浅析小型双向轴流泵站布置型式及断流方式的选择

郭 军王 丽鲜凡凡

浅析小型双向轴流泵站布置型式及断流方式的选择

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随着农村水利事业的发展，农业节水与灌排体系的不断完善，农村水系规划的不断调整，许多中小型泵站原有的单排、单灌功能已不能满足地方水利事业发展，笔者近几年在从事的农田水利工程的设计过程中经常遇到基层的水利管理部门在小型泵站拆除重建的过程中要求增加泵站的功能，使原有单排、单灌轴流泵站转化为抽排、提灌相结合的多功能轴流泵站。本文列举该型泵站几种布置型式及断流方式，浅谈其适用性及优缺点。

二、总体布置

1.进、出水池并列布置型式及断流方式

进、出水池并列布置是指将泵站进水池与出水池中心线沿水流方向并排布置，进、出水池的底板高程相同，进、出水池之间用墩墙隔开，水泵出水管穿过隔墙。水泵从偏于河道一侧的进水池将水抽入偏于河道另外一侧的出水池，通过布置于进、出水池进、出口的闸门控制实现泵站双向运行，水流在平面上转了两个90°弯。

这种泵站布置型式具有基础开挖量小、结构简单、施工方便等优点，同时站房及配电间布置于一块底板，避免不均匀沉降。但该布置方式要求河道较宽，必须满足进、出水池并列布置要求；且泵站运行时进、出水均产生偏流，易形成漩涡，泵站整体流态较差。

该型式水泵断流方式常采用拍门断流，出水池闸门兼作水泵事故停机闸门。此类型式一般适用于河床宽度较大，对流态要求不高的场合。结合泵站，泵站以排涝功能为主。设计排涝净扬程1.7m，设计灌溉净扬程0.6m。泵站以设计排涝流量选型，设计排涝流量1.3m3/s，安装700ZLB-125水泵机组一台套，叶轮安装角0°，配套电机功率75kW。泵站总体布置采用进出水池并列布置型式，采用拍门加闸门的断流方式。

2.双向“X”型流道布置型式及断流方式

双向“X”型流道布置型式以往经常应用在大型立式双向泵站的布置上，小型泵站应用较少。这种布置是将泵站进出水流道分成两层，出水流道层位于进水流道层之上。水流从进水流道通过水泵提升至上层的出水流道，通过布置于进出水池进出口的闸门控制实现泵站双向运行，水流在立面上转了两个90°弯。

这种泵站布置型式对河道宽度要求不大，水泵出水往往只需配置出水导叶，不需要出水管道，水流条件也比较好。但该布置方式泵站底板较低，河道开挖量大；而且为了满足泵站双向运行功能，泵站顺水流向需并列布置拦污栅、闸门等设备，泵站顺水流向长度往往偏长。

双向“X”型流道布置型式因出水采用混凝土流道，故一般不用拍门作为水泵断流方式。小型泵站一般采用铸铁闸门配螺杆启闭机作为泵站断流方式。但是螺杆启闭机及铸铁闸门断流时间较长，为防止水泵倒转，小型泵站常在水泵叶轮轮毂处设置防止叶轮反转螺母，或在导叶出口设置两片半月形止回板实现泵站安全断流。此种型式一般适用于闸站结合泵站，底板按照闸室布置及稳定要求等，本身就要求有一定长度。

以上官沟闸站为例，该泵站排灌结合泵站，泵站以排涝功能为主。设计排涝净扬程1.08m，设计灌溉净扬程2.0m。泵站以设计排涝流量选型，设计排涝流量7m3/s，安装ZQ800-160水泵机组4台套，叶轮安装角度0°，配套电机功率90kW。泵站总体布置采用双向“X”型流道布置型式，采用导叶出口设置两片半月形止回板拍门加闸门的断流方式。

3.水泵出水双向岔形管型式及断流方式

该种布置方式与双向“X”型流道布置型式类似，进水布置与其相同，但是出水采用金属出水管伸直出水胸墙以外。水流从进水流道通过水泵出水管道流入出水河道，通过布置于进水池进口的闸门和出水管道的阀门控制实现泵站双向运行。

该种布置方式采用出水管道直接与渠道联接，出水管道流速较大，出水管道有阀门、穿墙管、拍门等配件，出水管道损失较大。但是由于采用阀门代替闸门进行控制，它与双向“X”型流道布置型式相比可以最大限度地缩小泵站顺水流向长度。此种型式一般适用于水泵出口直径小于1.0m的小型泵站。

该型式采用拍门实现断流，出水管路阀门可兼作事故断流闸门。

泗洪县陵园翻水站为双向补水泵站。泵站设计扬程3.5m。泵站设计排涝流量为1.0m3/s，采用700QZ-100型井筒式轴流泵，配90W电机1台套，出水管配两只电动蝶阀，实现双向抽水。

三、结论

小型双向轴流泵站布置及断流方式有多种，设计时应根据泵站的具体情况、机组特性以及现场条件，经过技术经济比较进行综合考虑，选择最合理的布置及断流方式

（作者单位：1.江苏省洪泽湖水利工程管理处 223100 2.淮安市水利勘测设计研究院有限公司 223000）