余錦地，鮑紅艷

(1.浙江省水利水電勘測設(shè)計院，浙江 杭州 310002；2.杭州市閑林水庫管理處，浙江 杭州 311122)

1 概述

浙江省東部沿海平原遭受臺風(fēng)暴雨侵襲頻繁，為有效解決內(nèi)澇問題，近年來建設(shè)了大批閘站工程。閘站一般由泵站和擋水閘門組成，根據(jù)閘站的功能要求、景觀要求、運行工況等具體情況，浙東沿海閘站可選的類型多種多樣。浙東沿海泵站分為排澇和供水兩種不同功能。排澇泵站一般多為低揚程泵站，可選用的泵站類型主要有：立式軸流泵、潛水軸流泵、潛水貫流泵、斜式軸流泵、豎井貫流泵等；供水泵站一般用于引調(diào)水工程，泵型可選用混流泵、離心泵等。

水閘的實用門型主要有：翻板門、人字門、平開門、浮箱式船形門(三角門)、橫拉門、直升門、升臥門等。

2 排澇泵站類型

2.1 立式軸流泵

立式軸流泵(如圖1所示)在國內(nèi)已有幾十年的制造、安裝和運行經(jīng)驗，技術(shù)比較成熟，相對其他型式的泵，它的安全可靠性高，在全國各省有許多成功應(yīng)用的實例。

泵站一般分水泵層、電機層等，電機安裝高程較高，通風(fēng)、維修條件好。缺點是由于水泵、電機豎向布置，水泵安裝高程較低，導(dǎo)致基坑開挖、支護工程量相對其他泵型較大。

圖1 立式軸流泵示意圖(單位：cm)

2.2 潛水軸流泵

潛水軸流泵(如圖2所示)是近年來推廣使用很快的一種泵型，與立式軸流泵相比噪音低、泵站土建結(jié)構(gòu)簡單，工程量少，投資較省，施工安裝周期短，輔助設(shè)備簡單，操作程序簡化，維護管理方便，具有多種自動保護裝置、自動化程度高等特點。缺點是單機流量不宜過大，一般在10m3/s以內(nèi)比較合適。

圖2 潛水軸流泵示意圖(單位：cm)

2.3 潛水貫流泵

潛水貫流泵(如圖3所示)是水力性能很好的一種泵型，整個流道平順，泵站裝置效率最高，泵站流道較短，泵組結(jié)構(gòu)布置緊湊，特別適合在低揚程泵站中使用，是最近幾年發(fā)展較快的一種低揚程泵型。潛水貫流泵采用潛水電機替代裝在燈泡體中的普通電機，散熱條件好，土建結(jié)構(gòu)簡單。缺點是單機流量不宜過大，一般在15m3/s以內(nèi)比較合適。

圖3 潛水貫流泵示意圖(單位：cm)

2.4 斜式軸流泵

斜式軸流泵(如圖4所示)進水池流道平直，出水流道有一定的向上傾斜度、拐彎角度較小，水力流道暢通，因此其流態(tài)較好，水力損失相對較小，泵站裝置效率較高。斜軸泵一般在大中型泵站應(yīng)用較多，但是考慮到其傾斜安裝，對軸承受力，人員巡檢維護均有不利之處。

圖4 斜式軸流泵示意圖(單位：cm)

2.5 豎井貫流泵

豎井貫流泵(如圖5所示)的電機、齒輪箱均在豎井內(nèi)，廠房噪音小，運行環(huán)境好，且機組水平布置，對軸承受力有很大好處，不會造成人員維護時出現(xiàn)站立不便的狀況。豎井貫流泵一般在大中型泵站應(yīng)用較多，其主要缺點是主廠房的跨度較大，泵站主體占地面積較大。

圖5 豎井貫流泵示意圖(單位：cm)

3 供水泵站類型

浙東沿海供水泵站一般用于引調(diào)水工程，如舟山大陸引水二期、寧波水庫聯(lián)網(wǎng)聯(lián)調(diào)(西線)一期、嘉興域外引水(杭州方向)等工程，泵型可選用離心泵、混流泵等。

離心泵具有揚程較高的特點，是供水泵站用得較多的泵型，效率較高。從流道結(jié)構(gòu)上看可分為單吸式和雙吸中開式；從葉輪個數(shù)上看可分為單級和多級；從機組安裝上看可分為干式安裝和潛水安裝，目前供水泵站工程中應(yīng)用較多的有單級單吸離心泵、單級雙吸中開式離心泵、潛水排污離心泵等。

混流泵是介于離心泵和軸流泵之間的一種泵型，揚程適中，流量較大?；炝鞅孟鄬﹄x心泵揚程較低，從流道結(jié)構(gòu)上看可分為導(dǎo)葉式和蝸殼式；從機組安裝上看可分為干式安裝和潛水安裝，目前供水泵站工程中應(yīng)用較多的有導(dǎo)葉式混流泵、導(dǎo)葉式潛水混流泵、潛水排污混流泵等。

4 水閘實用門型

4.1 翻板門

翻板門適用于景觀要求高的工程，其門葉繞著底部支鉸旋轉(zhuǎn)，閘門全開時能平臥在河底，上部沒有啟閉機房，可以適應(yīng)大跨度要求。

優(yōu)點：啟閉靈活，無上部建筑，易與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

缺點：閘門常年位于水下，閘底淤積和雜物的影響易導(dǎo)致故障發(fā)生。

4.2 人字門、平開門

人字門由兩扇繞垂直軸轉(zhuǎn)動的門扇組成，關(guān)門時，兩門扇互相支承在彼此的斜接柱上，構(gòu)成三鉸拱以封閉閘孔。

平開門由一扇繞垂直軸轉(zhuǎn)動的門扇組成，關(guān)門時，單扇門由液壓桿支承在閘室底坎上。

優(yōu)點：人字門、平開門開啟后，兩扇門分別隱藏在閘室邊墩的門龕內(nèi)，通航凈空不受限制；閘門厚度較薄，重量輕，造價低；無需上部建筑，易與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

缺點：人字門、平開門基本不能承受反向水壓力，也不能在有水壓情況下啟閉；閘門支承部件比較復(fù)雜，閘門的止水性能較差。

4.3 浮箱式船形門(三角門)

浮箱式船形門由兩扇繞垂直軸轉(zhuǎn)動的豎向弧形門組成，常用于船閘工作閘門。

優(yōu)點：開啟后，兩扇門扇分別隱藏在閘首邊墩的門庫內(nèi)，通航凈空不受限制；門扇上的水壓力合力通過旋轉(zhuǎn)中心，因而啟閉力較小，可以在有水壓的情況下啟閉，啟閉方便快速，能承受雙向水頭；可以利用閘門本身進行輸水，所以常用在潮河段的船閘上，利用平潮開閘來提高船閘的通過能力，非常時期可利用船閘泄洪。

缺點：所占空間較大，門扇結(jié)構(gòu)及支承部件比較復(fù)雜，材料用量較多，造價較高，閘門的止水不易嚴(yán)密。

4.4 橫拉門

閘門沿水平方向移動，常用于船閘工作閘門。

優(yōu)點：開門時，閘門移入閘室一側(cè)的門庫中，可承受雙向水頭，啟閉力較?。粺o需上部建筑，易與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

缺點：必須在靜水中啟閉，且需設(shè)置門庫；門底的滾輪由于閘底淤積和雜物易發(fā)生故障，檢修不便。

4.5 直升門

整塊直升門水工結(jié)構(gòu)上用得最多的門型，其優(yōu)點是啟閉靈活，能適應(yīng)雙向擋水，止水效果好，缺點是需在上部設(shè)啟閉平臺，較難與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

雙扉直升門按閘門的高度分成上下兩扉，開啟時上下兩扉門葉重疊，與整塊直升門相比，其門體高度縮小，減小了閘門對排架高度的要求，但啟閉系統(tǒng)和止水結(jié)構(gòu)等均比整塊直升門復(fù)雜，造價高。

4.6 升臥門

閘門擋水時為垂直狀態(tài)，在啟閉過程中首先沿垂直段運行，再沿圓弧段運行，在全開后呈現(xiàn)為水平狀態(tài)平臥于閘墩頂部，可降低排架的高度。

優(yōu)點：閘門的結(jié)構(gòu)與平面直升門完全相同，能承受雙向水頭，操作簡便、運行可靠、便于維護。

缺點：側(cè)止水在閘門翻轉(zhuǎn)過程中容易拉壞，且閘門吊點常置于水下，鋼絲繩和吊點裝置容易被腐蝕。

5 結(jié)論

小型泵站從施工便利、簡化土建設(shè)計、方便安裝維護的角度考慮，應(yīng)優(yōu)先考慮采用潛水泵，如潛水軸流泵、潛水貫流泵等。大中型泵站一般不采用潛水泵，主要考慮潛水泵單機流量較小，機組臺數(shù)多導(dǎo)致征用土地面積較大，可選用的泵型主要有立式軸流泵、豎井貫流泵、斜式軸流泵等。

工程需要長距離輸水和多泵聯(lián)合運行的要求通常需要閉閥啟動，離心泵在啟動功率小、可以閉閥啟動、運行管理維護簡便上有優(yōu)勢，推薦優(yōu)先選用離心泵。混流泵相對離心泵揚程較低，適用于大流量的供水泵站。

直升門是水工結(jié)構(gòu)上用得最多的門型，其優(yōu)點是啟閉靈活，能適應(yīng)雙向擋水，止水效果好，缺點是需在上部設(shè)啟閉平臺，較難與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。對于周邊景觀要求高的區(qū)域，考慮到易與周邊景觀相協(xié)調(diào)，應(yīng)優(yōu)先考慮無上部建筑的門型，如翻板門、人字門、平開門、橫拉門。大跨度水閘可選用翻板門、浮箱式船形門(三角門)的門型。出?？谒l一般需承受雙向水頭，可選用啟閉靈活、止水效果好的直升門、升臥門的門型。浮箱式船形門(三角門)常用于船閘工作閘門，該門型可承受雙向水頭，通航凈高不受限制。