浅谈七顶山蔬菜基地排涝站泵型选择

伊佳倩 赵岩松 刘光庆

【摘 要】七顶山蔬菜基地建有蔬菜温室、冷棚6300栋，年产量近12万吨，设计灌溉、排涝面积1万亩，工程规模为Ⅳ等小⑴型。本文主要根據该工程排涝站的设计条件，简要介绍其泵型选择问题。

【关键词】水利；工程；排涝站；泵型选择

1 工程概述

七顶山蔬菜基地位于辽宁省大连市金州新区西北部，属金州新区七顶山街道管辖范围。七顶山蔬菜基地总面积1万亩，建有蔬菜温室、冷棚6300栋，年产量近12万吨，年产值3亿元。自20世纪80年代即被大连市政府列为“菜篮子”工程，是大连市重要的蔬菜生产基地。多年来为保证大连市的蔬菜供应做出了突出贡献。

但目前该蔬菜生产基地的灌溉、排涝和田间作业路等基础设施建设明显滞后于蔬菜生产的发展，与都市现代农业发展不相适应，其中内涝问题尤为严重。蔬菜基地区域地势低洼，田间排涝系统不完善，每遇强降雨必形成严重内涝，同时其建于上世纪30年代的强排站设施严重老化，排洪沟渠淤积、堵塞严重造成蔬菜减产、品质下降，直接影响农民收入。因此对其基础设施进行建设成为必然。

七顶山蔬菜基地基础设施建设工程包括排涝工程、灌溉工程、防洪工程及作业路工程等，设计灌溉、排涝面积1万亩，工程规模为Ⅳ等小⑴型，排涝沟道为5级，渠系建筑物为4、5级。七顶山蔬菜基地的一级承泄区为大朱家河，排涝沟渠工程分干、支、斗、农四级，沟渠间排水由低级到高级逐级汇入。排涝干沟共7条，即一干～七干，干沟出口采用闸站结合的方式排水入大朱家河。

2 各排涝站设计参数

经论证，七顶山蔬菜基地排涝干沟出口排涝站设计标准为：10年一遇24小时暴雨一日排干。经计算，各排涝站设计参数如下：

（1）一干排涝站：设计流量1.43m3/s；实际设计扬程3.91；

（2）二干排涝站：设计流量1.42m3/s；实际设计扬程3.81；

（3）三干排涝站：设计流量5.66m3/s；实际设计扬程5.57；

（4）四干排涝站：设计流量0.30m3/s；实际设计扬程3.57；

（5）五干排涝站：设计流量1.94m3/s；实际设计扬程2.15；

（6）六干排涝站：设计流量0.28m3/s；实际设计扬程2.87；

（7）七干排涝站：设计流量0.68m3/s；实际设计扬程3.34。

由以上参数可知，一干～七干个排涝站设计流量为0.28 m3/s～5.66 m3/s，实际设计扬程为2.15m～5.57m。

3 排涝站泵型的选择

目前，灌排工程中常用的水泵为叶片泵，按其工作原理可分为离心泵、轴流泵和混流泵。这三种泵型都有其各自的扬程适用范围和工作特点。离心泵的特点是扬程高、流量小，适应流量变化区间大。轴流泵的特点是扬程低、流量大，适应流量变化区间小。混流泵的特点是扬程介于轴流泵与离心泵之间，适应流量变化区间大。

在一般情况下，泵站设计扬程小于10m，宜选用轴流泵；设计扬程5～30m宜选用混流泵；设计扬程20～100m宜选用单级离心泵；设计扬程超过100m宜选用多级离心泵或其它类型的水泵。轴流泵和混流泵的流量及扬程在很大范围内是重叠的，但混流泵高效范围宽，轴功率变化平坦，工况变化时动力机接近额定工况下工作，运行效率较高。加之有些混流泵的尺寸小，土建投资省，所以在这两种泵型都可以选用的情况下，应优先选用混流泵。

从七顶山蔬菜基地各排涝站扬程看，各站最高扬程为5.57m，小于10m。因此高扬程的离心泵不适用于本工程，同时混流泵的高效运行范围也高于本工程各泵站设计扬程。因此，本项目选择轴流泵较为合适。

4 排涝站水泵安装形式选择

轴流泵的安装形式主要有立式、卧式和斜式3种类型。立式和卧式两种结构形式最为常用，就其优缺点论述如下：

立式泵泵房宽度较小，叶轮位于水下，吸水高度低，汽蚀性能较好。水泵启动方便，无需抽真空。但厂房的竖向高度较大，开挖较深，厂房地面以上部分较高。因此，立式泵比较适用于进水池水位变幅较大的场合。

卧式泵安装检修较方便，泵房荷载分布较均匀。但泵房面积较大，跨度较大，水泵叶轮高于进水池水位时，需要增加充水设备。通常卧式泵适用于进水池水位变幅较小或地基应力较弱的泵站。

针对七顶山蔬菜基地排涝站进水池水位变幅较大，而地基情况好的特点，综合分析比较认为选择立式泵较为合适。立式泵电机与水泵分开布置，通过传动轴相连，水泵位于水泵层，电机位于电机层，电机层必须做好防水处理。

5 排涝站水泵台数选择

对于水泵台数的选取，主要考虑以下几方面的因素：

从投资方面分析，在泵站流量相同的情况下，台数少，机电设备少，泵房面积小，因而泵站土建投资和机电投资都会减少。但当单泵流量增大到一定程度后，水泵的汽蚀性能将会降低，这就有可能增加泵站的开挖深度，以致加大工程投资和施工难度。

从运行管理费用方面分析，水泵机组台数少，单机容量大，机电设备效率较高，维修管理方便，运行管理费用低。

从泵站工作任务的保证性和适应性方面分析，水泵机组台数越多，对运行期间生产要求流量的适应性则越大。一旦个别水泵机组出现故障，对生产的影响较少，故具有较高的保障性。

七顶山蔬菜基地排涝站数量较多，从运行管理方面考虑水泵数量不宜过多，同时各排涝站单站流量均较小，泵站开挖深度不至过大。因此，本工程排涝站水泵台数均选择2～3台。

6 结论

综合以上分析认为，充分考虑了流量、扬程、基础情况及运行管理等各方面条件，七顶山蔬菜基地各排涝站选择2～3台立式轴流泵是合理的。

【参考文献】

[1]丘传忻，编著.泵站.北京：中国水利水电出版社出版，2004（2007重印）.

[责任编辑：尹雪梅]