喷泉设计中的水泵选择及布置

王迎 天津大德环境工程有限公司

一、喷泉水泵的选择要点

(一)选择适合的水泵类型

水泵的种类很多，目前国内喷泉行业主要使用的有离心泵、管道泵、潜水泵等。

其中潜水泵的使用量最大，用途最广，可用于各种水池、旱池、江河湖等广阔水域中的喷泉。这是由于潜水泵相比其他泵种具有诸多优势：①可以简化供水管网，无需另外建造泵房等配套设施，节省土建费用。②水力损失较低。潜水泵可直接浸没在喷泉水域内，向喷泉设备提供给水，大大缩短了给水管道的长度，同时也减少了管道上各种配件阀门的数量，从而降低了水力损失，能耗也可随之降低。③吸水直接，启动迅速，利于实现喷泉表演的频繁切换。④噪音低。

离心泵多用于有人与之进行近距离接触互动的游戏类喷泉或舞台表演类喷泉。使用离心泵给水需要单独建造专用的泵房，从根本上降低了由水泵电机绝缘损坏导致水池带电引发人触电事故发生的概率。

管道泵可直接安装在喷泉的给水干管上，多用于喷高较低、流量不大的小型水景。

(二)选择造价合理的水泵产品

首先要确保所选择的水泵为符合国家相关规范标准的合格产品。

有时根据计算好的设计扬程和设计流量，在水泵技术样册中可找到多种满足设计要求的水泵型号，此时就需要对这几种泵型进行技术经济比对，选择其中性价比更优的方案。

如果水质等条件允许，也没有针对水泵提出专门技术需求时，可选用铸铁材质的水泵。不锈钢水泵外观美观，耐磨损性能更优，对水质的适应性也更强，不过价格要远高于同型号普通铸铁泵，所以需要在选择使用时考虑工程造价和材质性能上的平衡点。

另外水泵厂家的售后服务也是水泵选择中的一个重要参考因素。选择诚信可靠的生产厂家可为未来工程的质保维护提供有力的保障。

(三)选择高效节能的水泵产品

通常水泵厂家在产品目录中都会提供水泵的主要技术参数表或特性曲线图，水泵参数表中至少会列出一组水泵的额定流量和额定扬程，这个数据一般为水泵的高效运转工况，所以在选择时优先选取这个工况内的水泵。如果厂家提供了水泵的特性曲线图，则我们可以更加清晰地查找到这个高效工况区。此时水泵不仅效率高、耗能省，运营费用低，同时运行也更加稳定、使用寿命更长。

二、喷泉水泵布置的设计思路和方案

(一)水泵的并联、串联

喷泉在使用潜水泵供水时一般不会考虑水泵串联使用。如果遇到超高喷泉设计，需要配套的水泵流量大且扬程高，这种情况下一般会选用多级潜水泵供水。如果选用一台水泵无法满足设计需求，通常的做法是选择同型号的多台潜水泵供水。

当喷泉使用离心泵时，通常是整套喷泉进行集中供水，故水泵采用串联和并联的情况较多。当使用一台离心泵无法满足喷泉供水需求时，适宜的方式是选用多级离心泵或同型号的多台离心泵串联使用。

值得注意的是，串联或并联使用的多台水泵，水泵的使用工况并非为单台水泵效率的简单叠加，而是略有降低。

(二)水泵的备用

一般情况下，喷泉在设计时不会考虑预留备用水泵。不过需要长期连续运行的喷泉，为了保证运行的安全可靠，会适量增加备用水泵。

(三)水泵布置的设计案例

本工程位于某公园人工湖内，为升降式音乐喷泉。喷泉浮排平台为50米×9米的矩形桁架式结构，喷泉区域内湖水深度为2至3米。喷泉共有6种独立水型，除其中气爆泉仅需空压机供气外，其余5种水形均需要通过水泵进行供水(如图1)。

考虑到本项目建造在湖中浮排上，故在水泵类型中选用潜水泵。项目建造的水域为人工湖，湖中水质有一定保证，且考虑到工程造价的限制，所以选择用普通铸铁潜水泵。

依据喷泉水形组合的要求和喷头水力计算的结果，最终选定使用28台水泵为这5种独立水型供水。其中，中心高喷选用2台37KW深井潜水泵，其余26台全部为7.5KW及以下功率的小型潜水泵。

由于本项目是在浮排上建造的喷泉，在满足水形供水需求的前提下，在机械管道设计时要尽量保证整体的重量平衡，以防止由于某一方向偏重而导致浮排倾斜沉覆现象的发生。故全部水泵都是依照对称的布局进行排列，没有集中或偏向单侧的布置。其中三三横摆、旋转喷泉、侧高喷共配泵14台，沿矩形桁架长轴对称并尽可能均布；中心高喷配泵2台，沿矩形桁架中心短轴对称布置；内外径摇以内外二圈喷泉主管沿圆周均布。

图1

三、结束语

在喷泉设计中，水泵的选择和布置是相当重要的环节。近年来不少水泵生产厂家也开始关注到喷泉行业的巨大市场，研发制造了各种适用于喷泉水景技术需求的专用泵，加速了喷泉行业的创新发展，进一步开阔了喷泉行业在景观建设中的应用前景。