瓦埠湖江黃一站水泵選型設計

孫自安

（作者單位：壽縣機電排灌中心管理站 232200）

一、工程概況

瓦埠湖泵站位于安徽省六安市壽縣東部瓦埠湖流域，泵站始建于1967年，到1980年全部建成，由江黃、開荒、鄭崗、東津等82 座泵站組成，現總裝機228臺15439kW，設計總灌溉流量30.2m3/s。其中，江黃一站設計灌溉面積 10.3萬畝，設計流量 6.2m3/s，建于 1967年，1978年進行了改造，樞紐工程由進水防洪閘（防洪堤）、進水池、泵房、出水管和出水池、灌溉渠道等組成，為中型泵站。經過40多年的運行，建筑物老化和破損嚴重，根據安全鑒定結果，江黃一站需拆除重建。

二、水泵和配套設備選型

1.水泵型式的確定

根據揚程范圍及設計流量，適合采用的泵型為混流泵。老站采用的是離心泵，離心泵在這種揚程下，偏離高效區，葉輪容易氣蝕，運行不穩定，縮短水泵使用壽命，另外同口徑的離心泵流量比同口徑的混流泵小，且重量重近一倍，為滿足流量要求需增加臺數，廠房尺寸亦較大，工程投資也大，故該站采用混流泵?；炝鞅貌贾眯问椒峙P式和立式，形式比較見表1。

由表1可見，方案二雖土建結構較簡單，但占地面積大，泵房底板高程受水泵吸上高度限制，比最高運行水位約低 2.7m，需設滲漏集水井，配自動排水系統，平時也需運行人員值班，防止泵房被淹（老站采用臥式泵房，汛期曾被淹過數次，造成損失嚴重）；另外前池底板比方案一低 0.5m，開挖較深。而方案一采用濕式泵房，電機位于最高水位以上，臺數較少，占地面積較小，該站又為一級提水站，雖然土建結構較復雜，但能保障泵房設備安全，且平時無需耗電，節省人力、電力。因此，考慮采用立式混流泵。

立式混流泵又分常規泵和潛水電泵。潛水泵因水泵與電機均潛在水中，其結構緊湊，電機水泵整機出廠，安裝方便，電機散熱條件較好，噪音污染也較小，可不建泵站上部結構，因此，土建投資較常規泵站小。但是，由于結構的特殊要求決定了其造價較高，小型潛水泵機組價格比常規泵貴近50%，機組更換軸承和密封等維修難度較大，需返廠進行，增加了運行管理費用。由于管理的要求同時考慮電氣設備的布置，也需興建泵房上部結構，而立式軸流泵由于機組安裝和檢修空間要求比潛水泵大，因此，廠房上部結構工程量相對較大。但是其結構簡單，制造經驗豐富，安裝、運行管理等技術在安徽省發展已相當成熟，其維修方便，易損件更換即可在現場進行。綜合考慮，該站泵型推薦常規立式混流泵。

表1 水泵型式比較表

2.水泵臺數及參數的選擇

該站灌溉凈揚程范圍為5.7～9.5m，設計流量6.2m3/s，初選700HD-11和650HD-12兩種泵型進行方案比較，兩方案主要參數見表 2。

從泵型方案比較表及性能曲線可看出，兩個方案在流量、揚程等方面都能滿足規劃設計要求。兩個方案水泵效率相近，主機設備造價相近；方案二進水流道底板雖較方案一高0.5m，但臺數較方案一多 2臺，故廠房長度增加，土建投資較大。 綜上所述，推薦選用方案一，即700HD-11型立式混流泵。

3.配套電動機的選型

水泵最大軸功率為 213kW，選用型號為YL355L-8，額定功率為 250kW，額定電壓為380V的立式電動機作為主電機，所選電機可以滿足各種工況正常工作的要求。

表2 泵型方案比較表

4.輔助設備

為保證機組正常安全運行及滿足機組安裝檢修需要，該站設置供、排水系統、起重設備及機修設備等輔助設備。

三、泵房結構型式比選

江黃一站現有臥式泵電機，經鑒定為二類設備，但電機數量多，且難以配套合適的水泵。此次泵房設計方案擬對重新選定水泵電機的方案進行比較。在原布置原則的前提下，泵房結構型式可在立式泵方案和臥式泵方案之間選擇。

立式泵方案：重新選定的泵型為5臺700HD-11，配套電機為YL355L-8，單機容量為250kW，4臺工作一臺備用，總裝機容量 1250kW。濕室型泵室，進水室凈寬2.6m，底板高程14.5m，水泵層高程 16.4m，電機層高程20.3m。泵房平面尺寸為 19.80m×6.2m。出水管道采用鑄鐵管。

臥式泵方案：根據工程規模，新選泵型為 6臺650HW-10C，現有配套電機為YL355L-10，單機容量為200kW?？傃b機容量 1200kW。 泵站采用臥式泵房，副廠房布置于泵房出水側，安裝間布置在泵房的右端。泵房平面尺寸為30.9m×7.2m。前池高程14.0m，泵房底板采用整體式結構，底板高程16.8m，安裝間和副廠房地面高程 20.0m。出水管采用鑄鐵管，管徑 0.9m，出水池高程24.8m。

上述兩方案結構布置不同，包括進出水連接段建筑物主體工程量在內，立式泵方案和臥式泵方案可比投資分別為549.54萬元和570.9萬元。立式泵方案的優點是機組臺數較少，方便管理，投資省。臥式泵方案機組臺數較多，綜合投資大，管護成本高。經技術經濟比較，選定立式泵方案的泵房結構布置型式，即濕室型泵房結構布置。

四、結語

本文以瓦埠湖系列泵站更新改造中江黃一站為例，對灌溉泵站的水泵選型、配套設備及泵房結構型式選擇問題進行了討論，旨在為類似工程提供借鑒與參考。在實際工作中，還應結合實際地形、所需灌溉的農作物和灌區水源條件作具體分析■