1工程概況
廣東省佛山市南海區(qū)河塱圍澇區(qū)集雨面積為70.019km2，圍內(nèi)分南圍片，里水片兩個(gè)澇區(qū)，集雨面積分別為12051km.圍內(nèi)地勢(shì)南圍片相對(duì)較高，里水片相對(duì)較低，南圍片主要靠和順閘，文教閘，金鴉閘排水，里水片主要靠里水河下游水口水閘排出流溪河下游的水口水道。提高里水片澇區(qū)的排澇能力是南海區(qū)防洪減災(zāi)體系建設(shè)的重要組成部分，為了確保區(qū)內(nèi)有足夠的排澇能力，保障區(qū)內(nèi)一，二，三產(chǎn)業(yè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，使經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，改善投資環(huán)境，首要任務(wù)就是提高排澇標(biāo)準(zhǔn)，盡快使整個(gè)澇區(qū)提高到10年一遇24h暴雨1d排干標(biāo)準(zhǔn)。為此，南海區(qū)政府將水口泵站工程納入計(jì)劃予以實(shí)施。
2工程規(guī)模及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水文規(guī)劃成果，設(shè)計(jì)流量為46m/s，結(jié)合水口水閘的自排以及內(nèi)河涌的調(diào)蓄等綜合措施，里水片澇區(qū)將達(dá)到10年一遇24h暴雨1d排干標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)蓄計(jì)算表明，內(nèi)涌最高水位為136m，超過11m水位的時(shí)間為2h，滿足區(qū)域性治澇規(guī)劃要求。泵站進(jìn)水口設(shè)計(jì)水位為040m，平均水位為04m，排止水位為-020m；泵站出水口設(shè)計(jì)防洪水位取為50年一遇洪潮水位272m，設(shè)計(jì)運(yùn)行水位取為5年一遇洪潮水位235m；根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)平均水位為214m.
3水泵方案優(yōu)選。
3.1水泵臺(tái)數(shù)的選擇。水泵臺(tái)數(shù)的多少，關(guān)系到泵站工程的投資和運(yùn)行管理，也關(guān)系到泵站運(yùn)行的排水保證性和適應(yīng)性。在設(shè)備容量一定的情況下，一般機(jī)組臺(tái)數(shù)越少，投資亦越省，但泵口徑很大（泵口徑在3m以上），機(jī)組臺(tái)數(shù)過少（少于2臺(tái)，3臺(tái)）時(shí)，則費(fèi)用可能較大；通常機(jī)電設(shè)備容量越大，泵及配套動(dòng)力機(jī)效率越高，機(jī)組越少，需要的人員及維修費(fèi)用越少；臺(tái)數(shù)越多，越容易適應(yīng)不同時(shí)期不同排水流量的要求，排水保證性較高。結(jié)合南海當(dāng)?shù)乇谜镜倪\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和本工程的實(shí)際情況，認(rèn)為本工程采用3~4臺(tái)機(jī)組較合適，在兼顧排水保證性和適應(yīng)性的同時(shí)，使得投資較省，運(yùn)行人員較少。
3.2水泵結(jié)構(gòu)型式的選擇。水泵型式的選擇要考慮穩(wěn)定性和高效性，以確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，又能最大限度地達(dá)到排澇效果。本工程流量大，揚(yáng)程低，常規(guī)的立式軸流泵效率較低，不宜采用；一般可用斜式軸流泵，臥式軸流泵和貫流泵等。在可行性研究階段，選用4臺(tái)1700ZXB12-25型斜式軸流泵，4臺(tái)1700ZWB12-25型臥式軸流泵做方案比較后，確定前者為推薦方案。在初設(shè)階段，增加豎井貫流泵和斜式軸流泵的比選方案。
豎井貫流式機(jī)組是介于燈泡貫流式和軸伸貫流式之間的一種新型的低揚(yáng)程泵站結(jié)構(gòu)型式，豎井貫流泵將電機(jī)，減速器，泵體等置于平面近似呈紡錘形的鋼筋混凝土豎井內(nèi)，水流從豎井兩側(cè)流過，水力損失較小，廠房低。水泵進(jìn)出水流道順直，水流從豎井的兩側(cè)引入水泵（前置）或排向出水側(cè)（后置），泵站裝置效率較高，總體上水力性能與燈泡式機(jī)組接近，機(jī)組結(jié)構(gòu)相對(duì)于燈泡貫流式結(jié)構(gòu)略簡(jiǎn)單，并且開挖深度小，平面尺寸小，工程投資省，便于管理，維護(hù)和實(shí)現(xiàn)雙向抽水。
豎井貫流式結(jié)構(gòu)由于豎井是開敞的，因而通風(fēng)，防潮條件良好，豎井的大小和形狀通常是由齒輪箱和電動(dòng)機(jī)的大小，人行通道，靜力和水力的要求及基礎(chǔ)的需要而決定的。對(duì)于豎井貫流式機(jī)組，豎井本身尺寸笨重，剛度大，受力及變形分析比較簡(jiǎn)單，傳力路徑明確，不像燈泡貫流式機(jī)組那樣需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形的模擬分析和模型試驗(yàn)。
1）豎井貫流泵不同型號(hào)的比較可選用4臺(tái)2000ZGB16-245型和3臺(tái)2200ZGB16 -245型。
雖然3臺(tái)2200ZGB16-245豎井貫流泵的方案開挖深度較深，但占地少，機(jī)電設(shè)備，土建的造價(jià)，裝機(jī)容量和年運(yùn)行費(fèi)少，因此優(yōu)選3臺(tái)2200ZGB16-245的方案。
2）斜式軸流泵和豎井貫流泵比較按照本工程的要求，結(jié)合擬建場(chǎng)地，可選用4臺(tái)1700ZXB12-25型斜式軸流泵或3臺(tái)2200ZGB16- 245型豎井貫流泵做方案比選。
2200ZGB16-245型水泵在設(shè)計(jì)工況時(shí)裝置效率差不大，而且設(shè)計(jì)工況和平均揚(yáng)程工況均在高效區(qū)運(yùn)行，特別是在平均工況時(shí)的裝置效率較高；裝機(jī)臺(tái)數(shù)較少，廠房占地面積小，泵房寬敞明亮，土建費(fèi)用相差不大，運(yùn)行管理及維修方便，所需的運(yùn)行管理人員較少，費(fèi)用較低，但本方案泵房開挖深度較深；1700ZXB12-25型水泵泵房開挖深度較淺，開挖土方量較小，但泵站裝機(jī)容量偏大，廠房占地面積多，水力損失大，總體泵站裝置效率較低，裝機(jī)的臺(tái)數(shù)多。本工程綜合考慮耐久性，經(jīng)濟(jì)適用性和安裝維修等方面的因素，并經(jīng)過與建設(shè)單位協(xié)商，同時(shí)結(jié)合%佛山南海區(qū)里水水口電排站工程水泵模型裝置性能試驗(yàn)研究報(bào)告&，確定采用3臺(tái)2200ZGB16-245型豎井貫流泵。
4結(jié)語(yǔ)
合理選擇水泵機(jī)組型號(hào)對(duì)泵站安全高效運(yùn)行及工程投資有重要影響，因此在初設(shè)階段，進(jìn)行機(jī)組選型分析及論證工作是非常必要的。通過各機(jī)型特征參數(shù)的比較論證，最終選定3臺(tái)2200ZGB16-245型豎井貫流泵作為本工程的首選方案，對(duì)解決類似泵站機(jī)組選型設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
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