张凡希 陆银军 夏红卫

(1.扬州大学， 江苏 扬州 225127；2.江苏省水利勘测设计研究院有限公司， 江苏 扬州 225127；3.泰州市兴化市水务局， 江苏 兴化 225009)

平原地区排涝泵站布置关键技术探讨

张凡希1陆银军2夏红卫3

(1.扬州大学， 江苏 扬州 225127；2.江苏省水利勘测设计研究院有限公司， 江苏 扬州 225127；3.泰州市兴化市水务局， 江苏 兴化 225009)

本文就平原地区排涝泵站工程布置及应注意的关键技术问题进行了探讨。合理划分排水区是排涝泵站发挥功能的前提；因地制宜，选择泵站位置及布置型式；泵站布置应为进水创造良好水流条件。研究成果可为类似工程设计提供参考依据。

排涝泵站； 布置； 关键技术； 探讨

1 问题的提出

平原地区是指海拔较低、地势平坦的广大地区，一般位于沿海。泵站作为中国基础设施的重要组成部分，承担着区域性灌溉、防洪、排涝、调水和供水的重要功能，为工农业发展和人民生活水平不断提高发挥了重要作用。泵站由水泵、配套的动力设备、附属设备、管路系统和相应的建筑物等组成。排涝泵站常建于沿江(河)滨湖、滨海圩垸和平原地区的低洼地带。暴雨季节，外河水位较高，内河涝水不能自流排除时，需排涝泵站抽排，以避免或减轻发生涝灾。从目前排涝泵站布置来看，存在一些问题，如：泵站布置未与整个排水区划分结合、泵站进水水流条件较差等，这些问题往往影响地区的排涝能力、泵站功能的发挥及机组运行的稳定性。鉴于此，本文就平原地区排涝泵站布置及应注意的关键技术问题进行探讨及总结。

2 排涝泵站布置

2.1 泵站布置原则和排水区的划分

a.排涝泵站布置的原则。结合水系规划，充分考虑排水区域内现有排水系统的汇水趋势，充分利用已建水利工程；泵站的设置要紧靠承泄区，有利于及时排涝；泵站的设置要与抽排区排水主河道布置相结合；泵站的布置尽量相对集中，以便于运行管理；尽量减少对已有工程的影响和移民拆迁数量，节约工程投资；有利于工程布置，方便施工及运行管理。

b.排水区的划分。平原湖区排水区的划分，应根据地理位置、地形、水系、原有排水系统和行政区划等条件进行分片分级。

在沿江滨湖圩区，地形虽平坦，但也有一定高差，尤其是面积较大的排水区。分区应根据地形特点、容泄区的水位条件、原有排水系统等，地势较高有自流条件的划为自流排水区；地势低洼，排涝期间容泄区水位长期高于田面的区域，划为提排区；介于两者之间的区域则采用自流与提排相结合的方式。

半山半圩平原区，需在山、圩或高低分界处，在稍高于容泄区设计水位高程的等高线布置截流沟，采取自流排水；在圩区或低处提排。高低分开，并避免上游客水流向下游形成洪灾。

滨海或感潮河段地区，受洪水影响小，而受潮汐的影响较大。应根据地面高程和海潮平均水位的相对关系，划分为自流、提排和自流提排相结合三种形式的排水区。

在面积较小或地形平坦单向倾斜的排水区，较常采用单站或多站一级分区排水的方式。

2.2 泵站总体布置

根据进、出水条件的不同，常规泵站的总体布置也有多种型式，但原则上需与进、出水布置平顺连接。

a.拦河布置。这种布置型式即在河流的某一梯级控制处布置泵站工程，泵站下游的河道便成为站下引河，此时泵房结构可以是堤身式，也可以是堤后式。泵房下游的进水前池往往由前池侧墙亦即下游翼墙与站下引河连接，泵房上游的出水池亦由出水池侧墙即上游翼墙与站上河道连接，这种布置型式进水条件好，泵站运行效率也高，在区域引水、灌溉、排涝工程，以及远距离调水工程中被广泛采用。

b.靠岸布置。顾名思义，靠岸布置就是将泵站工程紧邻低洼地带的岸边布置，它可以是紧邻湖泊或水库岸边，也可以是紧邻河道一侧的岸边，但这两种布置的进水条件是完全不同的。前者泵房与湖泊或水库岸边只需通过站下进水池侧墙甚至于边坡连接即可获得良好的进水条件；而后者如没有设置导流设施，泵站的进水流态则较差，一般只在小型排涝泵站中被采用。

c.平原圩区的泵站布置。由于汛期洪水压境，迫使平原圩区均建有封闭的防洪堤以抵御洪水的袭扰；汛期暴雨肆虐，圩区内涝水漫溢，给圩区的排涝造成了极大的困难；洪水退去，河流中水位骤降，又给圩区内的生产生活用水带来危机。为满足防洪、排涝和生产生活用水的要求，平原圩区的泵站布置有不同的特点。一般来说圩区内的排涝泵站，均布置在圩区内汇水区较低处的防洪堤后，便于涝水排出，此时防洪堤上常建有防洪闸，以备无需排涝时挡洪之用，排涝泵站一般都建有出水池或压力水池与防洪闸相连。

2.3 泵站的进口布置

a.正向进水。当排涝泵站面向湖泊、水库等开阔水面直接抽排涝水时，可采用正向进水的泵站布置型式；当涝水汇集处与选定的泵站站址相距较远时，可通过开挖引河(渠)引至泵站前池。

b.侧向进水。在河流一侧的岸边直接布置泵站工程即形成侧向进水条件。从实际意义上说，无论是河流还是湖泊，在岸边直接布置泵站工程，都有侧向进水的趋势，只是因湖泊的水面开阔，来水方向的影响较小，可以忽略不计，可将在湖泊取水的泵站都视为正向进水条件来对待设计；对于开挖了进水引河(渠)的泵站，只要进水引河(渠)没有足够的长度，其泵站进水条件仍然有侧向进水的影响。

2.4 泵站的出口布置

泵站的出口布置与泵站运用条件、防洪要求及泵房布置型式有关。采用堤身式布置的泵房结构可向上游河道直接输水，大中型泵站也可采用虹吸管堤后式布置的泵房结构向上游河道直接输水；对于有防洪要求的泵站也可采用堤后式布置型式，泵房出口接出水池或压力水池出水；一般来说，有防洪要求并采用堤后式布置的泵站，穿越防洪堤的输水涵洞洞首均设置防洪闸门，而需要在汛期布置抽排涝水的排涝泵站，出水池壁的高度必须满足在上游运行最高水位时的挡水要求，或直接布置压力水池(或压力水管)出水。

3 排涝泵站布置应注意的关键技术问题

a.合理划分排水区，是排涝泵站发挥功能的前提。平原湖区排水区的划分，应根据地理位置、地形、水系、原有排水系统和行政区划等条件进行分片分级。针对不同区域，如：沿江滨湖圩区、半山半圩平原区、滨海或感潮河段地区等，进行科学、合理划分排水区。合理划分排水区是排涝泵站发挥功能的前提。

b.因地制宜，选择泵站位置及布置型式。根据进、出水条件的不同，常规泵站的总体布置也有多种布置型式，但总的原则是与不同要求的进、出水布置平顺连接。如：河流的某一梯级控制处布置泵站工程时，常采用拦河布置，其余情况，一般是靠岸布置。对于圩区内的排涝泵站，一般都布置在圩区内汇水区的较低处的防洪堤后，便于涝水排出。

c.泵站布置，应使进水有良好水流条件。在岸边直接布置泵站工程时，侧向进水最大的影响是由于水流在站前折向进入泵站前池，引起前池内水流紊乱，容易造成水泵运行不稳定，尤其是靠来水方向的水泵机组影响最大。正向进水，水流条件一般较好。对于开挖了较短的进水引河(渠)泵站，由于侧向水流在进水引河(渠)未能调整好水流流态，进入前池的水流依然会出现前池内水流紊乱的现象。应该注意的是，要达到正向进水的良好水流条件，河口或渠首至泵站站前的距离一般应大于5倍河(渠)水面的宽度。

对于侧向进水，一般可通过在进水引河(渠)的适当位置布置整流设施，可削弱或消除其影响。模型试验成果表明，侧向进水对水流流态的影响与边界条件有关，因此，整流设施的布置宜通过数学模型或物理模型试验来确定。对于重要的大型泵站，采用整体水工模型试验更为稳妥。

如：江都一—四站站下引河为侧向进水，进水前池内流态较差。无论是抽引还是抽排，进水池内均有大范围的回旋区存在。站下水流侧向进入流道现象明显，特别是边侧机组，水流偏斜尤为严重，电机功率偏大，流量极不均匀。在进水前池的水流回旋范围，泥沙淤积，又加剧了主流的偏斜，更加恶化了流态。2004年4—7月，对江都站站下引河流态及改善措施进行了模型试验研究，整流效果较好，采取了“倒Y形导流墩+底坎”方案。该工程于2006年实施后，据现场观测，前池水流条件有很大改善，淤积基本消除，提高了泵站机组运行的稳定性，详见下图。

“倒Y形导流墩+底坎”方案图

4 结 论

平原地区排涝泵站布置及应注意关键技术问题是根据江苏省内外排涝泵站经验归纳提出，反映了客观规律。实践证明，研究成果可为类似工程设计提供参考依据。

Discussion on the key technologies of draining pump station layout in plains

ZHANG Fanxi1, LU Yinjun2, XIA Hongwei3

(1.YangzhouUniversity,Yangzhou225127,China;2.JiangsuWaterConservancySurveyandDesignInstituteCo.,Ltd.,Yangzhou225127,China;3.TaizhouXinghuaWaterAuthority,Xinghua225009,China)

In the paper, draining pump station project layout and key technology problems requiring attention in plains are discussed. Rational division of drainage area is the precondition for draining pump stations to exert function, and measures are adjusted to local conditions for selecting pump station location and layout type. Pump station layout should provide water feeding with sound water flow condition. The research results can provide reference for designing similar projects.

draining pump station; layout; key technology; discussion

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.02.017

TV675

A

1005-4774(2017)02- 0065- 03