车载移动排涝泵站现状与发展研究

阳建平，葛国华，王启菊， 徐悦，李波 ，李志鹏

（湖南省水利水电勘测设计规划研究总院，湖南 长沙 410007；2.长沙理工大学，湖南 长沙 410114）

我国在各地城市、农村以及江河海地区修建有大量负责抗洪排涝的固定泵站，这些固定式泵站一般情况下均能满足抗洪排涝的需要，但近年来，由于受极端天气的影响，各地区重大洪涝灾害频发，在遭遇极端降雨的情况下，固定泵站已经不能满足排涝需求，甚至部分固定泵站不能正常开机，使人民群众生命财产安全受到威胁。险情发生时，常有时间紧急、人员不足、无应急电源、无起吊工具等情况，而目前采用的防汛抢险排涝措施无法达到快速、便捷且适应防汛抢险恶劣工作条件的要求，因此具有机动性、灵活性的车载移动排涝泵站应运而生。车载式移动排涝泵站是采用专用车辆搭载柴油发电机组及其控制箱、移动泵站、水带、浮筒、卷扬机以及应急照明系统等组成，其投资成本小、适用范围广、机动性强等特点补充了国家抗洪排涝装备的短板，具有战略意义和重要发展前景。

1 国内外车载移动排涝泵站技术和产品应用现状

1.1 国内状况

目前国内市场上的车载移动排涝泵站主要有半挂式和整车式，整车式又分为厢体固定式和带臂移动式。车载移动排涝泵站采用的水泵有潜水泵、自吸泵、转子泵等，也有选用潜水混流泵或自吸泵与潜水泵搭配方式移动泵站。水泵型式的选择直接关系到车载移动泵站的排水效率、抗洪能力和适用范围，如潜水泵操作简单、方便、适用范围广，但设备过于沉重，需配有直臂式随车吊；自吸泵排水量大，但吸程低，且容易堵塞，为了提高其自吸能力一般配有真空泵辅助；转子泵功能强大，但价格昂贵，多应用于半挂式排水车。

由于在移动泵站方面还没有国家和行业的相关标准，我们暂且把可以方便移动到现场进行抽水作业的设备统称为移动泵站机组，下面简单介绍目前国内应用较多的移动泵站机组型式。

（1）半挂车或拖车式液压驱动型泵站。半挂车或拖车式移动泵站由柴油发动机、液压站、泵组及油管等组成，由柴油发动机提供动力，使得液压油泵中低压油转换为高压油，再通过液压控制阀块和液压管路至液压马达，以液压马达为驱动元件带动水泵叶轮做功。

（2）集装分离式液压驱动型泵站。集装分离式移动泵站由动力单元和泵组单元组成，动力单元包括柴油发动机、液压站、高压油泵、控制阀块及油箱等部件，泵组单元包括水泵和液压马达，工作时液压马达作为驱动元件带动水泵叶轮做功。

（3）排污泵式车载内燃型泵站。排污泵式移动泵站由柴油内燃机、联轴器和排污泵等组成，由车辆的柴油机供电给排污泵，不用设置其他设备配电，能节省车辆空间，因此移动泵车基本设计为小底盘，能提高其灵活性和机动性，常作用于道路较为狭窄地方。

（4）潜水泵式车载电力驱动型泵站。潜水泵式移动泵站由柴油发电机组、潜水泵、起吊设备和电力控制柜等设施组成，由发电机组为潜水泵供电。因带有随车起重机，故该种泵车体积较大，但可以根据发电机组功率大小配置潜水泵，保证排涝效率的最大化。

（5）自吸泵式车载电力驱动型泵站。自吸泵式移动泵站由柴油机发电机组、自吸泵和真空辅助抽吸系统组成，由发电机组为水泵供电，当自吸泵吸程不够时可由真空泵辅助抽空引水。该移动泵站操作方便快捷，只需搬动安装进出水管，操作相应阀门便可开始作业。

1.2 国外代表性车载移动排涝泵站产品

（1）真空自吸泵式移动泵站。该泵站由柴油发电机组、自吸泵、真空泵及其他辅助设备组成，柴油机通过变速箱驱动自吸泵旋转开始抽吸，并通过其前端的动力输出皮带轮驱动离合器旋转，从而达到真空泵对自吸泵辅助抽真空作用，其整体机组用拖车移动，目前单台流量可以达1500m3/h。

（2）移动式凸轮转子泵车。该泵站由柴油发电机组、凸轮转子泵、减速箱等其他设备组成，柴油发动机经齿轮减速箱直联水泵，该泵站具有使用寿命长、体积小、重量轻、可以固液气混输等优点。整体机组移动一般为拖车式或车载式，目前单台流量达1350m3/h。

（3）美国MWI液压驱动移动泵站。该泵站主要由柴油机、水泵、液压马达、液压油泵、管路、油箱、散热器、控制、电路及承载车体等组成，整体机组用拖车移动，是国际上最早开发应用的移动泵技术产品，最大流量达9000m3/h。

2 车载移动排涝泵站特点分析

车载移动排涝泵站机动灵活、便于操作、结构紧凑。移动泵站还可以通过遥控履带底盘进行无障碍行走，实现远距离运输，无须配备起吊装置，紧急情况下可实现快速排涝。且抢险设备安装投运仅需少数人员在短时间内即可完成。汽车底盘设有封闭式车厢、中控休息室和车载设备，其布局合理，设计人性化。

车载移动排涝泵站能适应于恶劣工作条件的防汛抢险。车载移动排涝泵站便于运输，所有设备集成于泵车内，整车宽度能达到2.5m及以下，适应不同的道路宽度。如遇路面过窄、道路损坏等情况，也可化整为零将车上设备运至抢险地点。且泵车配置有柴油发电机组，并自带有底座式油箱，在不便接入电网的抢险点可为水泵提供电源。移动泵站具有一定的吃水深度，泵站浮体按“不倒翁”原理设计，泵站就位后由锚固装置将其固定，可在较大水流及风浪条件下稳定在工作区。

车载移动排涝泵站同样有效率高、排水量大、扬程范围广等特点，且随车配备有柴油发电机减振装置、水泵进水口防堵塞设施、维修专用工具等以保证抗洪排涝工作的顺利进行。

3 车载移动排涝泵站的发展趋势及应用前景

车载移动排涝泵站应用方便、快捷，是抗洪排涝的重要工具之一，它的出现进一步完善了城市防洪保障工作的基础设施建设，大大提升了城市应急排水处置能力。近几年，我国车载移动排涝泵站技术水平不断提升，特别是在液压驱动型泵站方面已经赶超过国外水平，而国外移动泵站高吸程及固液气混输的特点也值得我们学习和借鉴。

综合现有排水抢险所遇到的实际问题，今后可以从移动泵站和水泵两方面着手进行研究，泵站方面研制出结构更紧凑、更轻便、搭载自备电源的水陆两栖式移动泵站；水泵方面基于排涝抢险环境，进行水泵抗水体流动、抗风浪、出水消能能力和进行水泵拦污研究，以及研发排水量大、扬程范围广的潜水泵。