泵站一体化设计的实际应用

候宏林（湖南华纬水电工程公司，湖南　常德　415000）



泵站一体化设计的实际应用

候宏林（湖南华纬水电工程公司，湖南常德415000）

泵站的一体化设计施工，能够合理的减少占地，优化泵站建设方案，缩短建设周期、节约泵站的投资成本。本文结合了某泵站引、排、灌的一体化建设的实际应用，提出一些泵站优化建设的思路，望对今后泵站的建设提供有效的参考。

一体化设计；泵站建设；实际引用

1　泵站工程概况

该泵站建设为A湖的重要引排水泵站，A湖本身缺乏集雨面积，常会出现水源不足，泵站起到可以将附近河水引入A湖，且在垸内发生洪涝时将A湖湖水排出到河流洪道。在泵站的两侧同时布置了灌溉用渠道，在旱季时可以将A湖湖水或者河水抽入到灌溉渠道内，用以满足农田的灌溉需求。当前泵站的各工况运行水位见表1。

表1　泵站各工况运行水位（单位：m）

2　泵站布置型式

因A湖和泵站为渠道连接，在渠道的两侧有较多居民点分布，如果在设计建设中采用排、灌分建，渠道就必须拓宽，增加居民拆迁的数量，直接导致投资的增加。所以在泵站建设之前，多方参与讨论从而提出了“引、排、灌”三位一体的设计思路。依照合建型的泵站进行设计施工建造。

一体化的设计思路，使得施工建设较为集中，整体工程能够满足引水、排涝和灌溉多功能集合。相比分散式的泵站建设节省了建设资金。在建设施工中，泵站的主题结构主要分为防洪闸、压力水箱、穿堤涵管以及主泵房。其中压力水箱与主泵房在堤防内侧平行布置，其中压力水箱分为两层，泵站通过在压力水箱两侧闸门的控制，得以实现泵站不同的功能。主要建筑详见图1。

图1　泵站平面结构布置图（上）总面布置图（下）

3　各项功能一体化的实现与建设

3.1泵站的引水功能

河水的洪道水位高程为 （26.0～29.0）m间，A湖水位为（27.0～30.0）m间，如要实现河水引入控制如下：开启防洪门C，关闭抗旱阀D，将控制门A下闸，控制门B上闸。将河水引入穿堤涵管进入压力水箱下层，利用水泵将水抽至上层，流向控制门A的上孔，最终流入引水渠道实现引水功能。当河水水位高于A湖水位时，可将闸门全部上提，实现自流引水。

3.2泵站的排涝功能

A湖水位为 （28.5～30.0）m之间，河水洪道水位高程为（33.4～37.9）m之间，要实现涝水排入外河控制如下：防洪门C开启，抗旱阀D关闭，控制门A上闸，控制门B下闸。A湖水通过引水渠道进入压力水箱下层，通过水泵抽至上层，流向控制门B的上孔，最终通过穿堤涵管流入外河，实现排涝功能。当河水位低于A湖水位，关闭全部闸门，实现自流的排涝。

3.3泵站的灌溉功能

A湖水位为 （27.5～29.5）m之间，河水洪道水位高程为（26.5～29.0）m之间，要实现农田灌溉控制如下：防洪门C关闭，抗旱阀D开启，控制门A上闸，控制门B上闸。A湖水通过引水渠道进入压力水箱下层，通过水泵抽至上层，通过抗旱阀D控制的钢管，最终流入两侧的抗旱渠道，实现灌溉功能。

4　施工中关键技术的解决

泵站的多种功能是通过对水箱闸门的调节而达到，压力水箱为上下两层，下层为控制进流，下层的作用为加压，水的流向则是通过前、后两扇控制闸门对上、下水箱的压力来调节；上层水箱设置左、右两个灌溉阀门，可通过灌溉阀门的开、关控制水流向需水的灌溉渠道。因此压力水箱在施工中存在如下问题：

（1）控制闸门起到调控水流的作用，其功能的变化改变着挡水方向，对于闸门的施工方式为双向止水，在闸门提起后封堵压力水箱上层孔口时无底坎止水，对底部封堵的方法在施工中则采用侧止水，闸门上提后的止水效果则取决于对底部施工中做特殊侧向止水。

（2）排涝时外河水位高，控制门B下闸，此时控制门顶部的螺杆空隙处承受较高的水压，处理不当时，不仅无法实现排涝，甚至会出现外河水从控制门B顶部倒灌的可能，因此在施工中，技术人员将控制门B顶部的螺杆进行了严实的封闭，并且在泵站在门槽上部预留二期混凝土和锚栓，闸门在进行安装后用抗压盖板密封门槽顶部，抗压盖板与闸门螺杆之间的缝隙使用橡胶螺母封堵，当闸门到位为后将橡胶螺母向下旋紧封闭螺杆与钢板之间的缝隙。详见图2。

图2　闸门槽顶部止水示意

（3）工程设计的要求水泵在引水、排涝工况均能稳定运行，但在实际施工中得知引水工况净扬程低，排涝工况净扬程高，如施工按两个工况选型则没有合适的泵型，因此考虑按排涝工况布置水泵出水管中心高，可适当抬高引水工况净扬程，选型时优先满足引水工况下的提水流量达到10.21m3/s，兼顾排涝工况下的提水流量大于3.1m3/s，实际排涝流量则取决于排涝扬程下水泵的出水流量。这样选型可达到两工况泵组均能稳定运行，且节省泵站的建设成本。

5　结语

泵站的引水、灌溉、排涝三大功能只要通过对闸、阀的调节就能达到，形成了灌、排泵站一体化，大量节省人力、物力，减少占地，通过控制闸的上下移动能控制不同位置，节省了闸门建设费用，但泵站的各种切换的操作比较复杂，需要详细系统化的操作流程，如何使泵站既操作简便又节省投资，是今后重点研究的内容之一。

候宏林（1969-），男，工程师，本科，主要从事水利水电施工工作。

TU992.25

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2095-2066（2016）11-0053-02

2016-3-20