浅谈肃宁应急供水调蓄工程供水泵站设计方案比选

　　1 工程概况

　　肃宁应急供水调蓄工程地址位于肃宁县付佐乡。西距南石宝村2km，南靠朔黄铁路，东临小白河西支，设计总库容613.3万m3。调蓄工程大部分利用了修建朔黄铁路的取土坑，经过扩挖及地面上修建低坝而成，其中地下部分9.5m，地上部分3.0m，供水泵站位于调蓄工程北堤桩号0+000处，泵站主要功能是向肃宁县城区提供生活及工业用水。

　　2 工程地质条件

　　勘察揭露地层均为第四系全新统松散沉积物，按其成因类型、岩性特征、分布埋藏条件和物理力学性质将勘探深度内土层划分为6个工程地质层。

　　根据土工试验结果、标准贯入试验、静力触探试验和现场鉴别综合分析后各土层承载力、压缩模量建议值以及剪切指标见表1。

　　3 设计方案比较

　　3.1 泵站的主要设计指标

　　泵站设计流量：0.742m3/s

　　进水池最低水位： 3.3 m

　　泵站设计扬程：13.7 m

　　3.2 水泵选型

　　根据泵站的扬程、流量，可供选择的泵型的离心泵、立式混流泵和潜水混流泵。根据调蓄工程实际情况，如果选用离心泵，必将做成大底板干室型泵房，这样为了解决泵室抗浮问题，将会把泵室底板及立墙作的很大，才能满足抗浮要求，而且地基应力会增大很多，根据站址处地质条件需进行地基处理，将大大增加了工程投资。这样可供选择的泵型就只有立式混流泵和潜水混流泵，因为这两种泵型所建泵房都属湿室型泵房不存在抗浮问题。立式混流泵外形尺寸较大，且需要设置多层式主厂房，潜水混流泵外形尺寸较小，结构紧凑，无需设置主厂房，且运行环境良好。因此，采用潜水混流泵。

　　根据泵站扬程和流量，由于调蓄工程水位变化较大（14.0m~3.3m）为了减少水泵台数及泵房尺寸，设计采用泵站最高扬程选用水泵利用变频技术取得最佳经济效益比，本工程选4台HQ1235-2（+4O）型井筒式潜水混流泵（其中1台备用），配套电机功率45kW。

　　3.3 泵站设计方案比较

　　方案一：根据调蓄工程的形式，采用岸边式布置湿室型泵房。

　　泵站采用集水井与泵室合一的钢筋砼结构，为了取得调蓄工程中水质最好的水，泵站前部设分层取水的集水井，在前墙高程9.0m和3.1m处分别设左右对称布置2个直径1.0m分层取水口，用蝶阀控制分层取水。泵站后部为潜水泵室，本方案共设4台HQ1235-2型潜水混流泵（3用1备），机组间中心距为2.1m，中间用墩墙隔成单独的泵室。4台水泵出水管在泵室后汇入一条DN600横向布设钢管内，并由横管引出一条DN600的钢制管道穿越大堤及截渗沟与水厂集水池相连。为避免在管道维护检修时破坏大堤，在大堤前将管道设在U形槽内，在穿越大堤时将管道设在穿堤涵洞内。建筑物总长度129.34m，工程投资为665万元。

　　方案二：泵站采用传统的堤后式布置。

　　在调蓄工程内设置分层取水井，在前墙高程9.0m和3.1m处分别设左右对称布置2个直径1.0m分层取水口，用蝶阀控制分层取水。在集水井后部设2.0mx2.0m的洞口与穿堤涵洞相接，穿堤涵洞长50.0m，洞口净尺寸为2.0mx2.0m，穿堤涵洞在堤外与泵站前池相接，泵站前池长8.0m，前池底板高程2.2m。前池后接潜水泵室，泵室布置与方案一相同。建筑物总长度为129.34m，工程投资约比方案一投资增加80万元。

　　经过经济技术综合比较，供水泵站采用方案一为设计方案。

　　4 结论语

　　肃宁应急供水调蓄工程为挖深式水库，为了使设计方案达到最优的经济费用比，我们经过认真细致的讨论，通过多种方案进行比选，选取了岸边式布置湿室型泵房的设计方案，达到了施工使用方便，工程运行安全经济合理，维护方便，从而取得良好的社会经济效益。

　　参考文献

　　[1] 《给水排水设计手册.第三册.城镇给水》[M]第二版.北京:中国建筑工业出版社，2003

　　[2] GB/T50265-97，《泵站设计规范》[S]

　　[3] 刘竹溪. 水泵及水泵站[M]. 第四版. 北京.出版社：水利水电出版社，2009.

　　作者简介：郑英国，1975-，男，汉族，河北省沧州市人，工程师。