1站区总体规划
站区总体布置，满足防洪要求，在满足输水流程的前提下，根据地形、风向、进(出)站交通条件，安全防火和自然通风，充分利用自然资源，合理确定建筑物室外场地、设施位置、绿化场地和建筑风格等。道路、生产区、辅助生产区、生活区功能明确，并能与输水流程有机结合顺畅，在统一布局的前提下，不失各个分区的灵活性与功能性，形成布局合理、功能明确、生产安全、生活全面、交通顺畅、完整统一的整体布局。
2泵站站区布置
2．1布置原则
(1)泵站与生活管理区要创造一个良好的环境，泵站主体建筑物在注重泵站功能的前提下，外观应充分反映泵站的特点，并具有时代特征。设计应简洁明快，外形美观大方具有特色，注重色彩配置并与周围整体环境协调。(2)泵站内通风良好，光线明亮，建筑物内色彩柔和。(3)泵站站区应符合环境卫生要求，做到文明生产。(4)生产生活区建设。实现环境的绿化、美化和亮化，尽量按园林化的标准进行统一规划设计。(5)交通布置应满足机电设备的运输，运行人员上下班方便的要求。(6)站区布置应满足防洪要求。
2．2泵站布置
加压泵站位于五里镇河下游，罗家坪村东侧村村通公路(罗家坪至王家坪)以东约20m处阶地上，台地较为宽阔，地面高程为1098～1107m，台地上为农田。该站址经过开挖整平设计地面高程为1099．0m。站址距宜君县城南侧新建净水厂5．71km，设计进水池水位1098．62m，加压站至净水厂供水机组净扬程为351m，设计扬程约为377m。泵站共选用3台多级离心泵机组(2用1备)，水泵单机流量0．029m3/s，配套电机功率200kw。泵站设计流量0．058m3/s，总装机功率600kw。本次泵站生产区位于站区西侧，主要包括泵站进水池、吸水井、泵房、变配电室等，泵站前布置100m3封闭式钢筋砼进水池及吸水井;在泵房东南侧吸水井东侧的空余地带布置变配电室。泵站生活管理区位于站区东侧，主要包括值班室、库房、会议室、宿舍、餐厅及卫生间等;站区内道路及绿化带根据站区综合管理房及其它设施的布置合理布设;站区占地8．7亩。
3泵站设计
3．1泵站设计流量确定
根据供水工程供水规模确定加压站设计输水流量为0．058m3/s。
3．2泵站设计扬程
泵站设计扬程确定，可根据加压站站址的选择和布设，确定泵站的净扬程和设计扬程。输水线路提水总高度为351m(泵站进水池水位1098．62m～新建净水厂进口水位1450m)，总扬程为377m，输水管线长为5．71km。1)加压泵站所需净扬程Hst净水厂进口最高动水位标高－泵站吸水井最低动水位标高泵站Hst=1450－1098．62=351m2)经计算水泵吸水管路、压水管路水头损失得泵房内损失约为:3m3)输水管路损失为:(注:输水管线采用DN300钢管，经管线计算，每1000mDN300钢管局部水头损失及沿程水头损失为3．7m。)4)安全水头:2m泵站∑H=il=3．7×5709/1000=21．07m则，泵站水泵扬程为:H=Hst+∑H+3+2=377m根据输水线路布置及泵站位置选择，列出泵站设计参数见表1。
3．3泵站机组选型方案
1)水泵选型遵循的原则。泵站为输送原水的泵站，选择泵型应考虑如下几个问题:在泵站平均扬程时，水泵运行在高效区;在设计扬程时，水泵满足泵站设计流量;在最高和最低扬程时，水泵能安全、稳定运行;水泵有较好的抗气蚀、磨蚀性能，使机组在设计寿命期内检修次数少、水利性能稳定;安装、检修方便，便于维护和管理。2)水泵机型方案。根据输水线路及泵站的特点，结合已成或在建工程水泵选型应用情况，以及目前国内外水泵生产制造技术发展现状，设计在泵型选择时考虑了以下3种水泵结构形式:(1)立式单级单吸离心泵:此泵是一种成熟的结构形式，结构简单，水力模型也很成熟。厂房一般为多层结构，机组检修、拆卸不便。(2)卧式单级双吸离心泵:一般为卧式安装，中开结构，安装拆卸检修方便，运行平稳，效率较高，应用广泛，不适于高扬程泵站。(3)卧式多级离心泵:该泵型适合较大流量和高扬程泵站，泵体结构复杂，沿轴向长度大，机组检修拆卸方便。单级叶轮扬程较低，叶轮直径较小，其圆周速度较小，对于多泥沙水质抗磨蚀性能较好。3)水泵机型初定(1)气蚀性能:水泵的必须汽蚀余量卧式泵一般小于立式泵。卧式泵安装高程较高，土方开挖少，但但卧式机组占用水平面积大，同等台数机组布置情况下厂房纵向长度偏大。(2)总体布置及运行管理:立式泵对水池水位变化适应性强，一般要做多层厂房，高度略大，检修一般要拆卸电机，工作量稍大。卧式泵检修方便。参照水泵厂家选型样本，初步查泵型谱图，初步选择适合泵站扬程的泵型，再分别对照水泵性能曲线图选择合适的水泵，以满足泵站设计流量及扬程要求。为解决输送泥沙介质问题，应考虑采用高抗磨、不易堵塞的污水泵或其他特殊型水泵。如果选用污水泵，单泵流量和扬程很难满足要求，其他特殊型水泵也因单泵流量过小不能使用。较为合适的泵型只有多级泵。根据泵站设计参数，由于本次设计泵站设计杨程均超过200m，故本次水泵选择多级离心泵。通过与制造厂家联系，可将普通型多级泵特殊制造，以解决输送泥沙介质问题;为满足泵站近期与远期的设计要求，可选择同一型号的大型水泵，以满足所选水泵在近期和远期都能正常使用。4)机组选型。加压泵站位于五里镇河下游，罗家坪村东侧村村通公路(罗家坪至王家坪)以东约20m处阶地上，设计进水池水位1098．62m，站上设计水位1450m，加压站至净水厂供水机组净扬程为351m，设计扬程约为377m。泵站共选用3台DP120－50多级离心泵机组(2用1备)。5)水泵配套电机选型根据泵站抽水装置情况，最大轴功率的储备系数选1．1，水泵电动机最大轴功率经计算水泵工作点的最大轴功率为177．44kw，设计选用Y系列(IP44)小型三相鼠笼式异步电动机，型号为315L2－2，电压380V，功率200kw。YY系列(IP44)小型三相鼠笼式异步电动机，是一般用途的全封闭自善冷鼠笼式三相异步电动机，具有高效节能、噪声低、振动小、使用维修方便等优点。功率等级和安装尺寸符合IEC标准，外壳防护等级IP44。
3．4水泵工作点确定
泵站进水建筑物宜君县城抗旱应急供水工程泵站共设1级加压，为输送原水的泵站。为满足泵站前池水流顺畅、流速均匀，池内不产生涡流，并且考虑一定的调节容积，本次设计泵站前设进水池及吸水井，进水池与吸水井采用两根DN200的钢管连通，采用正向进水正向出水。进水池按15min水泵蓄水量计算，采用封闭式整体型钢筋砼水池，容积约100m3，由1根DN300钢管进水;设置一根DN400钢管作为溢流管，溢流至站区西侧排水管，排至赵家河。池底泄水采用潜水泵排空。进水池为地下式，池顶与地面相平，地面下3．93m，池顶覆土0．5m，以防冰冻。吸水井按《泵站设计规范》计算，尺寸为长×宽×高(4．0m×11．08m×4．5m)。水泵的最低运行水位为1096．8m，内设3根DN200钢管为水泵吸水支管，管中心高程1096．357m。泵站压力管道泵站进水压力管采用DN300钢管埋管敷设，泵站进水支管采用DN200钢管，压力等级采用2．5Mpa。泵站出水支管采用DN150钢管并联于DN300出水母管，压力等级为6．4Mpa。泵站出水建筑物泵站出水建筑物主要由镇墩、母管流量计井、超压泄压阀井组成。镇墩尺寸:1．8m×1．8m×1．8m。出水母管设流量计井，采用DN300电磁流量计。7)附属设备选型根据各泵站主机组的工作环境及输水管线的运行要求，进行泵站附属设备的选择。(1)起吊设备:泵重量:637kg，电机重量:1500kg，最大起重量为:2137kg。由于本次设计起重量小于5t，依据《泵站设计规范》9．10．2条，主泵台数为2台，故本次选用LD－A型电动单梁起重机。起升高度(系指泵房地坪至吊钩(在钢丝绳紧绕下)最高点的距离)取12m。泵房跨度7．7m，Lk取7．5m;(2)真空泵选型:因本次拟定各泵站均采用自灌式引水方式，所以附属设备中不考虑真空泵的选择;(3)排水设备:因泵站采用自灌式引水方式，泵站内集水不能自排，采用潜水泵排至厂区排水系统，由厂区自排，潜水泵型号为:80QW50－10－3，电机功率3kw，出口直径80mm。清水池泄水不设置泄水管，定期检修清洗时采用潜污泵排水，型号为:50QW42－9－2．2，电机功率2．2kw，出口直径50mm;(4)通风设备:因泵房下挖于地下，虽采用上下窗进行自然通风，但因电机位于地下，自然通风效果较差。采用机械送风与自然通风相结合方式运行，通风效果好;(5)计量设备:因泵站之间存在流量调配、进出水池的水位变化等情况，故泵站需设电磁流量计、水位计等计量设备。在水泵出水母管上安装1台DN300电磁流量计，型号LDB－300L－M2X010－3200，为分体式，耐压等级为6．4MPa;流量范围:50－3200m3/h。进水池安装1套静压式液位计，型号为PT700，带现场显示仪表，量程为0～5m;(6)管路控制设备:泵站运行中存在流量调节以及泵机组的投入与退出，管路中需布置蝶阀进行控制调配。蝶阀选型考虑泵站运行调配方便，均选用手动、电动两用型蝶阀，水泵出水管安装伸缩节，便于水泵及管路、阀门的安装和拆卸。在进水母管上安装1台DN300的电动双偏心软密封蝶阀及一处伸缩节，水泵吸水管共计安装3台DN200电动双偏心软密封半球阀及3处伸缩节;水泵出水支管安装3台DN150电动双偏心软密封检修蝶阀及3处伸缩节，压力等级6．4Mpa，并考虑泵站的水锤危害，出水管安装3台DN150两阶段关闭液控偏心半球阀，压力等级为6．4Mpa;水泵出水母管上安装1台DN300手动双偏心软密封检修蝶阀及1台DN50的水锤泄放阀，压力等级均为6．4Mpa。(7)消防设备:各泵站均为电力泵站，运行过程中常因一些电器设备不良而引起火灾，故泵站配备一套消防设备。
作者：石婳 秦勇 单位：陕西水环境工程勘测设计研究院
