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【摘要】
泵闸工程在河道整治中发挥着重要作用，充分发挥河道的排水和水资源调度作用，提高地区除涝能力，而且可以改善人居环境和投资环境，实现区域可持续发展，还可以促进人与自然协调发展。阐述泵闸的选型以及设计理念。
【关键词】河道综合整治工泵型选择 工程设计
中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：
近年来，城市化发展迅速，大型社区的建设，水利防洪标准要求提高，而河道的调蓄和排泄能力不断减少，这样使得区域内的防洪排涝能力大大降低。造成了每年夏天台风暴雨来临时，各地一些老城区低洼处和偏远郊区道路积水。如今年的北京721特大暴雨造成大量的人员伤亡和财产损失；上海也每年经受台风的干扰。
因此从防汛安全、引水调度或生态环境区域经济发展角度来讲，区域河道综合整治工程就显得尤为重要。只有切实搞好河道综合整治工程，遵循自然规律与经济规律，以构筑地区防汛除涝安全体系为前提，以修复水生态体系为核心，疏浚河道，改善水环境质量，才能为地区的经济与社会可持续发展提供良好的基础条件。
水系综合整治工程拓宽河道，能有效增加区域水面积，提高区域防汛除涝能力。因此整治河道，充分发挥河道的排水和水资源调度作用，提高地区除涝能力显得尤为重要和必要，而且可以改善人居环境和投资环境，实现区域可持续发展，还可以促进人与自然协调发展，因此有必要。
河道综合整治工程就主要任务是疏竣河道，消除底泥污染，开挖湖区、修建护坡、沿河绿化工程并建立泵闸和节制闸控制工程，以达到防汛、除涝、水资源调度、水环境治理的目标，发挥河道的综合功能。同时，通过植物的种植，提高水体的自净能力，使之最终成为河畅、水清、岸绿、景美、鱼游的具有综合功能的河道。水是一种资源，河网是水的载体，是水的“金库”；泵、闸等控制工程是枢纽，是提供调控手段的物质基础，所以河、湖、泵、闸、涵等水利群体工程是一个有机的整体，是一项系统工程。
下面通过一个具体工程谈一谈在泵闸工程在河道综合整治工程中给排水专业的一些应用。
1．工程概况
本工程主要位于闵行区马桥镇，闵行区的西南部，在闵行区与松江区交界处，距上海市中心约27km，东面距莘奉金高速公路约5km，西北距沪杭高速公路约3km。
本次整治河道包括横沥河和圈蟠河，屬上海市水利分片综合治理的“淀南片”中旗忠圩区。北面与青松大控制片内华兴圩接壤，横沥河部分河段为闵行区马桥镇和松江新桥镇的界河。本工程水系区域及河道位置见图二“淀南片水系图及本工程河道位置图”。
2．泵闸规模
本工程实施后将实现旗忠圩区与华兴圩区直接相通。两个小圩区合并成一个大圩区，原两个圩区间的分割构筑物可以拆除。水系直接通连，增加了河网水动力，有利于水资源调度。旗忠圩区的排涝流量为4m3/s，满足规划要求。华兴圩区内共有泵闸设施4座，现有总排涝流量为5m3/s，尚缺2m3/s，在茜浦泾侧增设2台1m3/s泵后，从茜浦泾直接排水入六磊塘，方便、快捷，利于减轻松江的防汛压力（松江地势低于闵行），使两个圩区的排涝流量均满足规划要求。
同时本泵闸还可以主动参与圩区水资源调度，由于调水工况的要求低于排涝要求，因此，调水工况不是泵站流量的控制工况。
综上所述本工程泵站流量取2.0m3/s。
3．泵型选择
选择原则
根据《泵站设计规范》结合工程特点，确定选型原则：
考虑引水排涝的重要性，首先泵闸水泵的运行必须安全、可靠；水泵在设计扬程时，水泵出水达到设计流量，在最低和最高扬程时能安全运行；结构布置简单合理，有利于降低泵站的建设总投资。
泵型选择
目前国内常用的泵型有贯流泵、立式轴流泵和潜水泵等。其中：立式轴流泵为广泛使用的低扬程泵型。目前城市河道排水泵站大多采用立式轴流泵及其变型，如敞开式轴流泵，斜轴式轴流泵等，后来又大量采用潜水轴流泵，亦以立式安装为主。
大型立式轴流泵采用肘型进水流道进水，中型立式轴流泵采用肘型进水流道进水或开敞式进水流道进水，虹吸或拍门活快速闸门断流。泵房分水泵房、电机层，电机安装高程较高，通风维修条件较好，泵房布置紧凑，宽度小，高度较高。泵房开挖深度较大。运行费用较高。目前这些泵型已经形成完整的系列。
潜水轴流泵结构简单，电机和水泵构成一体，现场无需进行耗工、耗时、复杂的轴线对中装配程序，安装十分方便、快捷，因此可不预留备用泵机位，将备用泵存于库房，节省泵站进水池的投资。由于潜入水中运行，可大大简化泵站的土建及建筑结构工程，减少安装面积，工程量少，投资省，操作程序简化，围护管理方便。
但是立式泵的水流从水平转为竖直，又从竖直转为水平，系统内部水头损失很大，并且河道排水所需流量很大，而扬程很小，水泵出口又存在一定的跌落，跌落高度占总扬程的比例很大，使得系统效率很低。
但如果是双向流泵站，需要运用特殊流道实现流向变化，不仅切换阀门多，泵房结构更加复杂，而且特殊流道的水力条件又比钟型肘型流道差。
贯流泵卧式安装，水流水平贯通，流态合理。贯流泵将电机和减速箱置于泵体的腔室内，水流则从腔室外流过。贯流泵水流水平贯通，不存在大型立式泵提升过程中的折转和跌落，系统效率大大提高，相同工况，电机功率配置小，运行费用较低。贯流泵的进水流道要求不高，泵房结构也十分简单，施工比较方便，开挖量小，工程投资比较省。运行较可靠，整体吊装，安装方便，日常运行采用适时监控，易发现故障即时维修。
特别是在双向流泵站中采用S型双向叶片的贯流泵、正向反向运转进行引水和排水，泵站结构较传统泵型更加简单，设备更少综合优势更加明显。
考虑上述泵型优缺点，兼顾本工程具体情况，选择潜水贯流泵。
4．泵闸平面布置
布置原则：满足功能要求，充分考虑和利用地形、地质自然条件和现有的建筑物，力求少占地，方便施工，便于管理，投资省。
泵闸在平面布置上主要有两种组合方式，即结合式和分离式。泵站与水闸结合，可以减少工程投资，且便于运行管理、少占土地。通常的结合方式是泵、闸并列布置，并列布置又以泵站和水闸分别集中在一侧，或水闸居中两侧对称布置泵站最为常见。
方案一：泵+闸：考虑到将来泵闸的直接管理方为闵行马桥水务所，为了便于管理维护，泵站集中布置在河道西侧，4m节制闸布置在河道东侧，机组选用2台潜水贯流泵，单泵流量1.0m3/s。
方案二：泵+闸+泵：节制闸布置在河道中间，泵站对称布置在节制闸的两侧，其余同方案一。
两方案各有优缺点。方案二进出水流平顺，水流流态较好，但机组分散、运行管理不便，方案一则相反。考虑到本工程单泵流量不大，布置在一側对流态影响较小，为了方便管理，维护和节省费用，因此本工程选取方案一，即集中布置泵站，将其置于西侧的方式。
5．泵闸工况
特征水位表（单位：m）
最高运行水位内河 3.50m3.60m
设计水位内河 3.00m3.60m
最低运行水位内河 2.80m2.50m
特征扬程表 （单位：m）
最高扬程1.90m
设计扬程1.70m
最低扬程1.10m
泵站规模小，属于小（2）型泵站。在满足引水排涝功能的前提下，机组台数不宜过多，以减少投资和占地面积。这里初步考虑选用2台0.5m3/s水泵。由于本泵站的年运行时间短，因此不考虑备用机组。
6．泵组台数的确定
根据《泵站设计规范》，尽量减少机组台数，可以节省土建投资，且安装维修工作量少。本次从工程布置、工程投资及运行管理上考虑，机组台数选2台，单泵流量1.0m3/s。
7．除污设备选择
为保证水泵的正常运行，避免水中垃圾堵塞泵体，引起事故，需要在进水廊道前设置拦污格栅。由相关保洁人员定期清理。
泵房布置以及剖面如下：
8．结束语
工程的实施将建立区域防汛除涝安全体系，修复区域的水生态体系、形成崭新的水景观体系。因此，无论从防汛安全、引水调度或生态环境区域经济发展角度，河道整治和泵闸结合的实施都是十分必要的，理应尽早实施，充分体现“安全、资源、环境”相协调的治水理念，以利地区的可持续发展。
泵闸工程在河道整治中发挥着重要作用，充分发挥河道的排水和水资源调度作用，提高地区除涝能力，而且可以改善人居环境和投资环境，实现区域可持续发展，还可以促进人与自然协调发展。阐述泵闸的选型以及设计理念。
【关键词】河道综合整治工泵型选择 工程设计
中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：
近年来，城市化发展迅速，大型社区的建设，水利防洪标准要求提高，而河道的调蓄和排泄能力不断减少，这样使得区域内的防洪排涝能力大大降低。造成了每年夏天台风暴雨来临时，各地一些老城区低洼处和偏远郊区道路积水。如今年的北京721特大暴雨造成大量的人员伤亡和财产损失；上海也每年经受台风的干扰。
因此从防汛安全、引水调度或生态环境区域经济发展角度来讲，区域河道综合整治工程就显得尤为重要。只有切实搞好河道综合整治工程，遵循自然规律与经济规律，以构筑地区防汛除涝安全体系为前提，以修复水生态体系为核心，疏浚河道，改善水环境质量，才能为地区的经济与社会可持续发展提供良好的基础条件。
水系综合整治工程拓宽河道，能有效增加区域水面积，提高区域防汛除涝能力。因此整治河道，充分发挥河道的排水和水资源调度作用，提高地区除涝能力显得尤为重要和必要，而且可以改善人居环境和投资环境，实现区域可持续发展，还可以促进人与自然协调发展，因此有必要。
河道综合整治工程就主要任务是疏竣河道，消除底泥污染，开挖湖区、修建护坡、沿河绿化工程并建立泵闸和节制闸控制工程，以达到防汛、除涝、水资源调度、水环境治理的目标，发挥河道的综合功能。同时，通过植物的种植，提高水体的自净能力，使之最终成为河畅、水清、岸绿、景美、鱼游的具有综合功能的河道。水是一种资源，河网是水的载体，是水的“金库”；泵、闸等控制工程是枢纽，是提供调控手段的物质基础，所以河、湖、泵、闸、涵等水利群体工程是一个有机的整体，是一项系统工程。
下面通过一个具体工程谈一谈在泵闸工程在河道综合整治工程中给排水专业的一些应用。
1．工程概况
本工程主要位于闵行区马桥镇，闵行区的西南部，在闵行区与松江区交界处，距上海市中心约27km，东面距莘奉金高速公路约5km，西北距沪杭高速公路约3km。
本次整治河道包括横沥河和圈蟠河，屬上海市水利分片综合治理的“淀南片”中旗忠圩区。北面与青松大控制片内华兴圩接壤，横沥河部分河段为闵行区马桥镇和松江新桥镇的界河。本工程水系区域及河道位置见图二“淀南片水系图及本工程河道位置图”。
2．泵闸规模
本工程实施后将实现旗忠圩区与华兴圩区直接相通。两个小圩区合并成一个大圩区，原两个圩区间的分割构筑物可以拆除。水系直接通连，增加了河网水动力，有利于水资源调度。旗忠圩区的排涝流量为4m3/s，满足规划要求。华兴圩区内共有泵闸设施4座，现有总排涝流量为5m3/s，尚缺2m3/s，在茜浦泾侧增设2台1m3/s泵后，从茜浦泾直接排水入六磊塘，方便、快捷，利于减轻松江的防汛压力（松江地势低于闵行），使两个圩区的排涝流量均满足规划要求。
同时本泵闸还可以主动参与圩区水资源调度，由于调水工况的要求低于排涝要求，因此，调水工况不是泵站流量的控制工况。
综上所述本工程泵站流量取2.0m3/s。
3．泵型选择
选择原则
根据《泵站设计规范》结合工程特点，确定选型原则：
考虑引水排涝的重要性，首先泵闸水泵的运行必须安全、可靠；水泵在设计扬程时，水泵出水达到设计流量，在最低和最高扬程时能安全运行；结构布置简单合理，有利于降低泵站的建设总投资。
泵型选择
目前国内常用的泵型有贯流泵、立式轴流泵和潜水泵等。其中：立式轴流泵为广泛使用的低扬程泵型。目前城市河道排水泵站大多采用立式轴流泵及其变型，如敞开式轴流泵，斜轴式轴流泵等，后来又大量采用潜水轴流泵，亦以立式安装为主。
大型立式轴流泵采用肘型进水流道进水，中型立式轴流泵采用肘型进水流道进水或开敞式进水流道进水，虹吸或拍门活快速闸门断流。泵房分水泵房、电机层，电机安装高程较高，通风维修条件较好，泵房布置紧凑，宽度小，高度较高。泵房开挖深度较大。运行费用较高。目前这些泵型已经形成完整的系列。
潜水轴流泵结构简单，电机和水泵构成一体，现场无需进行耗工、耗时、复杂的轴线对中装配程序，安装十分方便、快捷，因此可不预留备用泵机位，将备用泵存于库房，节省泵站进水池的投资。由于潜入水中运行，可大大简化泵站的土建及建筑结构工程，减少安装面积，工程量少，投资省，操作程序简化，围护管理方便。
但是立式泵的水流从水平转为竖直，又从竖直转为水平，系统内部水头损失很大，并且河道排水所需流量很大，而扬程很小，水泵出口又存在一定的跌落，跌落高度占总扬程的比例很大，使得系统效率很低。
但如果是双向流泵站，需要运用特殊流道实现流向变化，不仅切换阀门多，泵房结构更加复杂，而且特殊流道的水力条件又比钟型肘型流道差。
贯流泵卧式安装，水流水平贯通，流态合理。贯流泵将电机和减速箱置于泵体的腔室内，水流则从腔室外流过。贯流泵水流水平贯通，不存在大型立式泵提升过程中的折转和跌落，系统效率大大提高，相同工况，电机功率配置小，运行费用较低。贯流泵的进水流道要求不高，泵房结构也十分简单，施工比较方便，开挖量小，工程投资比较省。运行较可靠，整体吊装，安装方便，日常运行采用适时监控，易发现故障即时维修。
特别是在双向流泵站中采用S型双向叶片的贯流泵、正向反向运转进行引水和排水，泵站结构较传统泵型更加简单，设备更少综合优势更加明显。
考虑上述泵型优缺点，兼顾本工程具体情况，选择潜水贯流泵。
4．泵闸平面布置
布置原则：满足功能要求，充分考虑和利用地形、地质自然条件和现有的建筑物，力求少占地，方便施工，便于管理，投资省。
泵闸在平面布置上主要有两种组合方式，即结合式和分离式。泵站与水闸结合，可以减少工程投资，且便于运行管理、少占土地。通常的结合方式是泵、闸并列布置，并列布置又以泵站和水闸分别集中在一侧，或水闸居中两侧对称布置泵站最为常见。
方案一：泵+闸：考虑到将来泵闸的直接管理方为闵行马桥水务所，为了便于管理维护，泵站集中布置在河道西侧，4m节制闸布置在河道东侧，机组选用2台潜水贯流泵，单泵流量1.0m3/s。
方案二：泵+闸+泵：节制闸布置在河道中间，泵站对称布置在节制闸的两侧，其余同方案一。
两方案各有优缺点。方案二进出水流平顺，水流流态较好，但机组分散、运行管理不便，方案一则相反。考虑到本工程单泵流量不大，布置在一側对流态影响较小，为了方便管理，维护和节省费用，因此本工程选取方案一，即集中布置泵站，将其置于西侧的方式。
5．泵闸工况
特征水位表（单位：m）
最高运行水位内河 3.50m3.60m
设计水位内河 3.00m3.60m
最低运行水位内河 2.80m2.50m
特征扬程表 （单位：m）
最高扬程1.90m
设计扬程1.70m
最低扬程1.10m
泵站规模小，属于小（2）型泵站。在满足引水排涝功能的前提下，机组台数不宜过多，以减少投资和占地面积。这里初步考虑选用2台0.5m3/s水泵。由于本泵站的年运行时间短，因此不考虑备用机组。
6．泵组台数的确定
根据《泵站设计规范》，尽量减少机组台数，可以节省土建投资，且安装维修工作量少。本次从工程布置、工程投资及运行管理上考虑，机组台数选2台，单泵流量1.0m3/s。
7．除污设备选择
为保证水泵的正常运行，避免水中垃圾堵塞泵体，引起事故，需要在进水廊道前设置拦污格栅。由相关保洁人员定期清理。
泵房布置以及剖面如下：
8．结束语
工程的实施将建立区域防汛除涝安全体系，修复区域的水生态体系、形成崭新的水景观体系。因此，无论从防汛安全、引水调度或生态环境区域经济发展角度，河道整治和泵闸结合的实施都是十分必要的，理应尽早实施，充分体现“安全、资源、环境”相协调的治水理念，以利地区的可持续发展。