淺談泵站設(shè)計(jì)中的泵房設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談泵站設(shè)計(jì)中的泵房設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：泵房是一個(gè)泵站的重要組成部分，相當(dāng)于是泵站的心臟，它的設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到整個(gè)給排水系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。泵房設(shè)計(jì)是項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，既要考慮到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水質(zhì)等因素，還要考慮到建筑物的實(shí)際布局狀況，同時(shí)還要符合各種技術(shù)性的規(guī)范，一個(gè)合理的泵房是整個(gè)泵站高效運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：泵站；泵房設(shè)計(jì)

2、；防滲排水；穩(wěn)定性 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TV675 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 前言 </p><p>　　泵房作為取水構(gòu)筑物或送水構(gòu)筑物，由于工藝處理水或凈化水的需要，一般處于河邊或江邊，地下水位較高。 泵房，顧名思義是指安置水泵的場(chǎng)所，泵房是給排水系統(tǒng)的重要組成部分，是整個(gè)給排水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。一般情況下，在建筑物方案的設(shè)計(jì)階段，給排水專業(yè)就要參與進(jìn)來，并結(jié)合建筑物的自身特

3、點(diǎn)，提出相應(yīng)的給排水設(shè)計(jì)方案，結(jié)合當(dāng)?shù)毓┧膶?shí)際情況，根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)周期，與建筑專業(yè)相協(xié)調(diào)，從而建立合理的、與建筑物相適應(yīng)的給排水系統(tǒng)。 </p><p>　　一. 泵房位置的選擇 </p><p>　　在給排水系統(tǒng)設(shè)置中，泵房位置的選擇及其重要，泵房是設(shè)置在建筑物內(nèi)還是設(shè)置在建筑物外，是單獨(dú)設(shè)置還是集中設(shè)置，這是設(shè)置泵房需要考慮的基本問題。合理地設(shè)置泵站的泵房，不經(jīng)能夠提升建筑物的品質(zhì)，而

4、且有利于開發(fā)商節(jié)省大量設(shè)備基建投資及日后的維護(hù)管理費(fèi)用。 一般來說，在單棟建筑物中，泵房往往設(shè)置在最下層，這樣主要是考慮到經(jīng)濟(jì)方面的原因，泵房安置在建筑物內(nèi)，管線短，對(duì)總體影響小。由于水泵質(zhì)量層參不齊，泵房的噪音對(duì)居民生活質(zhì)量造成很大影響，容易遭到居民的投訴，因此，某些地方出臺(tái)了嚴(yán)禁泵房設(shè)置在建筑物內(nèi)的政策，例如，上海市《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08－20－2001)第6.1.7 條規(guī)定：水泵房不應(yīng)設(shè)在住宅建筑內(nèi)。這類政策的出臺(tái)，解決了噪

5、音擾民的問題，但是在有些情況下，這樣的規(guī)定造成了很大困難：首先，在商住樓的情況下，住宅設(shè)置在商場(chǎng)上面，水泵房安放在建筑物內(nèi)，泵房噪音在經(jīng)過商場(chǎng)的緩沖后，到達(dá)居住區(qū)后并不會(huì)對(duì)居民造成多大影響，這時(shí)，泵房安放在建筑物內(nèi)還是可行的；其次，對(duì)于高層建筑，由于水泵出水壓力很大，也需要放在建筑物內(nèi)。在多棟建筑物中，每棟建筑物都設(shè)置單獨(dú)的泵房，顯然不太現(xiàn)實(shí)，這樣不僅需要增加大量投資</p><p>　　二.水池進(jìn)、出、溢流水管

6、的設(shè)計(jì) </p><p>　　《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-20032009年版（以下簡稱“水規(guī)”）中3.2.4B條：生活飲用水水池（箱）的進(jìn)水管口的最低點(diǎn)高出溢流邊緣的空氣間隙應(yīng)等于進(jìn)水管管徑，但不應(yīng)小于25mm，最大可不大于150mm。另3.2.4C條：從生活飲用水管網(wǎng)向消防、中水和雨水回用水等其他用水的貯水池（箱）補(bǔ)水量，其進(jìn)水管口最低點(diǎn)高出溢流邊緣的空氣間隙不應(yīng)小于150mm。因此，往往有設(shè)計(jì)

7、中只考慮了3.2.4B條的規(guī)定，將消防水池的進(jìn)水管設(shè)在溢流水位上一倍管徑處。此條條文考慮到消防、中水和雨水回用水等用途的水池因?yàn)槌貎?nèi)水質(zhì)低于生活飲用水，并且池內(nèi)水往往不能定期清洗或循環(huán)水池內(nèi)的貯水，會(huì)形成死水及滋生細(xì)菌。因此消防水池的進(jìn)水管管徑雖為50~100mm，但與溢流邊緣的空氣間隙仍按不少于150mm設(shè)置。水池的出水管應(yīng)盡量布置在進(jìn)水管的最遠(yuǎn)點(diǎn)，應(yīng)運(yùn)用進(jìn)、出口的位置來使水池內(nèi)的水能達(dá)到最有利的循環(huán)，否則應(yīng)采取防止短路的措施。 溢流

8、管上不得設(shè)置閥門，出口處應(yīng)設(shè)防蟲網(wǎng)格，并且應(yīng)采取間接排水。水池吸水槽、通氣管、人孔的設(shè)置 一般鋼筋混凝土水池均設(shè)置吸水槽（井），吸水槽（井）多為埋地式（即吸水槽比水池底板埋深0</p><p><b>　　三.泵的配管設(shè)計(jì) </b></p><p>　　3.1 在充分滿足管道柔性的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使出入口管道最短，且進(jìn)出口管對(duì)管道的作用力和力矩應(yīng)符合制造廠或APISt

9、d610要求。在石油化工裝置中，泵的入口工藝流程一般為切斷閥→過濾器→低點(diǎn)排液→泵端；泵的出口工藝流程一般為泵端→壓力表→止回閥→排液閥→切斷閥。若因泵的操作介質(zhì)特性要求對(duì)泵的管線進(jìn)行吹掃時(shí)，可在泵入口切斷閥后和泵出口切斷閥后加固定吹掃，若吹掃線易腐蝕，為方便檢修，查找問題，因此，在敷設(shè)管線時(shí)，可放置在管溝內(nèi)或在條件允許的情況下走框架進(jìn)行匯總敷設(shè)。 </p><p>　　3.2 泵吸入管道的設(shè)計(jì)應(yīng)防止泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)

10、象，高溫介質(zhì)均需對(duì)其進(jìn)行熱應(yīng)力計(jì)算，使對(duì)管嘴的力和力矩不得超過管嘴允許值。入口切斷閥一般用閘閥或其他阻力比較小的閥門。當(dāng)入口管道尺寸比泵管嘴大一級(jí)時(shí)，切斷閥與管道尺寸相同，當(dāng)管道尺寸比泵管嘴大二級(jí)以上時(shí)，切斷閥比管道尺寸小一級(jí)。 </p><p>　　3.3 對(duì)于水平吸入的離心泵，當(dāng)泵進(jìn)口有變徑時(shí)，偏心異徑管與泵的進(jìn)口間宜設(shè)置一段直管段。當(dāng)管道從下向上進(jìn)泵時(shí)，應(yīng)采用頂平安裝；當(dāng)管道從上向下進(jìn)泵時(shí)，宜采用頂平安裝，

11、并在低點(diǎn)設(shè)置放凈；但輸送含有固體介質(zhì)或泵液時(shí)，水平管的上偏心并經(jīng)管應(yīng)底平安裝。 </p><p>　　3.4 泵的出口管線上的變徑管應(yīng)靠近泵的出口。出口切斷閥最好設(shè)在易接近電動(dòng)機(jī)按鈕操作柱的位置。離心泵出口切斷閥直徑可與管道相同，也可比管道直徑小，但不得小于泵管嘴直徑，視具體情況而定。一般泵出口管道與泵管嘴直徑相同或大一級(jí)時(shí)，切斷閥直徑與管道直徑相同；當(dāng)大于管嘴直徑二級(jí)時(shí)，切斷閥直徑比泵管嘴大一級(jí)。 </

12、p><p>　　四. 關(guān)于泵房防滲排水的布置 </p><p>　　防滲排水布置應(yīng)根據(jù)站址地層物質(zhì)條件和泵站揚(yáng)程等相關(guān)因素，結(jié)合泵房、兩岸聯(lián)接構(gòu)造和出、進(jìn)水構(gòu)件的布置，設(shè)置整套的防止?jié)B水、排水系統(tǒng)。當(dāng)泵房地基基地防滲長度不足時(shí)，要使用鋼筋混凝土鋪蓋水池水池底板。在鋪蓋時(shí)要注意設(shè)久變形縫，縫距要保持在20m以內(nèi)，丙炔要與泵房底板永久變形縫錯(cuò)開布置。松砂或砂壤土地基上的防滲設(shè)施適合利用鋪蓋和齒墻、

13、板樁（或截水墻）相結(jié)合的布置形式。板樁（或截水墻）宜布置在泵房底板上游端（出水側(cè)）的齒墻下。在地震區(qū)的粉砂地基上，泵房底板下的板樁（或截水墻）布置宜構(gòu)成四周封閉的形式。前池、 進(jìn)水池底板上可以依據(jù)排水需要設(shè)置適量的排水孔。在滲流出口處必須設(shè)置級(jí)配良好的排水反濾層。當(dāng)?shù)鼗至訛檩^薄的砂性土層或砂礫石層，其下有相對(duì)不透水層時(shí)，可在泵房底板的上游端（出水側(cè)）設(shè)置截水槽或短板樁。截水槽或短板樁嵌入不透水層的深度應(yīng)該大于等于1.0m。在滲流出口

14、處應(yīng)設(shè)置排水反濾層。當(dāng)下臥層為相對(duì)透水層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算覆蓋層抗?jié)B、抗浮性。必要時(shí)，前池、進(jìn)水池可設(shè)置深入相對(duì)透水層的排水減壓井。巖基上泵房可以依據(jù)防滲需要在底板上游端（出水側(cè)）的齒墻下設(shè)置灌漿帷幕，其后應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。高揚(yáng)程泵站的泵房可</p><p>　　五.關(guān)于泵房的穩(wěn)定性分析及 泵房內(nèi)排水的設(shè)計(jì) </p><p>　　泵房的穩(wěn)定性分析可采取一個(gè)典型的機(jī)組段或一個(gè)連段作為計(jì)算單元。分析泵房

15、穩(wěn)定性應(yīng)考慮的荷載因素主要有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震作用及其它荷載等。它的計(jì)算方法應(yīng)遵循下列規(guī)定：自重包括泵房結(jié)構(gòu)自重、填料重量和永久設(shè)備重量；靜水壓力應(yīng)根據(jù)各種水位運(yùn)行計(jì)算。對(duì)于泥沙多的河流，應(yīng)考慮單位水沙含量對(duì)水容重的影響；揚(yáng)壓力應(yīng)包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應(yīng)根據(jù)地基類別，各種運(yùn)行情況下的水位組合條件，泵房的基礎(chǔ)底部防滲、 排水設(shè)施的布置等相關(guān)狀況的計(jì)算確定。 對(duì)于土基，適合利用改進(jìn)阻力系數(shù)計(jì)算

16、法；對(duì)巖基，適合利用直線分布計(jì)算法。土壓力應(yīng)根據(jù)地基情況、回填土性質(zhì)、泵房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的可能變形等相關(guān)因素，按主動(dòng)土壓力或靜止土壓力計(jì)算；計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)及填土面上的超載作用；泥沙壓力應(yīng)根據(jù)泵房位置、泥沙可能淤積的情況經(jīng)過計(jì)算來確定；波浪壓力可采用官廳一鶴地水庫公式或莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算來確定；在設(shè)計(jì)水位時(shí)，風(fēng)速適合利用相應(yīng)時(shí)期多年平均最大風(fēng)速的1.5至2.0倍；在洪（澇）水位時(shí)，風(fēng)速適合利用相應(yīng)埋藏多年平均最大風(fēng)速；地震作用可按國家標(biāo)準(zhǔn)《水工建筑

17、物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定。其它荷載可依</p><p>　　總結(jié)：泵房在整個(gè)泵站中占有舉足輕重的位置，做好泵房設(shè)計(jì)工作是做好整個(gè)泵站設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。本文首先對(duì)泵房的位置選擇和泵房本身設(shè)置布局進(jìn)行了分析，并對(duì)泵房的防滲排水布置進(jìn)行了介紹，最后探討了確保泵房穩(wěn)定性所應(yīng)遵守的規(guī)范。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><