浅析泵站工程规划

摘 要：泵站工程被广泛地应用于国民经济的各个部门。如采矿工业中的矿井排水泵站；电力工业中的高压锅炉给水泵站、冷热水循环泵站；市政工程中的给水、排水泵站；为农业生产服务的灌溉泵站、防洪除涝排水泵站、灌溉排水结合泵站等等。泵站工程规划的效果直接影响其设计、施工及使用效果。本文以为农业生产服务的灌溉泵站规划以及建筑物的布局等进行探讨。

关键词：泵站；规划；布局

泵站工程是利用机电提水设备及其配套建筑物，给水流增加能量，使其满足兴利除害要求的综合性系统工程。在泵站工程规划的过程中，规划人员需要考虑当地的自然条件、社会经济状况和水资源情况等各种综合因素，确定工程的控制范围和面积。正确地进行泵站工程的规划设计，尽可能地减少其基建投资，节约能源消耗，降低运行成本，在国门经济中具有十分重要的意义。以农田灌溉或排水为目的的泵站工程，在其规划阶段中应达到相应的灌溉设计保证率或排水设计标准。

1 灌溉泵站工程规划

1.1 提水灌区的划分及泵站布局

根据水源、灌区地形、行政区划、能源、道路等具体条件，对整个灌区按高程分级，在相同高程范围内分片布置灌溉渠系，并确定与之相适应的泵站位置，称为提水灌区的划分。在泵站工程规划中应拟定几种可行方案进行对比分析，从中选择见效快、投资省、运行费少、管理方便的方案。

常见的灌区划分方案有如下几种。

（1）单站一级提水一区灌溉。在水源岸边建造泵站A，通过出水管道B，提水到出水池C，由输水干渠D控制全灌区。这种划分方案适用于控制面积不太、扬程较低（低于水泵扬程）、地形高差较小、输水渠道不长的灌区。一些局部高地和地形平坦的小型灌区常采用这种方案。其优点是工程规模小，见效快，机电设备少且很集中，便于管理等。

（2）多站一级提水分区灌溉。当灌区沿水源岸边呈长条形分布，或灌区内河网密有沟渠纵横时，如仍采用单站一级提水，一区灌溉的方式，具有机电设备少而集中，便于管理的优点，但输水渠道较长，不仅使交叉建筑物增多、渗漏、蒸发损失增大，而且在灌水紧张季节，上下游发生用水纠纷，灌溉管理极不方便。因此，在这种情况下常以行政区划或输水渠道的长度或天然沟（河） 为界，把整个灌区划分为若干个单独的提水灌区。每个灌区在水源岸边单独设站，均为一级提水。分区灌溉虽较一区灌溉有上述优点，但机电设备增多、分散，输电线路加长。

（3）单站分级提水分区灌溉。当灌区面积不大，但地形坡度较陡、高差较大时，为避免高水低灌，节约能源，常采用在水源岸边建造一座泵站，安装一种成几种扬程的水泵，向不同高程出水池供水，分别灌溉不同高程农田的方式。

1.2 站址选择

灌溉泵站站址选择，应根据泵站工程的规模、特点和运行要求，与提水灌区划分一起考虑，同时进行。合理地确定泵站的位置，包括取水口、泵房、出水池的位置，并应照顾到灌溉输水渠道与出水池的衔接与布置等。站址选择得是否合理，直接关系到工程的建设投资、建成后的安全取水和运行管理等问题。所以在泵站工程规划中必须予以足够的重视。现对站址选择中应注意的问题分述如下。

（1）水源。为了便于控制全灌区，并尽可能地减少提水高度，水源泵站的站址应选在灌区的上游，泵站提水流量有保证，水位稳定，水质良好的地方。在从河流取水时，泵站或其取水建筑物的位置，要选择在河流的直段或凹岸下游河床稳定的河段上，不要选在容易引起泥沙淤积、河床变形、冰凌阻塞和靠近主航道的地方。尽可能地避免在有沙滩、支流汇入或分岔河段上建设泵站及其取水建筑物。还应注意到河游上已有建筑物的影响。

（2）地形。泵站应建在地形开阔、岸坡适宜的地方。站址地形应满足泵站建筑物布置，土石开挖工程量较小，便于通风采光，对外交通方便，适宜布置压力管道、出水池和输水渠道并便于施工等要求。

（3）地质。泵站的主要建筑物应建在坚实完整、承载能力较强的岩石地基上，避开大的或活动性的断裂构造。如遇淤泥，流沙、湿陷性黄土、膨胀土等地基，必须进行地基处理，并采用相应的基础加固措施。泵站应建在有可能发生滑坡或塌方影响的范围之外。

（4）电源、交通及其他。为了降低输变电工程的投资，泵站应尽可能地靠近电源，减少输电线路的长度。泵站应靠近公路，或建在便于修建进场公路的地方。泵站要尽可能靠近村镇或居民点。以便解决运行管理人员的生活问题。

2 泵站建筑物的组成及布置

泵站的主要建筑物一般有：取水口、引渠、前池、进水池、泵房、出水管道和出水池等。与主要建筑物配套的辅助建筑物一般有：变电所、节制闸、进场公路与回车场、修配厂和库房、办公及生活用房等。

泵站建筑物的总体布置，应依据站址地形、地质、水源的水流条件和泵站的性质，泵房结构类型和综合利用的要求等因素，全面考虑合理布局。设计中首先把主要建筑物布置在适当的位置上，然后按辅助建筑物的用途及其与主要建筑物的关系，将其分别布置适当的地方。泵站建筑物总体布置尽量做到紧凑、便于施工及安装、运行安全、管理方便、经济合理、美观协调、少占耕地等。

2.1 灌溉泵站建筑物布置

在水源岸坡平缓且与灌区控制高程相距较远的场合，为了缩短压力管道的长度，降低工程造价，提高装置效率，常采用有引渠的布置形式，使泵房尽可能地靠近出水池。当水源岸坡陡峻且与灌区控制高程较近时，多采用无引渠的布置形式。泵房建在水源岸边，直接从水源取水。

2.2 排水泵站建筑物布置

汛期排水区的渍水不能顺利及时地排出，必须泵站提排，但在容泄区的枯水期或洪峰过后却可以自流排水。因此，常建成自流排水和泵站提排两套排水系统的泵站枢纽工程。按照自流排水建筑物和泵房的相对关系，排水泵站建筑物布置分为合建式和分建式两种。

分建式适用于泵站扬程较高，或内外水位变幅较大的情况下，具有便于利用原有排闸，且泵站有单独的前池、进水池、进水平顺、出水池易于布置等优点，因此实际工程中应用较多。但会要求站址的地形比较开阔，这样才有利于站、闸、渠的布置。

合建式就是把两套系统组合在一起，共用一部分建筑物，实现集中管理。这种形式的有点在于，布置紧凑、占地较少，但也存在构建较复杂的问题。在泵扬程较低，或内外水位变幅较小的情况下，更为实用。

2.3 灌排结合泵站建筑物布置

一般排水区遇暴雨须要排水，若容泄区水位低于排水干渠水位时，可以自流排水、反之则须泵站提排。由于受地形的影响低处排水时，高处需要灌溉；由于季节间的气候差异，雨季排水而旱季又须灌溉。这样使同一泵站兼做排涝和灌溉则称为排灌结合泵站。灌排结合泵站建筑物布置的形式很多，但就其主要特征可分为节制闸与泵房建在一起的合建式和分开建造的分建式。

3 结束语

总之，泵站工程的规模、控制范围和总体布置方案的确定，在很大程度上取决于兴建工程的目的，当地的经济、地形、能源、气象、作物组成以及现有水利工程设施的情况等等因素。泵站工程规划必须以流域或地区水利规划为依据，按照全面规划、综合治理、合理布局的原则，在正确处理灌溉与排水、自流与提水、灌溉排水与其他用水部門的关系、充分考虑泵站工程综合利用的基础上进行。

作者简介：曹明礼（1984-），男，黑龙江省佳木斯市汤原县，工程师。