浅析泵站工程进水流道的选型和设计

大中型泵站工程中，由于工程的重要性，进水条件要求高，多将进水池和进水管合为进水流道。进水流道是泵房内部水泵进口渐缩段（泵吸水室、泵底座）之前的过流部分，采用钢筋混凝土现浇于泵房之中，并与泵房底板成整体，成为泵房的块形基础。进水流道按水流方向可分为单向进水流道和双向进水流道；单向进水流道按形状又有肘形弯管型、平面蜗壳（钟形）型及其他型式（如室型等）。

进水流道一般应满足以下要求：

①水力损失小；

②过流平顺，各种工况下流道内不产生涡带，更不允许涡带进入水泵；

③线型简单、施工方便；

④尺寸合理，满足泵房土建和结构设计要求，尽可能减少流道宽度和开挖深度，以减少工程投资。

下面以佛山市顺德区东海上闸站工程为例，浅谈一下对泵站进水流道的选型和设计的一些体会。

2、工程概况

东海上闸站工程位于佛山市顺德区杏坛镇西北面，属于齐杏联围，内接东海大河，外排甘竹溪。科技论文，选型设计。工程站址位于齐杏联围桩号51+776、东海大河与甘竹溪的汇口处。本工程的任务主要是提高顺德区齐杏联围的防洪和排涝能力，工程规模为中型，是顺德区排涝规划的重点工程。科技论文，选型设计。科技论文，选型设计。

本工程包括排涝泵站及水闸，其中排涝泵站设计排涝流量为30m3/s。科技论文，选型设计。根据泵站设计排涝流量及各种扬程参数要求，通过机组选型比较，确定水泵选用5台1400ZLB-3.9型立式轴流泵，单机设计流量6m3/s；配套5台TL560-16/1430型高压(10KV)同步电动机，单机功率560kw，电排站总装机容量N＝5×560＝2800kw。科技论文，选型设计。

3、泵房进水流道选型方案比较

根据排涝泵站所选泵型、泵房布置等，本工程可采用肘形、钟形或簸箕形进水流道

进水流道形式 基本尺寸及特点肘形钟型簸箕形

1、叶轮中心至进水流道底板高度Hw/Do1.5～2.241.0～1.41.6～1.75

2、进水流道宽底B/Do2.0～2.52.5～2.82.5

3、进口至水泵中心线距离L/Do3.5～4.03.5～4.03.0

4、后壁至水泵中心线距离XT/Do0.541.31.0

5、流道线型较简单复杂简单

6、特点肘形流道是国内外已建大、中型泵站最常用的，也是现行泵站规范推荐使用的一种进水流道。肘形进水流道应用多，设计方法比较成熟，特点是线型比较简单，便于施工。但流道高度大，要求泵房基坑开挖较深。钟型流道效率与肘型流道相差不大，其显著特点是流道高度小，可抬高泵房底板高程，避免基础开挖过低，而且流道与流道之间需要填充的砼量较小，可节省工程投资。但钟型流道宽度比肘形流道宽，流道线型比较复杂。簸箕形流道首先在荷兰的一些泵站中应用，目前我国尚无规范可循，国内泵站采用较少。进水流道底板高度Hw/Do与肘形差不多，比钟形大，流道宽比肘形稍大。由于底板为簸箕形，水流进入水泵进口的流向没有肘形流道好，容易产生涡流，因此必须采用中隔板阻止涡流产生，水力损失较大。其优点均比不上肘形和钟形。

注：表中Do为水泵叶轮直径。

通过对进水流道方案进行比较，虽然钟形流道可抬高泵房底板高程，减少泵房基础开挖量，但其流道宽度比肘形流道宽，机组间距和泵房总长度比肘形流道大，相应增加的还包括进水室和进水前池的净宽及工程占地（征地）面积等，从工程量和投资角度考虑，两者相差不大。但钟型流道线型比较复杂，应用比肘形流道少，设计方法没有肘形流道成熟。因此，本工程进水流道仍推荐采用肘形流道。

4、进水流道结构布置

本工程进水流道采用单机单管进水布置，流道进口高2.74m，宽3.0m，由方变圆与水泵进口相接，设计工况时进口断面流速为0.73m/s，符合规范要求。进水流道采用钢筋混凝土结构，与泵房底板浇筑成整体，成为泵房的块形基础。进水流道前为进水室，进水室入口处设安全栅和检修门，分槽布置。进水流道及进水室底板面高程-3.840m，底板厚0.9m。

进水流道选型和设计合理与否影响水泵叶轮进口处的流速分布和压力分布，对水泵的实际运行性能有影响。进水流道形状尺寸不当，流道内可能产生涡带，降低水泵效率；涡带进入水泵，还可能造成机组震动。科技论文，选型设计。进水流道是水工结构的一部分，其形状尺寸直接影响泵站投资和施工难易。因此，合理地进行流道选型和设计，不论对水泵运行和工程投资均有很大意义。