摘要： 廣利泵站的排澇標準為10年一遇24小時暴雨184mm一天排干，設計流量為9.53 m3/s。總裝機1200KW。本文以廣利泵站為例，闡述廣利泵站治澇原則和水泵設計的依據，為泵站水泵的設計提供借鑒。
關鍵詞：泵站,排澇,潛水泵,轉速
肇慶市景豐聯圍是珠江三角洲的五大堤圍之一，圍內排澇區共7個，分別是端州區的躍龍排澇區和羚山排澇區、鼎湖區的廣利排澇區、橫槎排澇區、永安排澇區、貝水排澇區和新竇排澇區。廣利排澇區處在西江沿岸，北面為鼎湖山、南面為西江，受暴雨、山洪和西江洪水的夾擊。根據實際情況，廣利泵站治澇遵循如下原則：
1、高水高排、低水低排的原則，利用鼎湖山截洪渠和水坑截洪渠將高處的山地洪水攔截后自排出外江，實現高水高排，減輕圍內澇區泵站和涵閘的排水壓力。
2、閘排與泵排相結合的原則，為減少泵站的抽排費用，力爭自排、減少抽排，抓住汛期西江水位短期回落的時機進行自流搶排，汛后枯水期盡量自排。
3、近遠期相結合的原則，隨著社會經濟、城市化的發展，澇區農業用地越來越少，條件發生改變，治澇工程既要兼顧現狀地勢較低魚塘的排澇安全，也要兼顧城市規劃調蓄容積減少后的治澇安全。
4、泵站和排水涵閘重建后，排水流量加大，引水主干渠道過水能力應相應提高，建立完整的排水系統，而渠道整治應與城市建設適當結合。
廣利泵站的排澇標準為10年一遇24小時暴雨184mm一天排干，設計流量為9.53 m3/s。廣利泵站的特征凈揚程中的最低凈揚程為-0.7m～0m，即進水池水位高于出水池水位，此工況時水泵停止運行，水流通過自流涵自流排水;當外水位升高，水流不能自排時，關閉自流涵閘門啟動水泵排水，因此，水泵運行的最低凈揚程按0.0m計算。經計算，廣利泵站揚程損失設計工況為0.85m，較核工況為0.64m，故設計揚程為8.1m, 最高揚程為10.85m, 最低揚程為0.85m。
一、水泵型式、臺數、單泵流量選擇
根據廣利泵站的揚程較高，最高揚程達10.85m，且揚程變化范圍較廣，較適合的泵型為潛水泵，因而對潛水軸流泵進行機組臺數的方案比較。根據水泵廠家資料，對泵站臺數方案比選，初選3臺和5臺機組進行方案比較，機組技術性能比較見表1。
從表1可知，泵站在兩種工況下，方案一的效率都比方案二的效率要高，抽排量均能滿足設計要求，方案二裝機比方案一稍大;經濟性方面，機組設備總投資方案二比方案一多15萬元，且方案二機組臺數多，相應的土建投資還會增大，所以綜合考慮，確定選方案一為推薦方案，方案二為備用方案。
二、水泵的主要參數
ZQ4050-6潛水軸流泵的工作性能見表2，工作性能曲線見圖1。
三、流道及斷流方式
為減少土建開挖，節省投資，采用開敞式進水流道。由于直管拍門斷流方式結構簡單，施工方便，且出水管有拍門和事故閘門，斷流可靠，故采用直管拍門斷流方式。
四、調節保證
采用立式的潛水軸流泵，為三機一函，采用拍門斷流。經初步分析，事故停泵瞬態特性滿足低于額定轉速40%的運行時間不超過2min,最高壓力不超過水泵出口額定壓力的1.3倍。
三、流道及斷流方式
為減少土建開挖，節省投資，采用開敞式進水流道。由于直管拍門斷流方式結構簡單，施工方便，且出水管有拍門和事故閘門，斷流可靠，故采用直管拍門斷流方式。
四、調節保證
采用立式的潛水軸流泵，為三機一函，采用拍門斷流。經初步分析，事故停泵瞬態特性滿足低于額定轉速40%的運行時間不超過2min,最高壓力不超過水泵出口額定壓力的1.3倍。
五、水泵安裝高程的選擇
水泵安裝高程按下列2個條件考慮：1、按基準面最小淹沒深度大于0.5m確定安裝高程。2、按進水池最低運行水位滿足不同工況下水泵必須汽蝕余量校核安裝高程。潛水泵的安裝高程以進水喇叭口為準，經計算結果為-0.6m。
六、輔助機械設備
由于采用潛水泵，故不需要上部廠房，機組起重設備和檢修閘門起重設備一起考慮，共用一臺10噸電動葫蘆門式起重機，起重機跨度為14米。潛水泵不需要油、氣和技術供水系統，廣利泵站只設水力監測、檢修排水和通風空調系統。本泵站不設檢修車間，只設日常常用的檢修設備。
七、電動機功率選配
水泵配套的軸功率的計算式：N軸= ，式中：N軸為水泵軸功率(kW)，γ為水的重度，取9.8KN/m3/s，Q為水泵流量(m3/s)。
為使機組在任何情況下安全運行，電動機不超載，所選電動機額定功率要大于水泵最大軸功率，N軸取水泵在設計工況和校核工況下的軸功率的最大值。
與水泵配套的電動機按下式計算：PN=KN軸，式中：PN為選配電動機的計算功率(kW)，N軸為水泵軸功率(kW)，K為安全系數。當泵站N軸>55kW，K取1.05～1.1，故廣利泵站K取1.08。
根據以上計算公式和原則，水泵電動機選配結果為型號ZQ4050-6，軸功率364 kW，水泵轉速490 r/min，選配電動機計算功率393.12 kW，選配電動機額定功率400 kW。
目前廣利泵站已完成建設任務，各水泵運行良好，達到理想的效果，為廣利排澇區的排澇任務提供了有效的保障。
