摘要：本文以低揚程水泵出水流道不易布置的問題來源入手，簡要介紹了幾種解決問題的方法，為實踐中低揚程水泵布置提出了初步的解決方案，并分析了各自的優(yōu)劣和適用條件。
　　關(guān)鍵詞：低揚程水泵；出水流道；井壁蝸殼混凝土流道；泵站設(shè)計
　　前段時間去參加一個關(guān)于泵站技術(shù)交流的會議，某知名水泵廠的總工在發(fā)言時提到低揚程水泵出水流道不易布置的問題，該問題還沒有得到妥善解決。我在泵站設(shè)計中也遇到過類似問題，向一些專家咨詢、協(xié)商過這種情況，并查閱國內(nèi)一些泵站的設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)了一些設(shè)計心得體會寫下來以供大家參考并予以指正。
　　泵站設(shè)計工作中我們會遇到這種情況：低揚程水泵依據(jù)地形、占地、運行管理的方便性等條件需要呈立式布置，但是大中型泵型在低揚程水泵泵站中流道、結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，而出水口水位的要求相對高程過低，水泵結(jié)構(gòu)高度會比按照需要的揚程布置的高度大出不少，以至于如采用直彎形出水流道會超出正常布置的范圍，而且存在施工困難、水力損失較大的問題。比如出水口按照規(guī)范要求淹沒出流的話應該在0高程，但是按照正常進水口淹沒深度的要求布置水泵進水口后，由于水泵結(jié)構(gòu)高度較大，導致如采用直彎形出水流道水泵出水口在1.0m高程甚至更高。
　　如果放任出水流道口不淹沒，高于出水口實際運行水位，就會增加揚程、裝機和運行費用，對于大中型泵站和需要長時間運行的泵站顯然是不合適的。
　　那么這個問題該如何解決呢？
　　1、降低進水池底底板高程和虹吸出水的傳統(tǒng)方案
　　1.1降低進水池底底板高程
　　降低進水池底底板高程以容納低揚程水泵的結(jié)構(gòu)高度，方法簡單，但是帶來了工程量的增大，一般情況下太不經(jīng)濟。
　　本方法適用于地質(zhì)條件合適（不會因為降低進水池底底板高程大幅增加工程量，比如降低進水池底底板的部位恰好必須進行挖深進行特殊基礎(chǔ)處理），進水池底底板高程降低幅度不大卻能夠為運行效率帶來顯著改善的情況。
　　1.2虹吸出水
　　采用虹吸出水在一些大型泵站混凝土出水流道中比較常見，在中小型泵站出水鋼管中也有應用，泵站出水流道的一部分位于出水設(shè)計運行水位甚至最高運行水位以上，作為虹吸駝峰。
　　采用虹吸出水的方法的優(yōu)點是：低揚程水泵正常運行時，出水流道形成虹吸，不會增大運行功率；虹吸駝峰可同時兼有停泵時破壞真空后自動斷流的作用，安全性較高。但是其缺點也較明顯：水泵啟動功率較大，需要增大裝機功率；或者水泵啟動前需要對虹吸駝峰部位進行抽排氣，操作較復雜；大型泵站混凝土出水流道的建造結(jié)構(gòu)較復雜。
　　采用虹吸出水的方法適用于不宜降低進水池底底板高程，出水流道停泵斷流處理困難，需要確保安全斷流的場合。
　　小型低揚程水泵泵站管道虹吸出水如下圖示意（以潛水軸流泵型為例，干式泵、大型泵與此類似）：
　　
　　2、改進型出水流道
　　2.1干式泵（傳統(tǒng)軸流泵型）出水流道改進
　　干式泵出水流道通常是從水泵出口法蘭起算，水泵廠提供的法蘭接口通常與水泵軸呈60度或90度夾角。水流在泵體內(nèi)轉(zhuǎn)彎這個過程占用了一部分低揚程水泵的結(jié)構(gòu)高度。考慮到這一點我們可以對水泵結(jié)構(gòu)進行改造，減少低揚程水泵的結(jié)構(gòu)高度。
　　在此我們在低揚程水泵轉(zhuǎn)輪室出口即可接入混凝土加鋼蓋板或預制鋼制扁平流道，使水泵出水水流在較短的結(jié)構(gòu)高度上轉(zhuǎn)向，即可實現(xiàn)減少水泵的結(jié)構(gòu)高度，滿足出水淹沒出流的要求。
　　
　　本方案提供了一種解決問題的思路，也已在實踐中運用，但由于本方案對低揚程水泵結(jié)構(gòu)進行改造，須與水泵制造廠家協(xié)商進行，故一般適用于大中型的低揚程水泵，且與水泵制造廠家制造水平和技術(shù)水平有關(guān)，使用中也會受到項目運作方式的制約。
　　2.2潛水泵出水流道改進
　　潛水軸流泵型是傳統(tǒng)軸流泵型的更新?lián)Q代產(chǎn)品，目前正在推廣使用并且已經(jīng)有了很多成熟運用的經(jīng)驗。
　　大中型泵站潛水軸流泵出水流道推薦采用井壁蝸殼混凝土流道，模型試驗結(jié)果表明：該流道內(nèi)流速較低、流態(tài)穩(wěn)定、局部損失和沿程損失較小，而且井壁蝸殼混凝土流道可以盡可能的降低出水流道高程，大大提高了低揚程水泵出水流道的回收能量。
　　井壁蝸殼混凝土流道布置如下圖所示：
　　
　　井壁蝸殼混凝土流道沒有鋼制定型流道，流道出水口高程可沿豎直方向根據(jù)需要進行調(diào)整，如果低揚程水泵（主要是潛水電機）結(jié)構(gòu)高度過高，只需要將多余高度伸出導流罩即可。
　　可見，井壁蝸殼混凝土流道適用于大中型的低揚程水泵泵站尤其是潛水軸流泵型泵站，比干式水泵的改進型流道具有更強的可調(diào)整性，其缺點是土建結(jié)構(gòu)相對比較復雜。
　　3、其他
　　通過對進水流道進行改進也能帶來泵站水泵安裝高程的降低，從而在不降低進水池底底板高程的情況下降低泵站出水流道高程。比如把低揚程水泵肘型進水流道改為鐘型進水流道，通過模型試驗優(yōu)化進水流道，適當降低低揚程水泵進水喇叭口懸空高度等。
　　在難以采用改進型流道或采用改進型流道施工困難，且對效率要求不高時，低揚程水泵采用開敞式流道也是降低出水高程的一個選擇。
　　對于一些運行小時數(shù)很低的小型排澇泵站，如果采取以上措施效果不明顯且投資較大但經(jīng)濟效益不大時，也可以放任低揚程水泵出水流道口不淹沒，高于出水口實際運行水位。
　　可見，需要進行低揚程水泵出水流道的布置時，辦法還是不少的，只是需要根據(jù)具體工程情況予以取舍。