向，有立式、臥式、斜式之分；按機(jī)組布置方式分，有單列、雙列、交叉布置等型式；按機(jī)房的形狀分，有矩形、圓形、外弧形、內(nèi)弧形、六角形、折線(xiàn)形等區(qū)分；在土建結(jié)構(gòu)型式上，又有框架式、墩墻式、拱墻式、樁基式等泵站類(lèi)型；在機(jī)組安裝位置上，又有落井、半落井、潛沒(méi)式、移動(dòng)式之分；在泵站樞紐布置上，又有單排、單灌、排灌結(jié)合和排、灌、自排、自引多功能結(jié)合以及閘站結(jié)合等多種型式。按照小型泵站的布置型式，有堤身式和堤后式兩種。采用堤后式布置時(shí)，站身不直接擋水，出水池離站身有一段距離。這種型式出水管道較長(zhǎng)，但機(jī)房和出水池之間可作為交通道路之用。堤身式泵站是利用機(jī)房直接擋水，機(jī)房后墻即為出水池

9、墻，這種型式由于出水管道短，在小型混流泵站和軸流泵站中采用較多。這種布置型式由于出水池與機(jī)房聯(lián)為一體，因此在出水池位置較高時(shí)，出水池通常均建于回填土上。為了不致因沉陷不均而影響工程安全，在施工中要注意回填土的夯實(shí)，同時(shí)應(yīng)設(shè)置必要的沉陷止水縫。另外由于出水池與機(jī)房連接為一體，滲徑縮短，因此，在設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行防滲驗(yàn)算，以確保站身穩(wěn)定和安全。13 小型泵站的設(shè)計(jì)原則一般小型泵站的設(shè)計(jì)應(yīng)本著下列原則進(jìn)行： （1）總體布置應(yīng)合理，特別是排灌結(jié)合或自排、自引與提水相結(jié)合的泵站以及閘站結(jié)合的泵站，在布置上應(yīng)力求緊湊，充分利用建筑物進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （2）在泵型的選擇上應(yīng)力求使泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程與水泵額定揚(yáng)程相一致，且滿(mǎn)

10、足灌溉與排水流量的要求。并盡量選用技術(shù)上先進(jìn)的泵型，以保證泵站裝置效率高，運(yùn)行費(fèi)用省。同時(shí)所選用的泵型應(yīng)是比較成熟的泵型，有一定的運(yùn)行實(shí)踐，應(yīng)盡量避免選用試驗(yàn)泵型。 （3）泵型的選擇要充分考慮泵站的用途和工作性質(zhì)。對(duì)那些年工作時(shí)間較長(zhǎng)的灌溉和補(bǔ)水泵站應(yīng)選擇高效區(qū)范圍寬, 且效率高、汽蝕性能好的泵型。對(duì)那些以排澇為主的泵站則應(yīng)選擇工作性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的泵型。 （4）工程布置應(yīng)盡量采用正向進(jìn)水，確保每臺(tái)機(jī)組的進(jìn)水條件良好，流態(tài)均勻。在工程布置上不得不采用側(cè)向進(jìn)水時(shí)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量延長(zhǎng)側(cè)向進(jìn)水口與水泵的距離，并采取一定的導(dǎo)流措施。 （5）出水池的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免急彎而引起水流撞擊、壅高。壓力水箱的設(shè)

11、計(jì)應(yīng)避免各出水管道水流的相互沖擊而增加能量損耗。 （6）應(yīng)盡量采用當(dāng)?shù)乜衫玫慕ㄖ牧?。設(shè)計(jì)應(yīng)保證施工簡(jiǎn)單、方便，且工程投資較少。1.4小型泵站的設(shè)計(jì)步驟1.4.1資料搜集包括興建緣由、設(shè)計(jì)流量、水位組合、地質(zhì)資料、地形狀況、水文、氣象資料、交通狀況、電源情況以及對(duì)設(shè)計(jì)的一些特殊要求等。1.4.2機(jī)泵選型包括泵型及泵的規(guī)格的確定，調(diào)節(jié)方式，泵的臺(tái)數(shù)確定；電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)（含極數(shù)）的確定；傳動(dòng)方式的確定。1.4.3樞紐布置包括站址的確定、取水口的布置、引水路線(xiàn)的確定、輸水渠或容泄區(qū)的布置以及站身的基本型式（堤身式或堤后式）和進(jìn)水方向（正向進(jìn)水或側(cè)向進(jìn)水）、出水方向（正向出水或側(cè)向出水）等。對(duì)擔(dān)負(fù)

12、多種功能的泵站，還應(yīng)確定實(shí)現(xiàn)各種功能的方案和方法。1.4.4輔助設(shè)備的布置方案包括真空泵的布置；起重設(shè)備的布置；攔污方式；傳動(dòng)計(jì)算；進(jìn)出水管道直徑和管道材料、管道附件（閘閥、逆止閥等）的確定等。1.4.5站身布置(1)泵房結(jié)構(gòu)型式選擇：根據(jù)泵型、地形、水源、水位變幅等情況確定采用泵房的結(jié)構(gòu)型式。(2)斷流方式選擇：根據(jù)泵房結(jié)構(gòu)型式及布置要求，確定采用拍門(mén)、虹吸真空破壞、快速閘門(mén)等斷流方式。在小型泵站中，一般以拍門(mén)斷流方式為好。(3)機(jī)房布置：包括機(jī)組布置、管路布置、檢修間及主要配電設(shè)備和輔助設(shè)備的布置。(4)機(jī)房平面尺寸的確定：根據(jù)以上布置的要求確定機(jī)房的寬度、長(zhǎng)度。(5)機(jī)房高度的確定：根據(jù)

13、泵型及起重要求和起重設(shè)備的型式確定機(jī)房高度。(6)機(jī)房各部分高程的確定：包括水泵、電機(jī)安裝高程；機(jī)房底板、水泵梁、電機(jī)梁、地面、屋面大梁、進(jìn)出水池等各部分高程。1.4.6水泵工況點(diǎn)核核根據(jù)最后確定的管道及附件布置，計(jì)算管路局部損失和沿程損失，并確定水泵工作點(diǎn)。在設(shè)計(jì)工況下，工作點(diǎn)應(yīng)落在高效區(qū)范圍內(nèi)，同時(shí)能滿(mǎn)足各種要求的水位組合和流量，并保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。1.4.7進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)(1)引河設(shè)計(jì)：包括引河底寬、邊坡、底坡、水深等參數(shù)的確定。(2)前池的設(shè)計(jì)：主要確定前池的寬度、擴(kuò)散角、長(zhǎng)度、底坡、翼墻型式及前池冒水孔、反濾層的尺寸和型式等。(3)進(jìn)水池的設(shè)計(jì)：主要確定進(jìn)水池的型式、寬度、長(zhǎng)度、進(jìn)

14、水管喇叭口懸空高、淹沒(méi)深度、進(jìn)水池后壁型式和形狀、管口至后壁的距離以及攔污設(shè)施等。1.4.8出水建筑物設(shè)計(jì)(1)出水型式的確定：根據(jù)泵房結(jié)構(gòu)型式和布置要求，確定采用開(kāi)敞式出水池或壓力水箱。(2)出水池的設(shè)計(jì)： 確定出水池寬度、深度、長(zhǎng)度與銜接段尺寸等。(3)壓力水箱設(shè)計(jì)： 包括壓力水箱的結(jié)構(gòu)型式、平面尺寸、高度等。(4)泄水建筑物設(shè)計(jì)： 對(duì)排澇或排灌泵站還需考慮泄水建筑物部分的布置和尺寸確定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.4.9繪制機(jī)房平面和剖面草圖根據(jù)以上的布置和尺寸，在方格紙上繪制出機(jī)房的平面圖和站身剖面圖，并進(jìn)行合理的調(diào)整。1.4.10機(jī)房整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力校核根據(jù)水力計(jì)算和設(shè)備布置初步擬定機(jī)房平面和剖

15、面尺寸之后，對(duì)濕室型機(jī)房需進(jìn)行抗?jié)B、抗滑和地基應(yīng)力核核；對(duì)干室型機(jī)房還需進(jìn)行抗浮穩(wěn)定校核。在不能滿(mǎn)足穩(wěn)定要求時(shí)，必需對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備布置進(jìn)行調(diào)整或?qū)C(jī)房尺寸進(jìn)行修改。在地基應(yīng)力不能滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)對(duì)地基處理方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.4.11結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)機(jī)房結(jié)構(gòu)計(jì)算：底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。水泵房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括水泵梁、中墩、邊墩的設(shè)計(jì)或框架等結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)。電機(jī)房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；包括電機(jī)層樓板、電機(jī)梁、框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。房屋設(shè)計(jì)：包括屋頂、屋面大梁、磚墻、腰箍、立柱、行車(chē)梁等結(jié)構(gòu)計(jì)算。 (2)擋土墻設(shè)計(jì)：包括機(jī)房?jī)蓚?cè)、后墻、出水池、前池翼墻等處起擋土作用的擋土墻的設(shè)計(jì)。(3)壓力水管設(shè)計(jì)：對(duì)高揚(yáng)程泵站，出水管道很長(zhǎng)，出水

16、管道的投資在總投資中占有很大比重。必須進(jìn)行下列計(jì)算: 出水管道布置及并聯(lián)方式。經(jīng)濟(jì)管徑選擇。水錘計(jì)算。鎮(zhèn)墩、支墩計(jì)算。(4)壓力水箱及出水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(5)壓力涵洞設(shè)計(jì)。(6)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：對(duì)分基型泵房還包括機(jī)房基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算、地基處理計(jì)算、機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。1.4.12輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型配套包括管道及其配件、傳動(dòng)、起重、通風(fēng)、排水、抽真空、量測(cè)儀表和設(shè)備等的設(shè)計(jì)、選型、配套。1.4.13電氣設(shè)計(jì)包括一次主接線(xiàn)和二次接線(xiàn)以及電氣設(shè)備和高、低壓開(kāi)關(guān)屏的選型、室外變電設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)和室內(nèi)配電設(shè)計(jì)。以上所給出的步驟，根據(jù)所設(shè)計(jì)的泵站的規(guī)模和泵型而不盡相同。有些小型泵站則憑經(jīng)驗(yàn)確定結(jié)構(gòu)尺寸，但往往

17、由于泵型選擇不當(dāng)及對(duì)泵站進(jìn)出水缺乏合理的設(shè)計(jì)，使泵站裝置效率偏低或造成工程投資的浪費(fèi)。有些則由于缺乏設(shè)計(jì)而引起工程質(zhì)量事故，造成不必要的損失。因此，對(duì)小型泵站進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)和計(jì)算是非常重要的。第2章 小型泵站設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)防洪、排水、灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是確定泵站工程規(guī)模大小的重要依據(jù)，一定要根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)效益確定。對(duì)人多地少、工副業(yè)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)提高，以防一旦失誤而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)泵站工程的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按泵站建筑物的級(jí)別確定。如表2-1所示。 表2-1 泵站工程水工建筑物防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑物級(jí)別12345洪水重現(xiàn)

18、期（年）正常運(yùn)行1001005050202010非常運(yùn)行50020010050對(duì)一般小型泵站按45級(jí)建筑物考慮，按1020年一遇的洪水設(shè)計(jì)，按50年一遇的洪水校核。 排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是確定排澇泵站規(guī)模的重要依據(jù)。排水標(biāo)準(zhǔn)定得越高，則裝機(jī)容量越大；定得越低，則在暴雨超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，排澇歷時(shí)將比設(shè)計(jì)情況要增加，作物可能受淹而造成減產(chǎn)或損失。因此，排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以澇區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨不受澇、漬為準(zhǔn)。其暴雨重現(xiàn)期應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較確定。一般采用510年一遇的暴雨標(biāo)準(zhǔn)，條件較好或有特殊要求的地區(qū)，經(jīng)過(guò)論證，標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)提高。排水標(biāo)準(zhǔn)中的暴雨歷時(shí)和排水時(shí)期，應(yīng)根據(jù)排澇區(qū)的暴雨特性及暴雨量、河網(wǎng)、湖

19、泊的調(diào)蓄情況，以及作物的耐淹水深或耐漬情況等具體條件確定。對(duì)于具體有調(diào)蓄容積的排水系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)調(diào)蓄容積的大小，采用較長(zhǎng)歷時(shí)的設(shè)計(jì)暴雨或采用一定間歇期的前后兩次連續(xù)暴雨作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其排空調(diào)蓄容積的時(shí)間，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯晏匦?，統(tǒng)計(jì)分析兩次暴雨的間歇天數(shù)確定。各地區(qū)所采用的暴雨重現(xiàn)期、排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如表2-2所示。表2-2 我國(guó)主要地區(qū)的暴雨重現(xiàn)期和排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)地 區(qū)暴 雨 重 現(xiàn) 期排 澇 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn)湖北平原10年一遇內(nèi)排站3天暴雨排至作物耐淹水深，2天排走調(diào)蓄水量共5天；外排站3天暴雨711天排完；用于內(nèi)排站及排田5天，排渠調(diào)蓄水1天，調(diào)蓄區(qū)14天。湖南洞庭湖區(qū)10年一遇排田，3天暴雨，3天排

20、至水稻耐淹水深；排湖，15天暴雨，15天排完，3天末排至田間水稻耐淹水深，510天全部排完，其余湖泊蓄水710天排完。安徽巢湖、蕪湖、安慶地區(qū)510年一遇3天暴雨，3天排完排至作物耐淹水深。江蘇水網(wǎng)圩區(qū)大于10年一遇日雨200mm，2天排出(雨后一天排出)。浙江杭嘉湖地區(qū)10年一遇一日暴雨，2天排出，不考慮田間蓄水。上海郊縣1020年一遇24小時(shí)暴雨200mm,12天排出，不考慮田間蓄水。蔬菜田當(dāng)日暴雨，當(dāng)日排出。廣東珠江三角洲510年一遇24小時(shí)暴雨2天排至作物耐淹水深（200300mm）。江西鄱陽(yáng)湖區(qū)10年一遇3日暴雨不成澇。河北白洋淀5年一遇一日暴雨（114mm）3天排出。遼寧平原5年一

21、遇3日暴雨，3天排至作物耐淹水深（130170mm）。2.1.3灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是確定灌溉泵站裝機(jī)容量的重要依據(jù)，應(yīng)根據(jù)灌區(qū)水土資源、水文氣象、作物組成以及工程效益、灌溉成本等情況等合理確定。灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般以灌溉設(shè)計(jì)保證率表示，即： (2-1)式中 p灌溉保證率（%）； n設(shè)計(jì)灌溉用水量全部獲得滿(mǎn)足的年份（年）； N計(jì)算的總年數(shù)，當(dāng)采用時(shí)歷年法計(jì)算時(shí)，時(shí)歷年系列一般不應(yīng)少于15年。泵站工程設(shè)計(jì)中，灌溉設(shè)計(jì)保證率是以保證在比較嚴(yán)重干旱年份時(shí)使作物獲得豐產(chǎn)所需的灌溉水量為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如泵站能解決10年一遇的旱情，即100年中有8090年的灌溉用水可以得到保證，其灌溉保證率為：p=(8090

22、)/100=8090%。灌溉設(shè)計(jì)保證率p，對(duì)缺水地區(qū)，以旱作物為主采用5075%，以水稻為主采用7080%；對(duì)于豐水地區(qū)，以旱作物為主采用7080%，以水稻為主采用7595%。在以外水為主要水源時(shí)，能否取得干旱年所需的灌溉用水量，關(guān)鍵在于外河水位能否保證水泵正常提水。因此，保證率主要是要求外河枯水位的水位頻率，設(shè)計(jì)時(shí)常以灌溉用水期外河8090%頻率的枯水位或歷史上最枯水位作為設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)小型泵站，常以干旱無(wú)雨作物需水量最為緊迫時(shí)的一次用水量作為灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)旱作物區(qū)，一般以播前灌水定額為依據(jù)（5060m3/畝）。對(duì)水稻區(qū)，以泡田期用水定額為依據(jù)，不同土壤的稻田泡水定額如表2-3所示。對(duì)于水源

23、缺乏或揚(yáng)程很高的地區(qū)，應(yīng)適當(dāng)降低灌水定額，以節(jié)約用水，并擴(kuò)大灌溉面積。 表2-3 水稻泡田定額（m3/畝）土壤類(lèi)別地下水埋深h(m)泡田定額（m3/畝）粘土、粘壤土5080中壤土、砂壤土h2m80120輕砂壤土h2m1001602.2 設(shè)計(jì)流量的確定 灌溉泵站設(shè)計(jì)流量的確定(1)無(wú)調(diào)蓄容積，直接灌溉的灌區(qū)對(duì)無(wú)調(diào)蓄容積，利用干渠作為直接灌溉的泵站，其設(shè)計(jì)流量按作物生長(zhǎng)期內(nèi)用水高峰段各種作物所需的水量確定。泵站設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算： （2-2）式中 Q灌溉設(shè)計(jì)流量（m/s）; m用水高峰期時(shí)段內(nèi)各種作物的設(shè)計(jì)凈灌水定額（m3/畝）； A相應(yīng)時(shí)段內(nèi)，各種作物的灌溉面積（畝）； T灌水歷時(shí)（日）或灌水天

24、數(shù)（日），參考表2-4確定；在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，應(yīng)取小值； t泵站日開(kāi)機(jī)小時(shí)(h)，對(duì)農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，應(yīng)考慮線(xiàn)路停電的因素，一般取1820h； 渠系水利用系數(shù)，與該渠系所控制的面積大小、渠系土質(zhì)、渠道長(zhǎng)度、防滲措施等因素有關(guān)。對(duì)于無(wú)防滲措施的渠道，可參考表2-5確定。對(duì)于有防滲措施的渠道，渠系水利用系數(shù)1可按下式計(jì)算： =+（-） （2-3） 渠道采取防滲措施后減少滲漏的百分?jǐn)?shù)，與防滲所采用的材料有關(guān)。對(duì)素混凝土=0.850.90；鋼筋混凝土=0.951.0；掛淤后的干砌卵石=0.50.8；干砌卵石灌漿和瀝青混凝土=0.80.95；粘土=0.80.9；塑料薄膜=0.9。對(duì)渠系水利用系數(shù)，在初步設(shè)

25、計(jì)或資料不足時(shí)，也可以按灌區(qū)規(guī)模確定，一般大型灌區(qū)采用0.55，中型灌區(qū)采用0.65，小型灌區(qū)取0.75。 表2-4 不同作物不同生長(zhǎng)期的輪灌天數(shù)作物名稱(chēng)生長(zhǎng)期輪灌天數(shù)作物名稱(chēng)生長(zhǎng)期輪灌天數(shù)水稻泡田水710棉花幼苗期灌水610生育期補(bǔ)水37花鈴期灌水610吐絮期灌水815冬小麥播前灌水1020玉米拔節(jié)期灌水1015拔節(jié)灌水1015吐穗期灌水815灌漿灌水510灌漿期灌水510表2-5 渠系水利用系數(shù)灌溉面積（萬(wàn)畝）100渠系利用系數(shù)0.750.850.700.750.650.700.600.650.500.60 * 水稻灌區(qū)渠系水利用系數(shù)取大值【例】某灌區(qū)共有12500畝耕地，其中稻田8500

26、畝，棉花田4000畝。全區(qū)土壤均為粘壤土。現(xiàn)6月15日開(kāi)始泡田插秧，要求8天內(nèi)完成，在這期間正值棉花現(xiàn)蕾也需澆灌。試求灌溉泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為多少，才能滿(mǎn)足上述灌溉要求？【解】根據(jù)表2-3，取水稻田泡田定額為70 m3/畝，泡田時(shí)間為8天，棉花現(xiàn)蕾期灌水定額采用40 m3/畝，輪灌時(shí)間為8天，全灌區(qū)根據(jù)土質(zhì)和灌溉面積大小，渠系利用系數(shù)取=0.85。泡田期8天，平均每天泡田8500/8=1062.5畝，最大用水流量發(fā)生在第八天，泵站不但要提供第八天的1062.5畝泡田用水和4000/8=500畝棉花田灌溉水，還要提供前七天已泡田栽秧的71062.5=7437.5畝的秧苗補(bǔ)水。一般水稻生育期每晝夜耗

27、水610mm，孕穗開(kāi)花期每晝夜耗水1015mm，取稻田苗期每日耗水深為8mm。按灌溉站每天開(kāi)機(jī)20h計(jì)算，則每天泡田水和棉花灌溉用水流量為： m/s第八天秧田的灌溉補(bǔ)水流量為： m/s灌溉泵站設(shè)計(jì)流量Q=Q1+Q2=1.542+0.648=2.19 m/s(2) 有調(diào)蓄容積的灌區(qū) 在山丘地區(qū)，以塘壩水庫(kù)蓄水灌溉為主，在水庫(kù)蓄水量不足時(shí)，應(yīng)根據(jù)水庫(kù)塘壩調(diào)蓄容量的大小，適當(dāng)削減設(shè)計(jì)流量。在這種情況下，泵站設(shè)計(jì)流量按下式確定： （2-4）式中 Q有調(diào)蓄容積時(shí)的灌溉補(bǔ)水設(shè)計(jì)流量（m/s）；M70天的灌溉定額，取300500 m3/畝；A灌溉面積（畝）；V塘壩水庫(kù)的有效蓄水容積 (m3 )；N塘壩水庫(kù)在

28、70天內(nèi)的復(fù)蓄徑流有效次數(shù)，在泡田前取N=0.5，在水稻生育期取N=0.51.5；T抗旱天數(shù)，取T=70天； t每天開(kāi)機(jī)時(shí)數(shù)，取1520h?！纠磕彻鄥^(qū)，灌區(qū)面積15000畝，有一水庫(kù)可蓄水2萬(wàn)m3，由于蓄水不足，擬建一補(bǔ)水灌溉泵站，試確定泵站設(shè)計(jì)流量？【解】取70天內(nèi)的灌水定額為500 m3/畝，水庫(kù)復(fù)蓄徑流有效次數(shù)N=1.2，泵站每天開(kāi)機(jī)時(shí)間取t=16h，則補(bǔ)水泵站設(shè)計(jì)流量為： m/s(3)灌溉模數(shù)法 如果灌區(qū)作物組成不易確定以及在泵站初步設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)不同地區(qū)歷年中灌溉工程的統(tǒng)計(jì)資料，按下式計(jì)算設(shè)計(jì)流量。 Q=qA (2-5)式中 q灌溉模數(shù)（m/s萬(wàn)畝）。平原湖區(qū)，取q=1.01.5；

29、丘陵地區(qū)、小型灌區(qū)，取q=1.0；大型灌區(qū)，取q=1.52.0；A灌溉面積（萬(wàn)畝）。綜上所述，灌溉設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)灌溉面積、作物組成、灌水定額、每次灌水延續(xù)時(shí)間及渠系水利用系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)要加強(qiáng)各級(jí)渠道防滲措施，以提高渠系水利用系數(shù)。機(jī)組的日開(kāi)機(jī)小時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行條件、灌溉要求及供電情況確定。在提蓄結(jié)合灌區(qū)中計(jì)算提灌設(shè)計(jì)流量時(shí)，最好先繪制凈灌水率圖，而后用調(diào)節(jié)水量削弱灌水率高峰值，這樣可減少提灌設(shè)計(jì)流量，減小泵站裝機(jī)容量，降低工程投資。泵站的裝機(jī)流量，是指灌溉設(shè)計(jì)流量和備用機(jī)組流量的總和。但備用機(jī)組流量（包括加大流量）不應(yīng)該超過(guò)灌溉設(shè)計(jì)流量的20%。對(duì)于多泥砂水源和裝機(jī)臺(tái)數(shù)少于臺(tái)的泵站，經(jīng)

30、過(guò)論證，備用機(jī)組流量可適當(dāng)增加。但在多雨地區(qū)以排水為主的泵站，一般可不設(shè)備用機(jī)組。排澇泵站設(shè)計(jì)流量的確定（略）2.3特征水位的確定灌溉泵站的特征水位.1進(jìn)水池水位(1)最高防洪水位最高防洪水位按泵站工程防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定，按表2-1中所確定的暴雨頻率確定防洪水位。該水位是確定泵站機(jī)房等具有防洪要求的防洪墻及電機(jī)層高程的依據(jù)，是保證泵站安全所必需的水位。 (2)最高運(yùn)行水位最高運(yùn)行水位即歷年平均最高水位，用于水泵工作點(diǎn)的校核。對(duì)離心泵站，最高運(yùn)行水位還是確定最低揚(yáng)程時(shí)配套電機(jī)功率的依據(jù)。(3)設(shè)計(jì)水位從河流和水庫(kù)取水的泵站，應(yīng)取歷年灌溉期相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的日或旬平均水位作為設(shè)計(jì)水位；從渠道取水的泵

31、站，應(yīng)與渠道設(shè)計(jì)水位相適應(yīng)。設(shè)計(jì)水位是計(jì)算水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程的依據(jù)。(4)最低運(yùn)行水位從河流取水的泵站，可取歷年灌溉期河流（水源）相應(yīng)于灌溉保證率9095%的年最低日平均水位作為最低運(yùn)行水位；從水庫(kù)或湖泊提水的泵站，可采用水庫(kù)的死水位或湖泊的低水位；從渠道提水的泵站，可采用不低于泵站設(shè)計(jì)流量40%時(shí)相應(yīng)的水位。以上各種水位，均應(yīng)考慮建站后沖淤變化的影響。最低運(yùn)行水位是確定水泵安裝高程的依據(jù)。如確定偏高，不僅會(huì)給機(jī)組運(yùn)行造成困難，還會(huì)造成水泵汽蝕、振動(dòng)；但如確定偏低，將使泵站挖深增加，加大工程投資。對(duì)軸流泵站而言，最低運(yùn)行水位也是確定水泵最高揚(yáng)程和配套電機(jī)功率的依據(jù)。.2出水池水位(1)最高水位出水池

32、最高水位應(yīng)與輸水渠道或河道的防洪水位相適應(yīng)。在出水池直接與外河連接時(shí)，才有最高水位。該水位是確定出水池高程的依據(jù)。(2)最高運(yùn)行水位一般為泵站運(yùn)行最大流量所相應(yīng)的水位。該水位是確定水泵最高揚(yáng)程和出水池高程的依據(jù)。(3)設(shè)計(jì)水位根據(jù)灌溉設(shè)計(jì)流量的要求，應(yīng)按灌區(qū)末級(jí)渠道的設(shè)計(jì)水位推算到出水池的水位。有通航要求的河道應(yīng)以設(shè)計(jì)通航水位進(jìn)行校核。該水位用于計(jì)算設(shè)計(jì)揚(yáng)程。(4)最低運(yùn)行水位一般為泵站運(yùn)行最小流量所相應(yīng)的水位。有通航任務(wù)時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足最低通航水位的要求。該水位是確定水泵最低揚(yáng)程和確定出水管口高程的依據(jù)。排澇泵站的特征水位（略）2.4特征揚(yáng)程（凈揚(yáng)程）的確定設(shè)計(jì)揚(yáng)程設(shè)計(jì)揚(yáng)程是泵站進(jìn)、出水池在設(shè)計(jì)水

33、位時(shí)的水位差。在此揚(yáng)程下，泵站的提水流量應(yīng)滿(mǎn)足灌排設(shè)計(jì)流量的要求，同時(shí)機(jī)組效率較高。最高揚(yáng)程排澇泵站按出水池最高運(yùn)行水位與進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位之間的水位差計(jì)算；灌溉泵站按出水池最高運(yùn)行水位或設(shè)計(jì)水位與進(jìn)水池最低運(yùn)行水位之間的水位差計(jì)算。最低揚(yáng)程排澇泵站按出水池最低運(yùn)行水位與進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位或最高運(yùn)行水位之間的水位差計(jì)算；灌溉泵站按出水池最低運(yùn)行水位與進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位或最高運(yùn)行水位之間的水位差計(jì)算。平均揚(yáng)程平均揚(yáng)程是灌排季節(jié)中泵站出現(xiàn)機(jī)遇最多、運(yùn)行歷時(shí)最長(zhǎng)的工作揚(yáng)程。在此揚(yáng)程下，水泵應(yīng)在高效區(qū)下工作。平均揚(yáng)程可按下式計(jì)算： (2-10)式中 泵站平均凈揚(yáng)程(m)； 提水期間各時(shí)段歷時(shí)(h)； 相應(yīng)時(shí)段的運(yùn)

34、行揚(yáng)程(m)； 相應(yīng)時(shí)段的提水流量(m/s)。2.5 不同類(lèi)型泵站揚(yáng)程的確定對(duì)于一般小型泵站來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)時(shí)往往缺乏資料，一些水位難于確定。在這種情況下，可以根據(jù)泵站的作用和己有的水位進(jìn)行組合，來(lái)確定泵站設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程和校核凈揚(yáng)程。三種類(lèi)型的泵站水位組合如表2-6所示。表中所述各項(xiàng)水位均為推算至泵站進(jìn)出水池的水位。對(duì)灌排結(jié)合的泵站，在確定設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)，應(yīng)根據(jù)該站灌溉與排澇的頻率及運(yùn)行時(shí)間的多少來(lái)選擇一個(gè)設(shè)計(jì)揚(yáng)程作為泵站的設(shè)計(jì)揚(yáng)程。表2-6 泵站上下水位組合表凈揚(yáng)程灌 溉 泵 站排 澇 泵 站排 灌 結(jié) 合 泵 站灌 溉排 澇設(shè) 計(jì)凈揚(yáng)程灌溉渠首水位-水源平均水位或灌溉用水高峰期低水位平均外河高水位-排

35、區(qū)常水位或預(yù)降水位灌溉渠首水位-灌溉水源平均水位（結(jié)合排水時(shí)，取排區(qū)常水位）平均外河高水位-脫險(xiǎn)水位或預(yù)降水位校 核凈揚(yáng)程灌溉渠首水位-水源最低水位外河最高洪水位-預(yù)降水位灌溉渠首水位-灌溉最低水位外河最高洪水位-脫險(xiǎn)水位或預(yù)降水位第3章 小型泵站水泵選型3.1小型泵站常用泵型葉片泵的分類(lèi)葉片泵是排灌用的最主要泵型，僅農(nóng)用泵我國(guó)就已擁有44個(gè)系列，424個(gè)品種和1002個(gè)規(guī)格，為了更好地適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，我國(guó)正逐步對(duì)舊水泵系列產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代，改造舊系列，發(fā)展新系列，大力開(kāi)發(fā)有發(fā)展前途的新泵型。葉片泵種類(lèi)很多，每一種水泵又有許多規(guī)格。為了便于選用，把各種不同類(lèi)型的水泵按其尺寸大小、揚(yáng)程、

36、流量、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式等，分別編成不同的型號(hào)。水泵型號(hào)都用漢語(yǔ)拼音字母和其前后一些數(shù)字來(lái)表示。一般用拼音字母表示水泵種類(lèi)、結(jié)構(gòu)型式。拼音字母前面的數(shù)字表示的水泵進(jìn)口直徑（井泵表示最小井管內(nèi)徑），用mm或英寸表示。拼音字母后面的數(shù)字表示該泵的性能參數(shù)，如比轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程（m）、流量（m3/s）、葉輪級(jí)數(shù)等。有些型號(hào)后面還附有一些符號(hào)，如A、B、或S等，表示水泵葉輪車(chē)削的檔次或改型設(shè)計(jì)等。有些水泵由于型號(hào)不斷改進(jìn)，型號(hào)表示的意義和內(nèi)容也隨之改變。因此，在水泵選型、配套時(shí)要注意查清。常用葉片泵主要分類(lèi)如下。.1離心泵(1)臥式泵：有單級(jí)式和多級(jí)式兩種型式。在單級(jí)式泵中又可分為單吸式如B（BA）型、IB、I

37、S型雙吸式如S（Sh）型、SA型兩種型式；多級(jí)式泵一般表示為D（DA）型。(2)立式泵：一般用L表示，如SLA型。.2混流泵 (1)臥式泵：如HB、HW型。(2)立式泵：有蝸殼式如HL型、HLB型、HLWB型 和導(dǎo)葉式如HL型、HD型、HLB型兩種型式。.3軸流泵（1） 立式：如ZLB型、ZLQ型、ZL型。（2） 臥式：如ZW型、ZWB型。（3） 斜式：如ZXB型、ZXQ型。（4） 貫流式：如ZGB、ZGQ、GWB型。（5） 軸伸式（6） 圬工式：如WZL型。.4深井泵（1） 長(zhǎng)軸泵：如JD型、J型。（2） 簡(jiǎn)易長(zhǎng)軸泵：如J型、TJ型、NJ型.5潛水泵（1） 小口徑：如JQ型、NQ型、QSB型

38、、QS型。（2） 大口徑：如QSZ型、QZ型。.6噴灌泵(1)自吸泵：如BPZ型。(2)離心泵：如BP型。.7水輪泵(1)單級(jí)：如AT型。(2)多級(jí)：如XW型、川型。 離心泵(1)單級(jí)單吸離心泵單級(jí)單吸離心泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、維護(hù)與檢修容易。主要型號(hào)有B(BA)型、IS(IB)型，其口徑為12.5200mm(1/28英寸)，流量為4.5 m3/h360 m3/s，揚(yáng)程自8m到98m。目前，B型離心泵已有17個(gè)基本型號(hào)和22種變型型號(hào)，具有小流量、高揚(yáng)程特點(diǎn)，適用于丘陵山區(qū)等小型灌區(qū)提水之用。 （2）單級(jí)雙吸離心泵單級(jí)雙吸離心泵是一種單級(jí)、雙吸中開(kāi)式離心泵，具有揚(yáng)程較高、流量較大、檢修方便的特

39、點(diǎn)，是機(jī)電排灌中用得較多的泵型。雙吸離心泵有S(Sh)型和SA型，其口徑范圍為1501200mm(648英寸)，大型湘江泵口徑達(dá)1400mm(56英寸)。比轉(zhuǎn)速范圍為60300，揚(yáng)程范圍10140m，流量范圍0.036.5 m3/s。雙吸離心泵規(guī)格品種比較齊全，每個(gè)品種又有不同車(chē)削直徑的葉輪可以調(diào)換。因此，根據(jù)排灌流量、揚(yáng)程的要求容易選型，廣泛用于丘陵山區(qū)高地提水灌溉的需要。雙吸式離心泵的吸入口和吐出口都位于泵軸中心線(xiàn)的下方，成水平方向，與軸線(xiàn)呈垂直位置，泵蓋用雙頭螺栓及圓錐定位螺釘固定在泵體上，無(wú)需拆卸進(jìn)、出水管路及電動(dòng)機(jī)即可進(jìn)行檢修。雙吸泵由于葉輪對(duì)稱(chēng)布置，軸向力互相抵消，不需設(shè)置軸向力平

40、衡裝置。S（Sh）型泵從傳動(dòng)方向看水泵是逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從水泵進(jìn)水口向出水口方向看聯(lián)軸器位于泵的右側(cè)。如果在泵房布置時(shí)，需要將聯(lián)軸器換至左側(cè)，那么在泵站設(shè)計(jì)和水泵訂貨時(shí)必須加以說(shuō)明，以便由生產(chǎn)廠進(jìn)行調(diào)向。S型泵是國(guó)家推薦的節(jié)能新產(chǎn)品，采用了優(yōu)秀水力模型，與同樣工作參數(shù)的Sh型泵相比，水泵效率提高了27%。軸功率下降了78%。目前，S型泵口徑從150mm到500mm，共有21種42個(gè)規(guī)格，最高揚(yáng)程達(dá)125m，最大流量達(dá)0.56 m3/s。Sh型泵原為全國(guó)泵行業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)產(chǎn)品，現(xiàn)已被列為淘汰產(chǎn)品，逐步為S型泵所替代。目前有一部分Sh型泵在國(guó)家尚未宣布S型泵替代產(chǎn)品前，仍繼續(xù)生產(chǎn)和使用。除已淘汰的Sh

41、型泵外，尚有13種28個(gè)規(guī)格，其口徑從2001200mm(848英寸)。SA型雙吸泵結(jié)構(gòu)與S型基本相似，效率較高，一般在8092%之間?？趶綖?50800mm（1032英寸），共有10種37個(gè)規(guī)格可供選用。湘江型雙吸泵是一種大型離心泵，口徑為1400mm(56英寸)。比轉(zhuǎn)速有230和280兩種，最大流量達(dá)6.5 m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程2518m，是高揚(yáng)程大型提水工程的泵型之一。雙吸式離心泵除臥式安裝外，根據(jù)需要也可以設(shè)計(jì)立式安裝的形式。目前主在有SLA型，其性能與相同規(guī)格的SA型泵相同。(3)多級(jí)單吸離心泵多級(jí)單吸離心泵適用揚(yáng)程比較高的場(chǎng)合。口徑50200mm(28英寸)，流量25450 m3/h

42、。根據(jù)需要，葉輪210級(jí)，揚(yáng)程14600m，也有高達(dá)1000m以上的。與單級(jí)單吸離心泵相比，多級(jí)單吸離心泵揚(yáng)程高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難。目前，最常見(jiàn)的品種有DA型 、D型、DG型，其中D型是DA型的改型泵，性能較好，可用于高揚(yáng)程地區(qū)提水灌溉?；炝鞅没炝鞅檬墙橛陔x心泵和軸流泵之間的一種泵型。揚(yáng)程適中，流量較大，高效區(qū)范圍寬，功率曲線(xiàn)較為平坦。且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便，重量輕，價(jià)格低。與軸流泵相比，泵房投資省，施工安裝容易。因此是平原河網(wǎng)地區(qū)及淺丘地區(qū)的優(yōu)選泵型。它的發(fā)展將部分取代離心泵和軸流泵，有著廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。 混流泵按出水室的不同，有蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種，現(xiàn)分別介紹如下：(1) 蝸殼式混

43、流泵蝸殼式混流泵為臥式、單級(jí)、單吸懸臂式結(jié)構(gòu)。主要有HB、HBC和HW型等幾種型號(hào)，泵的比轉(zhuǎn)速范圍300600。HBC型泵是HB型的改型泵，HW型泵經(jīng)過(guò)改型設(shè)計(jì)，采用了優(yōu)秀的水力模型，具有效率高、流量大的特點(diǎn)，與HB型泵相比，平均流量增加了30%。目前HBC和HB型泵口徑從150650mm（626英寸)。除26HB-30型泵揚(yáng)程達(dá)14m外，其余泵型揚(yáng)程大多在10m以下。HB（HBC）型泵中，150300mm口徑泵型為垂直出水型，350mm口徑有垂直和水平出水兩種型式，400650mm口徑泵型為水平出水型。近年來(lái)，為了適應(yīng)低揚(yáng)程泵站的需要，研制開(kāi)發(fā)了比轉(zhuǎn)速500和600的HW型低揚(yáng)程混流泵。目前

44、HW型混流泵已有8種口徑22個(gè)品種，口徑300700mm，揚(yáng)程分為5m、8m、12m三個(gè)檔次，供不同揚(yáng)程地區(qū)選用。豐產(chǎn)牌混流泵也是各地廣泛使用的泵型，結(jié)構(gòu)與HB型基本相同。有21個(gè)品種24種規(guī)格，口徑從2501500mm(1060英寸)，最大流最可達(dá)7 m3/s以上。除臥式蝸殼式混流泵外，為了適應(yīng)不同的安裝需要，還開(kāi)發(fā)HL型立式蝸殼混流泵。其口徑從300800mm。目前有10種規(guī)格可供選型。立式蝸殼式混流泵除保留了臥式泵的高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)外，又能適應(yīng)特殊條件的場(chǎng)合安裝使用，拓闊了混流泵的使用范圍。(2)導(dǎo)葉式混流泵（略）軸流泵（略）3.1.5潛水電泵3.1.5.1適用范圍建設(shè)

45、小型泵站時(shí)，下列場(chǎng)合可考慮使用潛水電泵：(1)河流、湖泊取水口位置水位變幅大的場(chǎng)合。傳統(tǒng)為解決在水位變化幅度較大的河流取水的泵站電機(jī)受淹問(wèn)題，是將電機(jī)層設(shè)置在最高洪水位之上，通過(guò)長(zhǎng)軸與安裝在水泵層的泵軸聯(lián)結(jié)，長(zhǎng)軸及中間軸承易出故障，給運(yùn)行管理帶來(lái)諸多的不便。還要求建筑物有較高的防洪標(biāo)準(zhǔn)，才能保證泵房安全，工程造價(jià)比較高。潛水泵安裝在水下，不受水位影響，適合在水位變幅大的地區(qū)應(yīng)用。(2)要求降低噪聲影響的場(chǎng)合。潛水泵可以將泵站噪聲級(jí)從85-90dB(A)下降到75dB(A)以下，特別適合建設(shè)在城市的排澇、污水泵站使用；(3)需要保持地面風(fēng)貌的場(chǎng)合。潛水泵在水底運(yùn)行，可以有不建地面廠房的方式，泵房

46、和控制室分離，噪聲低，散熱好，不影響周?chē)h(huán)境，保持地面風(fēng)貌； (4)移動(dòng)泵式泵站。潛水泵機(jī)電設(shè)備一體化，可采用移動(dòng)方式與水工結(jié)構(gòu)銜接，水泵統(tǒng)一管理、調(diào)度，提高水泵利用率和完好率；也可無(wú)配套的水工建筑物，采用浮船或雪橇式安裝，適用于防洪、抗旱及臨時(shí)抽水。3.1.5.2建設(shè)原則 (1) 從高效節(jié)能、防洪能力、運(yùn)行管理、安裝維護(hù)方便以及土地利用、環(huán)境等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選擇合理的設(shè)計(jì)方案；(2) 積極采用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和論證合理的新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備；(3) 根據(jù)泵站實(shí)際運(yùn)行需要和泵站的規(guī)模、地位，采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)泵站綜合自動(dòng)化，積極推行信息化。3.1.5.3安裝形式小型泵站潛水泵機(jī)組布

47、置根據(jù)其安裝形式可分為：固定式、移動(dòng)式和閘站結(jié)合式潛水泵站。(1) 固定式潛水泵站固定式潛水泵站水泵機(jī)組與配套水工建筑物固定在一起，檢修、維護(hù)時(shí)才將機(jī)組拆下。固定式潛水泵站的總體布置應(yīng)按即將頒布的潛水泵站設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。固定式潛水泵站的配套水工建筑物與普通泵站結(jié)構(gòu)方式類(lèi)似，機(jī)組水泵與電機(jī)一體化，安裝便利，配套的堤內(nèi)水工建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)可降低。(2)移動(dòng)式潛水泵站移動(dòng)式潛水泵站總體布置應(yīng)根據(jù)泵站使用要求，以及機(jī)組與水工建筑物的關(guān)系確定。有水工建筑物的移動(dòng)式潛水泵站，根據(jù)泵站水工建筑物功能，也分為兩類(lèi)。一類(lèi)水工建筑物為泵站專(zhuān)用，水泵機(jī)組的安裝方式為移動(dòng)式；另一類(lèi)，泵站水工建筑物還有其它功能，移動(dòng)

48、式機(jī)組與水工建筑物結(jié)合，構(gòu)成泵站。移動(dòng)式潛水泵站一般為濕坑安裝。移動(dòng)式潛水泵機(jī)組有專(zhuān)用配套的廠房及水工建筑物，其總體布置同固定式潛水泵站。移動(dòng)式潛水泵機(jī)組有配套的廠房及水工建筑物，機(jī)組采用可移動(dòng)安裝方式，采用耦合、承插等方式安裝，其配套水工建筑物與固定式潛水泵站一樣。當(dāng)機(jī)組長(zhǎng)期不運(yùn)行時(shí)，宜將機(jī)組吊出水面，放置在安裝及檢修車(chē)間或?qū)ｉT(mén)設(shè)置的置泵平臺(tái)。無(wú)配套水工建筑物的移動(dòng)式潛水泵站，水泵機(jī)組采用可移動(dòng)安裝方式，其總體布置應(yīng)適應(yīng)水工建筑物的布置，機(jī)組與固定水閘、管道、岸墻等水工建筑物結(jié)合運(yùn)用，采用耦合、承插等方式安裝，泵站不設(shè)配套水工建筑物如進(jìn)出水流道、前池、進(jìn)水池等。泵站不運(yùn)行時(shí)，可將機(jī)組吊出水面

49、統(tǒng)一管理、維護(hù)。移動(dòng)式潛水泵機(jī)組與固定的水閘、管道等水工建筑物結(jié)合布置的形式，泵站沒(méi)有專(zhuān)門(mén)配套的進(jìn)、出水流道及引水、輸水建筑物，潛水泵采用耦合、承插或法蘭方式安裝固定。泵站的布置應(yīng)在滿(mǎn)足原水工建筑物使用功能的同時(shí)，滿(mǎn)足移動(dòng)式潛水泵機(jī)組的運(yùn)行條件。雙向抽水的潛水泵站灌溉排水相結(jié)合，泵站樞紐布置可以采用單向葉輪配合貫流裝置，通過(guò)泵體整體調(diào)頭，實(shí)現(xiàn)雙向抽水；也可采用帶“S”型葉片的葉輪配貫流裝置，通過(guò)改變?nèi)~輪正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向抽水。對(duì)于平原湖區(qū)，通常通過(guò)同一泵站進(jìn)行排水和灌溉。當(dāng)外河水位較高，排水區(qū)內(nèi)澇水不能自排時(shí)，必須通過(guò)泵站抽排。當(dāng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)旱情或區(qū)內(nèi)缺水灌溉時(shí)，需要引水或提水灌溉。因此，泵站樞紐布

50、置往往需要把兩者結(jié)合起來(lái)，以充分發(fā)揮泵站的作用。整體調(diào)頭潛水泵裝置的進(jìn)出口尺寸相同，排水時(shí)水泵出水方向?qū)χ艥撤较?，在需要灌溉時(shí)，泵整體調(diào)頭，灌溉結(jié)束后恢復(fù)排澇方向。機(jī)組掉頭采用吊機(jī)起吊，轉(zhuǎn)動(dòng)變換進(jìn)出口方向，設(shè)計(jì)中，水泵機(jī)組的間距，不但要滿(mǎn)足水力要求，還要滿(mǎn)足調(diào)頭的要求。改變電機(jī)轉(zhuǎn)向的雙向提水，水泵葉輪用用“S”形葉片，無(wú)需改變泵裝置，通過(guò)電氣控制使水泵電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)雙向抽水。采用此方式的機(jī)組效率略低于整體調(diào)頭潛水泵裝置。（3）閘站結(jié)合式潛水泵站：將潛水泵直接安裝于小型圩口閘閘門(mén)上，這種型式的泵站無(wú)需另建機(jī)房，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大節(jié)省了工程量，降低了工程投資。這種類(lèi)型的泵站在設(shè)計(jì)時(shí)略加修改，使閘

51、門(mén)可以作180的旋轉(zhuǎn)后，便可以達(dá)到排灌結(jié)合的目的。閘站結(jié)合式潛水泵站打破了傳統(tǒng)的水泵結(jié)構(gòu)與安裝型式，無(wú)需另建機(jī)房和其它輔助設(shè)施，大大節(jié)省了工程投資。大口徑潛水泵是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的又一新泵型，它是將電機(jī)和水泵組合成一體，具有體積小、重量輕、移動(dòng)安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。它不需另建機(jī)房，可大大節(jié)省工程投資，其建站費(fèi)用僅為同類(lèi)泵站的5060%。潛水式電泵已有70多年的歷史，但大口徑、低揚(yáng)程、大流量的潛水式軸流泵和混流泵只是近20年才發(fā)展起來(lái)的。由于近年來(lái)密封、絕緣、冷卻、潤(rùn)滑、自動(dòng)耦合以及自動(dòng)監(jiān)控等許多關(guān)鍵技術(shù)的解決為潛水電泵的大型化打下了基礎(chǔ)。 在國(guó)外，大口徑潛水泵應(yīng)用甚廣。瑞典、德國(guó)、日本、美國(guó)等均相繼開(kāi)發(fā)出

52、各種型式的大口徑潛水泵。最大口徑已達(dá)1.6m以上，流量超過(guò)8.3 m3/s，而且還在不斷增大。我國(guó)近年來(lái)在開(kāi)發(fā)大口徑潛水電泵方面作了大量工作。隨著自動(dòng)耦合問(wèn)題的突破，使起吊重量大大減輕，有效地解決了安裝檢修的難題。目前，大口徑潛水電泵的口徑已從350800mm發(fā)展到900、1000、1200、1400mm等各種規(guī)格。大口徑潛水泵的流量范圍達(dá)0.26.0 m3/s，揚(yáng)程范圍為1.59.0m，配套電機(jī)從7.5400kW，使用電壓除低壓380V外，已開(kāi)發(fā)出6kV、10kV高壓潛水電泵。 采用現(xiàn)代大口徑潛水電泵的潛水泵站具有以下特點(diǎn)： (1)工程投資對(duì)一些型式的泵站可以有所降低。潛水泵站因無(wú)需上部廠房

53、結(jié)構(gòu)，水工結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。即使需要建泵房，因潛水泵結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，也可使廠房跨度減小，高度降低，從而減少工程投資。由于整個(gè)泵房重量的減輕，對(duì)地基承載能力的要求相應(yīng)降低，當(dāng)在軟土地基上建設(shè)泵站時(shí)有可能節(jié)省大量的樁基費(fèi)用。另外，大口徑潛水泵與常規(guī)立式軸流泵相比，由于無(wú)需中間傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，機(jī)組重量可減輕50%。一旦出現(xiàn)故障，可吊出檢修。輔助設(shè)備的減少和自動(dòng)化程序的簡(jiǎn)化，使電氣設(shè)備、控制設(shè)備、自動(dòng)化儀表均有所減少，從而降低機(jī)電設(shè)備的投資。 (2)安裝、拆卸、維修、保養(yǎng)非常方便。由于大口徑潛水電泵為同軸整體結(jié)構(gòu)，沒(méi)有安裝過(guò)程中的同心、擺度等問(wèn)題。同時(shí)，大口徑潛水泵均采用自耦聯(lián)接裝置，水泵與管

54、道連接不用螺栓，大大提高了裝拆的效率。在非運(yùn)行季節(jié)，可吊出維修保養(yǎng)延長(zhǎng)使用壽命。 (3)運(yùn)行條件大為改善。由于水下運(yùn)行，無(wú)噪音，泵房在地下，對(duì)周?chē)h(huán)境影響很小。 (4)便于自動(dòng)化控制。大口徑潛水泵起動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)單，只要到了一定水位，水位控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作，即可起動(dòng)或停機(jī)。 (5)使用壽命長(zhǎng)。隨著密封技術(shù)、材料技術(shù)、絕緣技術(shù)的進(jìn)步，大口徑潛水泵壽命不斷延長(zhǎng)，與普通電機(jī)相差無(wú)幾。即使對(duì)于含多泥沙的水流，采用多孔口自耦裝置，可減少泥沙進(jìn)入泵內(nèi)，提高了水泵的使用壽命。 (6) 設(shè)備可靠性不斷提高。由于輔助設(shè)備的減少和絕緣密封技術(shù)的提高，故障發(fā)生的可能性也隨之減少。即使一旦出現(xiàn)故障，可立即吊出利用備用泵替換，不影響泵站正常運(yùn)行。這一措施可使泵站省去備用泵的安裝位置，從而節(jié)省土建投資。 (7)由于大口徑潛水泵設(shè)施簡(jiǎn)單，因此大大縮短了泵站施工工期，做到當(dāng)年投資，當(dāng)年受益。 鑒于以上的特點(diǎn)，推廣應(yīng)用大口徑潛水泵具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特別是近年來(lái)大中城