小型移動取水泵站的工程實例及探討

小型移動取水泵站的工程實例及探討摘要：通過本文作者設(shè)計并投入運行的兩座小型引動取水泵站的介紹，總結(jié)了小型移動式取水泵站中，對取水點的選取，取水泵的形式，取水管路的連接方式進行了探索實踐。作者總結(jié)了這幾個工程的經(jīng)驗，對于小型移動式取水泵站的設(shè)計具有一定的參考意義。關(guān)鍵詞：取水工程，浮筒取水泵站Abstract:throughthispapertheauthorsdesignandputintooperationtwosmallthesuggestionofwaterpumpingstationisintroduced,andsummarizesthesmallmobilewaterpumpstation,totheselectionofwaterpoint,taketheformofwaterpump,waterintakepipeconnectionsontheexplorationpractice.Theauthorsummarizestheexperienceofseveralprojects,forthesmallportablewaterpumpingstationdesigntohavethecertainreferencesignificance.Keywords:watersupplyprojects,buoywaterpumpstation1.概述小型移動式取水泵站主要應(yīng)用在水位變幅較大，取水規(guī)模較小的取水工程上。目前常用的移動式取水泵站有浮船式、纜車軌道式等方式。本文作者將分別介紹親自參與設(shè)計并投入運行的三種不同形式的小型移動式取水泵站進行介紹。2.滑軌取水泵站2.1運行效果 該工程為四川某施工區(qū)的沙石骨料加工廠用水取水泵站，取水規(guī)模100m3/h，水泵的提升揚程較高，為100m。取水水源為木里河，河道漲幅為4~5米，汛期短暫，水流沖擊力大。由于岸坡陡峭（與水平面接近70°），提升揚程高，業(yè)主方建設(shè)工期要求短，且需要在汛期施工。作者采用了一種較新式的滑軌取水方式取水。避免了水下部分施工。2.2滑軌取水泵站設(shè)計 滑軌取水泵站是由滑軌管道、取水泵及揚水管、卷揚機房三大部分組成。 取水泵采用的是井用潛水泵提水，利用管道作為滑軌軌道，作為滑軌軌道的管道末端深入水中，兼做取水管道。在井用潛水泵的電機周邊采用滾珠軸承的方式，將潛水泵沿管道滑軌傾斜放入水中。同時在管道入水端間隔開口做引水孔。水泵可根據(jù)水位調(diào)整取水位，由于水泵上部揚水管可分節(jié)差拆，通過上部卷揚機房的牽引可調(diào)整潛水泵的取水位置。取水泵設(shè)計 由于取水泵傾斜角度較大（接近70°），水泵屬于傾斜安裝，水泵揚程要求高，因此普通潛水泵難以滿足安裝要求，作者在考察了諸多水泵廠家及工程現(xiàn)狀后，采用了富蘭克林的潛水防沙型電機配套，該套水泵可以傾斜設(shè)置水平運行。通過軸承中的自動調(diào)平裝置，避免了葉輪與殼體的摩擦，同時形成一層水膜防止了沙粒對葉輪的磨損?；壒艿?滑軌軌道采用的是無縫鋼管內(nèi)外涂環(huán)氧樹脂，在洪水位下水管上部間歇開孔，以滿足不同水位取水要求，由于采用了鋼管作為導軌，避免了水下施工工序，在岸上設(shè)置鎮(zhèn)墩即可。取水泵的揚水管2.5米一節(jié)，每節(jié)采用法蘭連接，在導軌出口設(shè)置卡盤固定水泵。岸上裝置 岸上裝置主要為就地控制柜、滑輪、卷揚機。2.3運行效果 運行初期，由于木里河在汛期水流沖擊力大，河道中推移質(zhì)很快在取導軌末端周邊淤積，部分滾石也沖擊到導管側(cè)。第二年枯水期時，設(shè)計人員在導管入水端用網(wǎng)籠塊石順水流方向形成丁壩，管道取用河道進入丁壩的回水。這樣大大降低了導軌取水端末端的淤積概率。只需在每年的枯水期對丁壩進行清掏。取水泵站運行3年以來，水泵未發(fā)生堵塞情況，運行效果良好。 圖2滑軌泵站照片3浮筒取水泵站 該工程為四川某施工營地的取水泵站，取水規(guī)模60m3/h。營地靠江而建，所需提升揚程為40米，營地所在江水斷面的水位最大變幅為8米左右。 根據(jù)現(xiàn)場踏勘，將取水點選擇在1點。盡管其處于河道的凸岸，但是現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)巖石裸露，河道內(nèi)有深切割槽狀，周邊無淤積泥沙灘地。經(jīng)過比選，采用固定式取水泵站的水下工程量較大，且投資高，而采用移動式泵站的投資和施工工期較有優(yōu)勢，因此采用了浮筒取水泵站的形式取水。3.1浮筒取水泵站設(shè)計 浮筒取水泵站由浮筒、取水泵、起吊架、懸臂、檢修通道、活動接頭、連接管路、岸邊鎮(zhèn)墩支架等部分組成。 (1)取水泵設(shè)計 浮船取水泵站常用的取水泵為臥式干式離心泵，但是經(jīng)設(shè)計人員計算，布置兩組離心泵及真空裝置所需的面積較大，本工程采用浮筒形式，采用切碎式潛污泵作為一級提升泵。其優(yōu)點是水泵通徑大，葉輪不易被河道中漂浮的樹皮、枝葉堵塞。為防止?jié)撍帽凰写髩K懸浮物質(zhì)撞擊，在水泵外層采用角鋼及鋼絲網(wǎng)制作防護籠，同時起到初級格柵的作用。防護籠的網(wǎng)眼間距計算參照取水構(gòu)筑物中進水格柵的計算方法核算面積。水泵出水段采用一段軟管與浮筒上的聯(lián)絡(luò)管法蘭盤連接。水泵采用吊扣與浮筒內(nèi)壁連接。在浮筒上設(shè)置了起吊架，用于提升水泵。 (2)懸臂設(shè)計 浮筒與岸邊的連接方式可以采用軟性連接，也可以采用剛性連接。采用軟性連接，聯(lián)絡(luò)管、電纜等設(shè)施漂浮在水面上，對于設(shè)備的長期運行不利，本工程采用的是懸臂剛性連接。利用無縫鋼管與圓鋼制作搖臂，與浮筒連接，搖臂可以隨水位的變化，以鎮(zhèn)墩端為支點旋轉(zhuǎn)接近90°的范圍。搖臂設(shè)置兩根，每根一端與浮筒的吊鉤連接，另一段采用軸承與岸邊鎮(zhèn)墩上的支座固定。這樣既可以防止浮筒隨水流方向移動，又可以讓浮筒隨水位漲跌。在懸臂的設(shè)計上，最初的考慮是采用鋼構(gòu)架形式，但是這樣一來，懸臂的整體重量較大，在枯水期時有可能導致浮筒受力過大。 (3)聯(lián)絡(luò)管設(shè)計 聯(lián)絡(luò)管作用是將取水泵提升上的原水通過管道輸送至岸邊處理構(gòu)筑物。聯(lián)絡(luò)管一段要與水泵的出水管連接。另一段要與岸邊鎮(zhèn)墩上的管道接口連接。通常的做法是采用球形萬向接頭。本工程采用2根出水管，采用轉(zhuǎn)向接頭的形式連接。連接后匯成一根供水主管。聯(lián)絡(luò)管及電纜設(shè)置在檢修通道下面，檢修通道采用鋼制蓋板。 (4)鎮(zhèn)墩設(shè)置形式岸上鎮(zhèn)墩是浮筒泵站懸臂、檢修通道、轉(zhuǎn)向接盤的設(shè)置點。是泵站岸上的主要受力點。根據(jù)地形特點，設(shè)計了懸臂固定在鎮(zhèn)墩上作為主要受力點，轉(zhuǎn)向盤管及檢修通道設(shè)置在兩鎮(zhèn)墩之間的混凝土梁上。鎮(zhèn)墩設(shè)置在基巖上，采用錨筋與基巖進行固定。 (5)其他附屬設(shè)施設(shè)計為增強懸臂的抗沖擊能力，在兩根懸臂間設(shè)置了6組小型鋼架支撐，在岸上設(shè)置了錨索，采用鋼絲繩與浮筒進行連接，防止浮筒在汛期受力過大而導致懸臂變形。3.2運行效果 取水泵站運行二年來，整體基本正常，在枯水期取水泵取水點距離河道底部1.5m，取水揚程滿足要求。豐水期，河道中的大量漂浮物質(zhì)因水流作用進入水流中部，進入取水泵，取水泵未發(fā)生堵塞。但是轉(zhuǎn)向盤的設(shè)計上還需要進一步改良，由于原水中汛期的含沙量較大，沙子磨損了轉(zhuǎn)向盤的密封橡膠，造成了附近微小的漏水情況。4結(jié)語 小型移動式取水泵站常常用于取水量小，施工工期短，水下施工難度大，河流汛期泥沙含量大的取水工程上。以上兩個取水泵站的工程實例，都是針對取水點的不同情況，特殊設(shè)計的小型取水泵站。浮筒泵站由于取水量較小，用浮筒代替了浮船。同時為了降低水流對浮筒的沖擊力，將取水點選取在河道的凹岸。采用轉(zhuǎn)向盤代替了傳統(tǒng)的萬向接頭。這些措施，有利于浮筒泵站的正常運行。而滑軌泵站，由于在汛期施工，無法進行圍堰措施，而采取了管道做為滑軌的方式。作者在這兩個工程上對傳統(tǒng)形式的取水泵站進行了改革嘗試，通過運行也發(fā)現(xiàn)了泵站運行中存在一些問題。希望同行業(yè)中的設(shè)計人員能夠從這兩例工程中汲取經(jīng)驗，進一步改良小型移動泵站的設(shè)計。5.參考文獻 【1】《