改造水库江河取水泵站的探讨

1、设计一级泵抽水泵站机组的缺点

1.1 对于离心泵抽水的泵站，由于水泵受吸程的，机组必须安装在其有效的吸程范围之内，安装高程低了，洪水期电机易受淹，安装高程高了，枯水期水泵吸水量减少甚致吸不上水。

1.2 对于潜水泵抽水的泵站，采用一级泵直接抽水，因其扬程高，流量大，机组笨重，水泵安装、维修、搬运费劲费财。

1.3 建造泵房、泵座土建投资大，工期长。

1.4 机组维护困难，当机组出现故障时，吊装、运输困难。 2、泵站改造的形式及其优点

2.1 把原来由一级水泵直接抽水改为分一级、二级水泵供水。

2.2 第一级水泵应选用流量大、扬程低、功率小、重量轻的QS型充水式潜水电泵或QJ型并用潜水泵。第二级水泵则选用扬程高、流量大、功率大的多级QJ型井用潜水泵。

2.3 第一级水泵采用漂浮在水中安装，第二级泵则采用埋入地下安装。 2.4 泵站改造后的优点

第一级泵重量轻，搬运、安装、维修、维护方便；第二级泵虽然笨重，但其安装在岸上，运输车能直达到点，用三角架和手拉葫芦可轻松安装。由于第二级水泵是埋入地下安装，不用建泵房，节省占地，节约土建投资，降低建造成本；运行时噪音低，操作室无高温，可改善操作环境；可彻底解决离心泵电机受淹，吸程不够的问题。

3、水泵安装选址及选型设计

3.1 选择水泵安装地点。第一级泵应选择离原泵站尽量近、水位深、水流速度慢的地方安装；第二级泵应选择在岸上，且输水管道经过的地方安装。

3.2 确定水泵流量。一级水泵流量必须大于原泵站水泵流量，以保证有足够流量供给二级水泵；二级水泵流量应与原泵站水泵流量相同。

3.3 确定水泵的扬程。用手持GPS机测量第二级水泵装泵点的高程，查阅原泵站设计资料，获得水面高程及蓄水池出水口的高程。第二级装泵点高程与水面高程之差为Δh1，蓄水池出水口高程与第二级泵装原点高程之差为 Δh2。 根据管道材料、直径及长度，由公式计算出第一级泵至第二级泵之间输水管道的水头损失及第二级泵至蓄水池之间输水管道的水头损失。式中f为沿程水头损失摩阻系数；m为流量指数；b为管径指数；L为输水管长度（单位：米），hf 管道沿程水头损失（单位：米）。f、m、b值见表：

f、m、b值表

局部水头损失h局可按沿程水头损失hf的10%～15%取得。因此，第一级、第二级水泵的总扬程可由H总= hf+Δh+h局式计算确定。

4、水泵安装（安装示意图见图一） 4.1 安装前的准备

4.1.1 第一级泵安装附件。（1）浮桶：用2只直径为80厘米、高100厘米密封性好的空油桶，取2条角铁，“U”型包箍做成浮桶。（见图二）

（2）三通管：用与输水管直径相同，长约100厘米的热镀锌管，用国标法兰片焊在一端，另一端用铁板焊接密封，在中间处侧面焊上约长20厘米钢管，并焊上水泵出水口法兰片（见图三）。

4.1.2 第二级泵安装附件制作。

（1）井筒：选用内径比水泵外径大25厘米以上的热镀锌管，长度比水泵的总高度长50厘米，一端焊上铁板密封，另一端焊上与该钢管直径一致的国标法兰片，在离密封端约10厘米处侧面焊上长约30厘米与输水管相同管径钢管，并焊上国标法兰片（见图四）。 图四

（2）出水弯管：用直径与输水管直径一致的90°弯头，取一段长50厘米直径与原输水管道相同的钢管，在钢管一端焊上水泵出水口法兰片，离该法兰片约40厘米处焊上与井筒的外径一致的国标法兰片，在水管另一端焊上90°弯头，在弯头另一端焊上国标法兰片，在中间的法兰片上焊上电缆出线压紧罗母（见图五）。 图五

4.2 第一级泵到第二级水泵输水管道预制。在PE塑料管的两端用热熔机焊上法兰片（也可以定购特殊加钢丝、加厚的吸水胶管）。

4.3 开挖井筒坑，深度由井筒总长确定，截断原输水管道，在切口处焊上国标法兰片。

4.4 开箱检查水泵的型号是否与设计的一致，清点附件是否齐全，开开进水网罩，用起子插入叶轮进水口转动水泵的转子轴，应转动灵活轻松。在电机内注满无腐蚀性洁净的清水，（对于QS型水泵是采用外循环水冷却电机则不必注入清水），用500V绝缘摇表检查电机对地绝缘，应大于150兆欧，用万用表测量电机三相的冷态电阻，其值应接近相等，检查电缆是否有损伤。

4.5 用碰焊机或铜管接上电缆，用高压防水自粘胶布包好电缆接头，注意三条线的接头必须错开一定距离，防止发生接头短路。

4.6 将第一级的水泵、三通管及浮桶连成整体放入水中，逐一接上输水管，并在岸上管道安装排气阀、止回阀。

4.7 把井筒放入深坑内，下端进水法兰与第一级水泵的输水管道法兰对接。然后把出水弯管与水泵联接成整体，把电缆穿过出线孔并紧固罗母，注意电缆不能松动，把弯管和水泵一同吊装入井筒内，用锣钉紧固法兰。最后把弯管出水法兰与输水管道法兰连接，注意两个法兰之间必须放入胶垫，以防漏水。

5、控制保护装置安装。为了更好地保护水泵，第一级泵、第二级泵均须设置保护装置。由于一级泵、二级泵的电机功率大小不同，必须选择各自相匹配的启动保护装置。为保证二级加压泵不出现缺水运行的现象，须在一级水泵启动运行后约30秒二级泵才启动运行，因此应在两个启动装置间安装时间继电器延时启动二级水泵。同时，二级加压泵保护装置的控制电路电源要在第一级泵保护装置输出端（即接水泵端）取，这样才能够在第一级水泵保护装置动作断电停机时，二级泵保护装置由于控制电路缺电而立即动作使二级泵停止运行，保证了二级泵不会缺水运行。

6、水泵运行调试。保护装置安装固定后，接上电源线和水泵电缆线，并在保护装置外壳接上接地线作接地保护，检查保护装置内各锣钉是否松动。然后，分别启动一级泵和二级泵，确定转向正确后，接上延时时间继电器，并调整15秒延时，合上电源启动一级水泵，待二级水泵延时启动稳定运转后，观察30分钟左右，看二台水泵实际运行电流是否在该泵额定工作电流范围内，确定正常后调整好保护装置内电机综合保护器的过载保护电流和热继电器过载保护电流，安装调试完成。

参考文献：

（1）李龙昌、王彦军，李永顺等编著的《管道输水工程技术》.中国灌溉排水技术开发中心培训中心.中国水利水电出牌社.2002年4月.

（2）江苏泰州市泵丰泵业有限公司主编QS型系列充水式潜水泵样本及使用手册.

（3）河北省唐山市远洋泵业有限公司主编QJ型井用潜水泵选型设计手册.