阮红丽　李光辉　梁君

摘要 结合小型泵站设计经验，简述了四川省小型泵站设计中应注意的事项，以期为相关设计人员提供一定的参考与借鉴。

关键词 小型泵站；设计；注意事项

中图分类号 TV675 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0194-01

四川省的泵站以小型泵站为主，据统计，小型泵站装机功率占全省总装机的84%[1]。小型泵站设计作为小型泵站建设的重要环节，其技术方案的优劣，对小型泵站建设的成败起着关键作用。笔者主要针对小型泵站设计过程中应注意的方面进行简要论述。

1 泵房

一是泵房建设位置应在设计枯水位时保证能取到水，而在设计洪水位时又不能被淹没。二是泵房地基应满足承载能力、稳定、变形的具体要求。泵房地基应优先选用天然地基，当泵房地基岩土的各项物理力学性能指标较差，且工程结构又难以协调适应时，可采用人工地基。三是泵房基础应具有足够的强度、刚度和耐久性。要根据泵房使用要求和结构布置，应按建筑部门的设计标准决定基础类型、基础埋设深度和构件尺寸。省内高山寒冷地区基础埋设深度应大于当地冻土层深度。对于浅层土质软弱的，应采用相应措施，进行人工加固。基础埋设深度还应考虑地下水对基础材料和施工的影响。四是泵房布置时应满足泵房内通风和照明要求，并符合排水、防潮、防火、防盗、防噪声（振动）等技术规定。

2 水泵

水泵设计参数应满足泵站提灌要求。水泵流量应根据灌区灌溉面积，按照《四川省用水定额》，同时考虑水源来水量、系统运行模式、投资限制等综合因素确定；水泵扬程在净扬程基础上，根据计算的管道沿程损失及局部损失综合确定；水泵配套功率应根据水泵流量、扬程等参数综合确定[1-2]。水泵选型应满足泵站设计流量和设计扬程的要求，并应考虑一定裕量；在各特征扬程情况下，水泵应始终保持在高效区运行，在最高和最低扬程范围内，水泵都应能安全、稳定运行。

四川省小型泵站常用的水泵主要包括IS型、S型、D型、DL型离心泵，QJ型、QSXN型潜水泵。IS型离心泵水力性能好，性能可靠，体积小，重量轻，抗气蚀性能好，使用维修方便，具有小流量、高扬程的特点。S型离心泵泵壳是水平中开的，检修时不需拆卸电动机及管路，只要揭开泵盖即可进行检查和维修；由于叶轮结构对称，叶轮的轴向力基本达到平衡，运行比较平稳；具有扬程较高、流量较大、检修方便的特点。D型离心泵为卧式结构，拆装维修方便，运行平稳，但是占地面积较大，效率较低；DL型离心泵为立式结构，具有占地面积小的特点，但安装维修不方便；D型、DL型离心泵均具有扬程高、流量小的特点。QJ型潜水泵的电机和水泵组装一体潜入水中工作，绝缘水平要求较高，结构简单，安装维修方便，运转平稳，安全可靠，尤其适用于深井提水，但对水质要求较高。QSXN型潜水泵采用内置下吸式排水自冷结构，水流从泵叶轮经过导叶流向电动机外壁隔层，再从顶部出水口流出，电泵抽水时电机可露出水面长时间运行，尤其适用于河流、湖泊等提水。

3 管路

进出水管道管材应根据实际设计承压能力及地形状况，选用HDPE管、钢管等。HDPE管重量轻，运输施工方便，耐腐蚀，延展性好，但对外界荷载承受能力低且不能裸露于阳光下，适用于地形坡度较缓、容易埋设、压力等级不高于1.6 MPa的应用场合。钢管强度高、耐振动、接口少且加工方便，但其防腐性能较差，需采取防腐措施，适用于地形坡度较陡、不易埋设、压力等级较高的应用场合[3-5]。管路上应考虑足够长度的测流管段。管道布置时，应尽量避免90°急转弯，可用2个45°弯头实现转弯，以减少局部水力损失[3]。进出水管道设计流速一般宜取1.5～2.0 m/s，进水管吸入口流速宜取1.0～1.5 m/s，进水管吸入口应设喇叭口（喇叭口直径取等于或大于1.25倍进水管直径）；出水管道设计流速，当净扬程在50 m以下时，宜取1.5～2.0 m/s；净扬程在50～100 m时，宜取2.0～2.5 m/s；净扬程在100 m以上时，宜取2.5～3.0 m/s。

4 阀门

阀门主要包括闸阀、止回阀等，设计时应根据用途确定阀门类型，同时确定阀门的工作压力、与管道相匹配的公称通径以及连接方式等。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。闸阀的最高标定公称压力要超过管路内的最高压力。出水阀通径≥DN150时，可用涡轮蜗杆蝶阀，出水阀通径≥DN250时可用电动闸阀。止回阀主要用来防止水倒流。当泵站扬程低于20 m时，主管路上可不安装止回阀；当泵站扬程高于20 m、低于100 m时，选用止回阀；当泵站扬程高于100 m时，选用水力控制阀。

5 进出水建筑物

进水建筑物主要有引水渠、前池、进水池等。引水渠应有足够的输水能力，用泵站的最大流量作为引水渠的设计流量；引水渠入口处应设置拦污栅（拦污格网），以防止树叶、杂草、污物等进入。前池应满足水流顺畅、流速均匀、池内不得产生涡流；宜采用正向进水方式，平面扩散角不应大于40°，按水流走向，底坡不宜陡于1∶4。进水池设计应使池内流态良好，满足水泵进水要求；进水池的有效容积可按水泵额定流量（m3/s）的30～50倍确定。

出水建筑物主要有出水池等。出水池的位置应结合站址、管线及输水渠道的位置进行选择。宜选在地形条件好、地基坚实稳定、抗震性强、渗透性小的地点。出水池底宽若大于渠道底宽，应设渐变段连接，渐变段的收缩角不宜大于40°；出水池流速应小于2 m/s，且不允许出现水跃。

6 控制装置

控制装置应根据泵机组功率选择合适的起动控制方式。水泵机组装机功率在18.5 kW及以上时，优先采用软起动。软起动可以实现三相异步电动机的平滑起动，数字化调整参数设置，优化电动机的起动曲线，有效避免因直接起动造成对电网电压和机械部件的冲击，同时具有过载、短路、缺相保护以及泵体漏水，电机超温及漏电等多种完善的保护功能。

7 其他注意事项

泵站在引水渠、前池、进水池和出水池旁，应设置显著的安全警示标志。泵机组的外露转动部件（联轴器等），应设置安全防护罩壳和安全警示标志。高海拔地区机组功率应降档使用，同时考虑一定的防冻措施。

8 结语

通过简述四川省小型泵站设计过程中应注意的方面，以期为相关设计人员提供一定的参考与借鉴。

9 参考文献

[1] 陆波，楼豫红，王斌，等.四川省泵站工程现状分析[J].四川水利，2013（增刊1）：28-30.

[2] 刘武军，史伟圣.抗旱中小型水泵的选择与使用[J].浙江水利科技，2004（4）：81-82.

[3] 伍爱国.小型泵站在设计选型安装中应注意的几个问题[J].水利建设与管理，2004，24（3）：80.

[4] 唐于.中小型泵站抽水自动化综述[J].黑龙江水利科技，2014（2）：111-112.

[5] 徐浩，徐婷婷.浅议无为县小型泵站的现状及技术改造[J].科技风，2013（7）：281.