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个人对水工设计的一点体会——说一说灌溉、排涝泵站的设计问题

发布于:2013-07-19 16:42:19 来自:水利工程/水利工程设计 [复制转发]
灌溉与排涝泵站的设计有许多共同之处,而其区别可简单表述为:一个是由外到内,一个是由内到外;一个是解决农田水量不足,一个是解决农田水量太多。
灌溉泵站工程的设计需要确定灌溉设计流量,但限于资料的不足,确定时有一定难度。教科书上说,首先应确定灌溉制度,计算作物的需水量,并布置“干、支、斗、农、毛”,可实际工程与教科书有很大的出入,并且除了大型灌区,其田间灌溉试验站更是了了无几。所以在具体设计时多按经验数据取用,也可从当地农民口中作一些了解。流量确定后便可以选择机组形式、数量,进而布置泵房的尺寸,选择结构形式。对从外河取水的泵房,若建在外侧,应采用封闭式,需考虑抗浮稳定性;建在通航河道上时,还需考虑船只的撞击作用。取水头部宜选择在泥沙不易淤积的河段。
排涝泵站工程的设计需要确定排涝设计流量,一般情况下可采用平均排除法计算;当资料充足时,也可采用排涝模数法计算。在采用平均排除法计算时,面临的一个主要问题是如何合理选择暴雨径流系数。由于排水区情况不同,不能采用一刀切的方法。山林、水田、旱地、河湖、水库、道路、房屋,等等,其径流系数各不相同;即使是山林,若植被覆盖程度不同,其径流系数亦各异。比较合理的方法应该是加权平均法,即按各自不同的面积、不同的径流系数计算其产流量。在确定排除涝流量时,还应与涝区排涝闸一同考虑,即前期雨量产生的水量可通过排涝闸进行自排,当自排受阻时再启动电排。至于自排与电排的流量如何分配,并没有统一的规定,应根据实际条件研究确定。例如当采用三天雨量四天排出时,第一天雨量通过自排排出,后两天雨量则由电排站在三天内排出。这只是一种简单的处理方法,是否合理,可进行讨论。
关于泵组的选型问题,设计规范上都有表述,不再详细展开。这里说说最高扬程的确定问题。最高扬程由外江设计洪水位控制,但在内涝时段与外江最高洪水位遭遇的概率不会很大,也不会很多,同时洪水持续时间不可能很长(与排涝时间相比),因此按排涝设计流量及最高扬程选择泵组时,一定要追求水泵的所谓最高效率(即在高效区持续运行)是没有必要的,也是一种资源的浪费。我认为可以考虑采用提高扬程、减少流量的方式,允许水泵在低效区短时间运行。这仅是个人观点,欢迎朋友“拍砖”。
关于备用机组的确定问题,在一次泵站工程初步设计审查会上,专家组成员也意见不一。有专家认为,按设计流量选择水泵台数时,不再需要考虑备用机组。因为正好发生设计标准的内涝是一个小概率事件,正常情况下所有机组每次都同时运行的可能性不大,而发生超标准内涝时,则允许短时间受淹,至于机组检修保养可安排在非内涝期进行,所以没必要设置备用机组。也有专家认为,机组设备应该考虑损坏、检修问题,不排除在内涝期间发生机组故障的可能性,而且当发生超标准内涝时,备用机组也可投入运行,从而减少内涝损失,况且规范对备用机组的设置也有规定,所以备用机组的设置是必要的。关于这个问题,可谓见仁见智。我的看法是当机组台数多于四台时可不考虑备用,四台及四台以下则应考虑备用。因为若只有两台机组,一台坏了,只靠一台排涝就有问题了;若有五台机组,坏了一台还有四台,对排涝的影响就没有那么大。对此看法,君以为如何?
排涝泵站往往设置在排涝区域的相对低处,排水进入外江时,泵站大都依堤而建,其出水建筑物需穿越防洪堤防。采用轴流泵的中小型排涝泵站,在出水一侧设置开敞式出水池的较多,从资金方面考虑,出水池池壁多采用浆砌石砌筑,重量较大,当地质条件不好时,与泵房的沉降不能保持一致,导致出水管拉裂甚至拉断,并严重威胁到泵房的安全。所以在资金允许的条件下,建议采用钢筋混凝土压力水箱,可以减轻上面所说的安全风险。
在泵房的高、低压配电室设计中,有两种处理方案:一是合建,即高、低压配电室合在一起,当然中间应用墙体隔开。二是分建,即高、低压配电室分开建造,在建筑上互不关联。究竟哪个方案好一些,我也比较矛盾;咨询供电部门专家,说两种方案都可以,但合建式相对有利一些。在设计某泵站时,将泵房设计为二层框架结构,并在二楼布置低压配电系统,高压配电室单独建造。泵房选为二层,在建筑上有优势,立面处理大气、漂亮;但在控制管理上有所不足,上下隔离,不太方便管理人员的操作。在实际设计中,还是因人而异、因地制宜吧。

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只看楼主 我来说两句
  • 小谢准备变老谢
    现在手上就做一个排涝泵站,建在城市市区,周围建筑都是历史建筑不允许拆迁,现在老总的意思就是采用闸门潜水泵全部建在河道中,向上要空间。
    2016-05-15 20:38:15

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  • chs823567
    chs823567 板凳
    说的好,专业性的角度考虑问题,也考虑的很实际很人性化,学习了
    2016-05-11 17:15:11

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