潛水閘門泵在潁上縣城市防洪工程中的應(yīng)用

周亞洲

(安徽省阜陽市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，安徽 阜陽 236002)

潛水閘門泵在潁上縣城市防洪工程中的應(yīng)用

周亞洲

(安徽省阜陽市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，安徽 阜陽 236002)

文章借鑒潛水泵的優(yōu)勢，使?jié)撍门c閘門結(jié)合起來，形成了潛水閘門泵。通過其在潁上縣城市防洪工程中的成功應(yīng)用，表明潛水閘門泵在廣大平原地區(qū)中低揚(yáng)程的排澇工程中非常適用，對其它類似工程具有一定的借鑒意義。

排澇站；水泵；閘門；泵室

1 工程概況

潁上縣城市防洪工程李家壩排澇站是一座典型的低揚(yáng)程排水泵站，位于潁上縣城防圈堤96#樁號(hào)處，泵站處的堤頂高程26.10 m，河灘地面高程22.60 m，控制排澇面積5.52 km2，自排流量11.71 m3/s，抽排流量7.78 m3/s，機(jī)泵設(shè)計(jì)選用 3臺(tái)900ZDB—125型潛水閘門泵，配套電機(jī)155 kW，總裝機(jī)465 kW[1-2]。

2 水文、地質(zhì)情況

2.1 水文

潁上縣城所在流域?qū)偕碀}河流域，地處暖溫帶向亞熱帶的過度地帶，屬暖溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候區(qū)。

縣域內(nèi)年平均降水量904.6 mm左右，雨情不穩(wěn)定，由南向北遞減，南部沿淮約950 mm，西北部約880 mm，受季風(fēng)氣候影響，降水有季節(jié)性變化，而且年季間差異很大，一般是夏季多，冬季少，春雨多于秋雨[3]。

個(gè)別年份降水強(qiáng)度大，暴雨多而集中，對農(nóng)作物生產(chǎn)影響很大，湖洼地受澇災(zāi)害嚴(yán)重。

2.2 地質(zhì)

1)素填土，灰黃，軟塑～可塑，以黏性土為主，高～中壓縮性。

2)重粉質(zhì)壤土，局部夾薄層砂壤土，灰黃～褐黃色，可塑～硬塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及砂礓，中壓縮性。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=230 kPa。

3)重砂壤土，黃色，飽和，中密～密實(shí)狀態(tài)，夾薄層輕粉質(zhì)壤土，中壓縮性。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=210 kPa。

3 水泵形式的選擇

水泵主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)表

3.1 采用傳統(tǒng)水泵形式(方案一)

根據(jù)泵站排澇要求、揚(yáng)程范圍及設(shè)計(jì)流量，本站屬低揚(yáng)程排澇泵站，適合采用的泵型為軸流泵[4]。泵站結(jié)構(gòu)形式為：

泵室段—雙層壓力水箱(下部為自流通道)—控制段—出水涵。泵室段與壓力水箱共用一塊整底板，長15 m，底板厚0.6 m。泵室安裝3臺(tái)900ZLB—125型軸流泵，單機(jī)容量155 kW，每臺(tái)泵各用一個(gè)泵室，每間泵室凈寬皆3.5 m。中、邊墩厚皆0.5 m。壓力水箱分成上下兩層，前墻與泵室后墻共用一個(gè)墻體，后部與控制段相接[5]。

下層為自流通道，以滿足自排時(shí)過水需求?？刂贫慰傞L7.5 m，設(shè)有控制閘門，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其首部與壓力水箱段相連，尾部與出水涵相接，通過控制閘門的啟閉運(yùn)行來進(jìn)行自排、抽排調(diào)度。詳見圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)縱剖視圖(方案一)

3.2 采用潛水閘門泵形式(方案二)

根據(jù)實(shí)際情況，泵站結(jié)構(gòu)形式為：泵室段—單層壓力水箱(兼做自流通道)—出水涵。泵室段與壓力水箱共用一塊整底板，長15 m，底板厚0.6 m。泵室安裝3臺(tái)900ZLB—125型潛水閘門泵，單機(jī)容量155 kW，每臺(tái)泵各用一個(gè)泵室，每間泵室凈寬皆3.5 m。

中、邊墩厚皆0.5 m。壓力水箱頂板厚0.5 m，首部設(shè)置控制閘門，尾部與出水涵相接，通過控制閘門的啟閉運(yùn)行來進(jìn)行自排、抽排調(diào)度。自排時(shí)將閘門及水泵提起進(jìn)行自流排澇，抽排時(shí)將閘門關(guān)閉，潛水泵沿導(dǎo)管滑至出水管座，耦合架和閘門上的出水管座配合斜面楔緊，泵和出水管座密封面緊密貼合，完成自動(dòng)耦合安裝進(jìn)行抽排[6]。詳見圖2。

4 采用潛水閘門泵的優(yōu)越性

采用潛水閘門泵的優(yōu)越性主要包含了3個(gè)方面：

1)由于采用潛水閘門泵，使排澇泵站結(jié)構(gòu)形式變的比較簡單，整個(gè)泵站不需建造額外的自流結(jié)構(gòu)及控制段，即減少了占地面積，又節(jié)省了工程投資。

2)泵與閘門連接成一體，采用自動(dòng)耦合式安裝，施工方便、快捷，檢修宜十分方便。拆卸時(shí)只需將水泵吊起，水泵就可自動(dòng)與閘門上的出水管座分離，水泵的安裝和拆卸不受水位變化的影響。

3)潛水閘門泵操作簡單，運(yùn)行方便，附屬設(shè)備少，維修費(fèi)用低，便于工程管理。

圖2 結(jié)構(gòu)縱剖視圖(方案二)

5 結(jié) 語

潁上縣城市防洪工程李家壩排澇站從2012年建成到現(xiàn)在，泵站運(yùn)行平穩(wěn)，提高了城區(qū)內(nèi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常顯著。泵站利用潛水泵與閘門相連接，水泵自耦安裝的特點(diǎn)與傳統(tǒng)排澇泵站相比，有效的降低了工程量和投資，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝管理方便等優(yōu)點(diǎn)，對在平原地區(qū)建設(shè)低揚(yáng)程的排澇泵站等類似工程具有一定的借鑒意義。

[1]王書麗.潛水閘門泵的發(fā)展和成功應(yīng)用[J].水泵技術(shù)，2009(06)：56-57.

[2]吳婷婷，方國華.基于三角模糊數(shù)層次分析法的城市防洪工程后評價(jià)研究[J].水利經(jīng)濟(jì)，2010,28(04)：11-14.

[3]劉方貴，莫崇勛，陳光強(qiáng)，等.城市防洪工程規(guī)劃方案評判模型構(gòu)建[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009,34(01)：13-17.

[4]吳其生.輪城市防洪工程的有效性和經(jīng)濟(jì)性[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011,17(03)：44-46.

[5]梁禮民.城市防洪工程與城市建設(shè)探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010(10)：67-68.

[6]熊海發(fā)，黃永饒.對撫州市城市防洪工程規(guī)劃建設(shè)及思考[J].江西水利科技，2007，,3(02)：85-89.

1007-7596(2014)12-0221-02

2014-09-10

周亞洲(1976-)，男，安徽阜陽人，工程師，從事水利工程設(shè)計(jì)和監(jiān)理工作。

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