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，里水片兩個澇區(qū)，集雨面積分別為12051km.圍內(nèi)地勢南圍片相對較高，里水片相對較低，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)和人民生命財產(chǎn)的安全，使經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，改善投資環(huán)境，首要任務(wù)就是提高排澇標準，盡快使整個澇區(qū)提高到10年一遇24h暴雨1d排干標準。為此，南海區(qū)政府將水口泵站工程納入計劃予以實施。
2工程規(guī)模及設(shè)計標準。根據(jù)水文規(guī)劃成果，設(shè)計流量為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)將達到10年一遇24h暴雨1d排干標準。調(diào)蓄計算表明，內(nèi)涌最高水位為136m，超過11m水位的時間為2h，滿足區(qū)域性治澇規(guī)劃要求。泵站進水口設(shè)計水位為040m，平均水位為04m，排止水位為-020m；泵站出水口設(shè)計防洪水位取為50年一遇洪潮水位272m，設(shè)計運行水位取為5年一遇洪潮水位235m；根據(jù)實測資料統(tǒng)計平均水位為214m.
3水泵方案優(yōu)選。
3.1水泵臺數(shù)的選擇。水泵臺數(shù)的多少，關(guān)系到泵站工程的投資和運行管理，也關(guān)系到泵站運行的排水保證性和適應(yīng)性。在設(shè)備容量一定的情況下，一般機組臺數(shù)越少，投資亦越省，但泵口徑很大（泵口徑在3m以上），機組臺數(shù)過少（少于2臺，3臺）時，則費用可能較大；通常機電設(shè)備容量越大，泵及配套動力機效率越高，機組越少，需要的人員及維修費用越少；臺數(shù)越多，越容易適應(yīng)不同時期不同排水流量的要求，排水保證性較高。結(jié)合南海當?shù)乇谜镜倪\行經(jīng)驗和本工程的實際情況，認為本工程采用3~4臺機組較合適，在兼顧排水保證性和適應(yīng)性的同時，使得投資較省，運行人員較少。
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，以確保機組安全穩(wěn)定運行，又能最大限度地達到排澇效果。本工程流量大，揚程低，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1700ZXB12-25型斜式軸流泵，4臺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程泵站結(jié)構(gòu)型式，豎井貫流泵將電機，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組接近，機組結(jié)構(gòu)相對于燈泡貫流式結(jié)構(gòu)略簡單，并且開挖深度小，平面尺寸小，工程投資省，便于管理，維護和實現(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機的大小，人行通道，靜力和水力的要求及基礎(chǔ)的需要而決定的。對于豎井貫流式機組，豎井本身尺寸笨重，剛度大，受力及變形分析比較簡單，傳力路徑明確，不像燈泡貫流式機組那樣需要進行結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形的模擬分析和模型試驗。
1）豎井貫流泵不同型號的比較可選用4臺2000ZGB16-245型和3臺2200ZGB16 -245型。
雖然3臺2200ZGB16-245豎井貫流泵的方案開挖深度較深，但占地少，機電設(shè)備，土建的造價，裝機容量和年運行費少，因此優(yōu)選3臺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)合擬建場地，可選用4臺1700ZXB12-25型斜式軸流泵或3臺2200ZGB16- 245型豎井貫流泵做方案比選。
2200ZGB16-245型水泵在設(shè)計工況時裝置效率差不大，而且設(shè)計工況和平均揚程工況均在高效區(qū)運行，特別是在平均工況時的裝置效率較高；裝機臺數(shù)較少，廠房占地面積小，泵房寬敞明亮，土建費用相差不大，運行管理及維修方便，所需的運行管理人員較少，費用較低，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，裝機的臺數(shù)多。本工程綜合考慮耐久性，經(jīng)濟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研究報告&，確定采用3臺2200ZGB16-245型豎井貫流泵。
4結(jié)語
合理選擇水泵機組型號對泵站安全高效運行及工程投資有重要影響，因此在初設(shè)階段，進行機組選型分析及論證工作是非常必要的。通過各機型特征參數(shù)的比較論證，最終選定3臺2200ZGB16-245型豎井貫流泵作為本工程的首選方案，對解決類似泵站機組選型設(shè)計具有一定的參考價值。
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