淺談泵站設計中的泵房設計

1、<p>　　淺談泵站設計中的泵房設計</p><p>　　摘要：泵房是一個泵站的重要組成部分，相當于是泵站的心臟，它的設計合理與否直接關系到整個給排水系統(tǒng)能否正常運行。泵房設計是項技術性很強的工作，既要考慮到當?shù)氐牡刭|(zhì)、水質(zhì)等因素，還要考慮到建筑物的實際布局狀況，同時還要符合各種技術性的規(guī)范，一個合理的泵房是整個泵站高效運轉(zhuǎn)的保證。 </p><p>　　關鍵詞：泵站；泵房設計

2、；防滲排水；穩(wěn)定性 </p><p>　　中圖分類號： TV675 文獻標識碼： A 前言 </p><p>　　泵房作為取水構筑物或送水構筑物，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所，泵房是給排水系統(tǒng)的重要組成部分，是整個給排水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。一般情況下，在建筑物方案的設計階段，給排水專業(yè)就要參與進來，并結合建筑物的自身特

3、點，提出相應的給排水設計方案，結合當?shù)毓┧膶嶋H情況，根據(jù)項目運轉(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)設置中，泵房位置的選擇及其重要，泵房是設置在建筑物內(nèi)還是設置在建筑物外，是單獨設置還是集中設置，這是設置泵房需要考慮的基本問題。合理地設置泵站的泵房，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)省大量設備基建投資及日后的維護管理費用。 一般來說，在單棟建筑物中，泵房往往設置在最下層，這樣主要是考慮到經(jīng)濟方面的原因，泵房安置在建筑物內(nèi)，管線短，對總體影響小。由于水泵質(zhì)量層參不齊，泵房的噪音對居民生活質(zhì)量造成很大影響，容易遭到居民的投訴，因此，某些地方出臺了嚴禁泵房設置在建筑物內(nèi)的政策，例如，上海市《住宅設計標準》(DGJ08－20－2001)第6.1.7 條規(guī)定：水泵房不應設在住宅建筑內(nèi)。這類政策的出臺，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，住宅設置在商場上面，水泵房安放在建筑物內(nèi)，泵房噪音在經(jīng)過商場的緩沖后，到達居住區(qū)后并不會對居民造成多大影響，這時，泵房安放在建筑物內(nèi)還是可行的；其次，對于高層建筑，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，每棟建筑物都設置單獨的泵房，顯然不太現(xiàn)實，這樣不僅需要增加大量投資</p><p>　　二.水池進、出、溢流水管

6、的設計 </p><p>　　《建筑給水排水設計規(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）的進水管口的最低點高出溢流邊緣的空氣間隙應等于進水管管徑，但不應小于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）補水量，其進水管口最低點高出溢流邊緣的空氣間隙不應小于150mm。因此，往往有設計

7、中只考慮了3.2.4B條的規(guī)定，將消防水池的進水管設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為池內(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，會形成死水及滋生細菌。因此消防水池的進水管管徑雖為50~100mm，但與溢流邊緣的空氣間隙仍按不少于150mm設置。水池的出水管應盡量布置在進水管的最遠點，應運用進、出口的位置來使水池內(nèi)的水能達到最有利的循環(huán)，否則應采取防止短路的措施。 溢流

8、管上不得設置閥門，出口處應設防蟲網(wǎng)格，并且應采取間接排水。水池吸水槽、通氣管、人孔的設置 一般鋼筋混凝土水池均設置吸水槽（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.泵的配管設計 </b></p><p>　　3.1 在充分滿足管道柔性的前提下，設計時應使出入口管道最短，且進出口管對管道的作用力和力矩應符合制造廠或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)特性要求對泵的管線進行吹掃時，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，在敷設管線時，可放置在管溝內(nèi)或在條件允許的情況下走框架進行匯總敷設。 </p><p>　　3.2 泵吸入管道的設計應防止泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)

10、象，高溫介質(zhì)均需對其進行熱應力計算，使對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。當入口管道尺寸比泵管嘴大一級時，切斷閥與管道尺寸相同，當管道尺寸比泵管嘴大二級以上時，切斷閥比管道尺寸小一級。 </p><p>　　3.3 對于水平吸入的離心泵，當泵進口有變徑時，偏心異徑管與泵的進口間宜設置一段直管段。當管道從下向上進泵時，應采用頂平安裝；當管道從上向下進泵時，宜采用頂平安裝，

11、并在低點設置放凈；但輸送含有固體介質(zhì)或泵液時，水平管的上偏心并經(jīng)管應底平安裝。 </p><p>　　3.4 泵的出口管線上的變徑管應靠近泵的出口。出口切斷閥最好設在易接近電動機按鈕操作柱的位置。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時，切斷閥直徑與管道直徑相同；當大于管嘴直徑二級時，切斷閥直徑比泵管嘴大一級。 </

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

13、板樁（或截水墻）相結合的布置形式。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）布置宜構成四周封閉的形式。前池、 進水池底板上可以依據(jù)排水需要設置適量的排水孔。在滲流出口處必須設置級配良好的排水反濾層。當?shù)鼗至訛檩^薄的砂性土層或砂礫石層，其下有相對不透水層時，可在泵房底板的上游端（出水側(cè)）設置截水槽或短板樁。截水槽或短板樁嵌入不透水層的深度應該大于等于1.0m。在滲流出口

14、處應設置排水反濾層。當下臥層為相對透水層時，應驗算覆蓋層抗?jié)B、抗浮性。必要時，前池、進水池可設置深入相對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)）的齒墻下設置灌漿帷幕，其后應設置排水設施。高揚程泵站的泵房可</p><p>　　五.關于泵房的穩(wěn)定性分析及 泵房內(nèi)排水的設計 </p><p>　　泵房的穩(wěn)定性分析可采取一個典型的機組段或一個連段作為計算單元。分析泵房

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

16、法；對巖基，適合利用直線分布計算法。土壓力應根據(jù)地基情況、回填土性質(zhì)、泵房結構產(chǎn)生的可能變形等相關因素，按主動土壓力或靜止土壓力計算；計算時應計及填土面上的超載作用；泥沙壓力應根據(jù)泵房位置、泥沙可能淤積的情況經(jīng)過計算來確定；波浪壓力可采用官廳一鶴地水庫公式或莆田試驗站公式計算來確定；在設計水位時，風速適合利用相應時期多年平均最大風速的1.5至2.0倍；在洪（澇）水位時，風速適合利用相應埋藏多年平均最大風速；地震作用可按國家標準《水工建筑

17、物抗震設計規(guī)范》中的相關標準計算確定。其它荷載可依</p><p>　　總結：泵房在整個泵站中占有舉足輕重的位置，做好泵房設計工作是做好整個泵站設計工作的基礎。本文首先對泵房的位置選擇和泵房本身設置布局進行了分析，并對泵房的防滲排水布置進行了介紹，最后探討了確保泵房穩(wěn)定性所應遵守的規(guī)范。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><