小型移动取水泵站的工程实例及探讨

小型移动取水泵站的工程实例及探讨摘要：通过本文作者设计并投入运行的两座小型引动取水泵站的介绍，总结了小型移动式取水泵站中，对取水点的选取，取水泵的形式，取水管路的连接方式进行了探索实践。作者总结了这几个工程的经验，对于小型移动式取水泵站的设计具有一定的参考意义。关键词：取水工程，浮筒取水泵站Abstract:throughthispapertheauthorsdesignandputintooperationtwosmallthesuggestionofwaterpumpingstationisintroduced,andsummarizesthesmallmobilewaterpumpstation,totheselectionofwaterpoint,taketheformofwaterpump,waterintakepipeconnectionsontheexplorationpractice.Theauthorsummarizestheexperienceofseveralprojects,forthesmallportablewaterpumpingstationdesigntohavethecertainreferencesignificance.Keywords:watersupplyprojects,buoywaterpumpstation1.概述小型移动式取水泵站主要应用在水位变幅较大，取水规模较小的取水工程上。目前常用的移动式取水泵站有浮船式、缆车轨道式等方式。本文作者将分别介绍亲自参与设计并投入运行的三种不同形式的小型移动式取水泵站进行介绍。2.滑轨取水泵站2.1运行效果 该工程为四川某施工区的沙石骨料加工厂用水取水泵站，取水规模100m3/h，水泵的提升扬程较高，为100m。取水水源为木里河，河道涨幅为4~5米，汛期短暂，水流冲击力大。由于岸坡陡峭（与水平面接近70°），提升扬程高，业主方建设工期要求短，且需要在汛期施工。作者采用了一种较新式的滑轨取水方式取水。避免了水下部分施工。2.2滑轨取水泵站设计 滑轨取水泵站是由滑轨管道、取水泵及扬水管、卷扬机房三大部分组成。 取水泵采用的是井用潜水泵提水，利用管道作为滑轨轨道，作为滑轨轨道的管道末端深入水中，兼做取水管道。在井用潜水泵的电机周边采用滚珠轴承的方式，将潜水泵沿管道滑轨倾斜放入水中。同时在管道入水端间隔开口做引水孔。水泵可根据水位调整取水位，由于水泵上部扬水管可分节差拆，通过上部卷扬机房的牵引可调整潜水泵的取水位置。取水泵设计 由于取水泵倾斜角度较大（接近70°），水泵属于倾斜安装，水泵扬程要求高，因此普通潜水泵难以满足安装要求，作者在考察了诸多水泵厂家及工程现状后，采用了富兰克林的潜水防沙型电机配套，该套水泵可以倾斜设置水平运行。通过轴承中的自动调平装置，避免了叶轮与壳体的摩擦，同时形成一层水膜防止了沙粒对叶轮的磨损。滑轨管道 滑轨轨道采用的是无缝钢管内外涂环氧树脂，在洪水位下水管上部间歇开孔，以满足不同水位取水要求，由于采用了钢管作为导轨，避免了水下施工工序，在岸上设置镇墩即可。取水泵的扬水管2.5米一节，每节采用法兰连接，在导轨出口设置卡盘固定水泵。岸上装置 岸上装置主要为就地控制柜、滑轮、卷扬机。2.3运行效果 运行初期，由于木里河在汛期水流冲击力大，河道中推移质很快在取导轨末端周边淤积，部分滚石也冲击到导管侧。第二年枯水期时，设计人员在导管入水端用网笼块石顺水流方向形成丁坝，管道取用河道进入丁坝的回水。这样大大降低了导轨取水端末端的淤积概率。只需在每年的枯水期对丁坝进行清掏。取水泵站运行3年以来，水泵未发生堵塞情况，运行效果良好。 图2滑轨泵站照片3浮筒取水泵站 该工程为四川某施工营地的取水泵站，取水规模60m3/h。营地靠江而建，所需提升扬程为40米，营地所在江水断面的水位最大变幅为8米左右。 根据现场踏勘，将取水点选择在1点。尽管其处于河道的凸岸，但是现场踏勘发现岩石裸露，河道内有深切割槽状，周边无淤积泥沙滩地。经过比选，采用固定式取水泵站的水下工程量较大，且投资高，而采用移动式泵站的投资和施工工期较有优势，因此采用了浮筒取水泵站的形式取水。3.1浮筒取水泵站设计 浮筒取水泵站由浮筒、取水泵、起吊架、悬臂、检修通道、活动接头、连接管路、岸边镇墩支架等部分组成。 (1)取水泵设计 浮船取水泵站常用的取水泵为卧式干式离心泵，但是经设计人员计算，布置两组离心泵及真空装置所需的面积较大，本工程采用浮筒形式，采用切碎式潜污泵作为一级提升泵。其优点是水泵通径大，叶轮不易被河道中漂浮的树皮、枝叶堵塞。为防止潜水泵被水中大块悬浮物质撞击，在水泵外层采用角钢及钢丝网制作防护笼，同时起到初级格栅的作用。防护笼的网眼间距计算参照取水构筑物中进水格栅的计算方法核算面积。水泵出水段采用一段软管与浮筒上的联络管法兰盘连接。水泵采用吊扣与浮筒内壁连接。在浮筒上设置了起吊架，用于提升水泵。 (2)悬臂设计 浮筒与岸边的连接方式可以采用软性连接，也可以采用刚性连接。采用软性连接，联络管、电缆等设施漂浮在水面上，对于设备的长期运行不利，本工程采用的是悬臂刚性连接。利用无缝钢管与圆钢制作摇臂，与浮筒连接，摇臂可以随水位的变化，以镇墩端为支点旋转接近90°的范围。摇臂设置两根，每根一端与浮筒的吊钩连接，另一段采用轴承与岸边镇墩上的支座固定。这样既可以防止浮筒随水流方向移动，又可以让浮筒随水位涨跌。在悬臂的设计上，最初的考虑是采用钢构架形式，但是这样一来，悬臂的整体重量较大，在枯水期时有可能导致浮筒受力过大。 (3)联络管设计 联络管作用是将取水泵提升上的原水通过管道输送至岸边处理构筑物。联络管一段要与水泵的出水管连接。另一段要与岸边镇墩上的管道接口连接。通常的做法是采用球形万向接头。本工程采用2根出水管，采用转向接头的形式连接。连接后汇成一根供水主管。联络管及电缆设置在检修通道下面，检修通道采用钢制盖板。 (4)镇墩设置形式岸上镇墩是浮筒泵站悬臂、检修通道、转向接盘的设置点。是泵站岸上的主要受力点。根据地形特点，设计了悬臂固定在镇墩上作为主要受力点，转向盘管及检修通道设置在两镇墩之间的混凝土梁上。镇墩设置在基岩上，采用锚筋与基岩进行固定。 (5)其他附属设施设计为增强悬臂的抗冲击能力，在两根悬臂间设置了6组小型钢架支撑，在岸上设置了锚索，采用钢丝绳与浮筒进行连接，防止浮筒在汛期受力过大而导致悬臂变形。3.2运行效果 取水泵站运行二年来，整体基本正常，在枯水期取水泵取水点距离河道底部1.5m，取水扬程满足要求。丰水期，河道中的大量漂浮物质因水流作用进入水流中部，进入取水泵，取水泵未发生堵塞。但是转向盘的设计上还需要进一步改良，由于原水中汛期的含沙量较大，沙子磨损了转向盘的密封橡胶，造成了附近微小的漏水情况。4结语 小型移动式取水泵站常常用于取水量小，施工工期短，水下施工难度大，河流汛期泥沙含量大的取水工程上。以上两个取水泵站的工程实例，都是针对取水点的不同情况，特殊设计的小型取水泵站。浮筒泵站由于取水量较小，用浮筒代替了浮船。同时为了降低水流对浮筒的冲击力，将取水点选取在河道的凹岸。采用转向盘代替了传统的万向接头。这些措施，有利于浮筒泵站的正常运行。而滑轨泵站，由于在汛期施工，无法进行围堰措施，而采取了管道做为滑轨的方式。作者在这两个工程上对传统形式的取水泵站进行了改革尝试，通过运行也发现了泵站运行中存在一些问题。希望同行业中的设计人员能够从这两例工程中汲取经验，进一步改良小型移动泵站的设计。5.参考文献 【1】《