農(nóng)村飲水安全工程泵機組布置思考

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摘要:全面推進農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)，保證農(nóng)村居民的飲水安全是關(guān)系農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展、城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的重要舉措。該文在詳細了解國內(nèi)農(nóng)飲工程水泵機組布置現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合蒙城縣立倉鎮(zhèn)的工程實例，對水泵機組的布置優(yōu)化提出新的建議。

關(guān)鍵詞:農(nóng)村供水工程;水泵機組布置;橫向雙行排列

農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)直接關(guān)系到農(nóng)村居民的健康、生活水平和農(nóng)村區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。農(nóng)村飲水安全工程作為農(nóng)村飲水安全的保障工程，在促進農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展、提高農(nóng)村居民生活水平、縮小城鄉(xiāng)差距和維護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境等方面起到了重要作用。筆者以安徽省亳州市蒙城縣立倉鎮(zhèn)某水廠為例，就小城鎮(zhèn)供水設(shè)計中2級泵機組的布置進行了初步探討。

1研究區(qū)概況

立倉鎮(zhèn)地處安徽省亳州市蒙城縣城東南部，距離蒙城縣城35km。全鎮(zhèn)國土面積201km2，耕地12000hm2(18萬畝)，居住人口9．7萬人。立倉鎮(zhèn)南部有一座自來水廠，承擔立倉鎮(zhèn)大部分地區(qū)的供水任務(wù);余下部分零散用戶及周邊農(nóng)村居民基本都是依賴以淺層地下水為水源、以家庭為單位的手壓井。由于淺層地下水量、水質(zhì)動態(tài)變化較大，自備井供水在水質(zhì)與水量兩方面均得不到有效保障。原有老水廠給水管道布置不成系統(tǒng)，大部分用戶無法集中用水，且給水管道管徑較小、老化嚴重，供水安全性較差。

2泵機組布置分類

通常，水泵機組的布置一般分為以下3類:①縱向排列;②橫向排列;③橫向雙行排列。

3立倉鎮(zhèn)二級泵站設(shè)計

立倉鎮(zhèn)某水廠供水人口57008人，日最大取水量為4782m3/d，日供水規(guī)模為4560m3/d。水源選擇:規(guī)劃將深層地下水作為立倉鎮(zhèn)自來水廠水源，深層地下水水質(zhì)優(yōu)于地下水Ⅲ類水標準，以滿足農(nóng)村安全飲水水源的要求。地形條件:立倉鎮(zhèn)地處沖積平原，地勢平緩，高差不大于5m。該水廠設(shè)計給水系統(tǒng)由水源取水井群、水源輸水管道、自來水廠以及輸配水管網(wǎng)組成。根據(jù)該地區(qū)總體規(guī)劃、水源、地勢條件以及管網(wǎng)排布，該設(shè)計二級泵站選用8臺立式多級離心泵，其中包括7臺大泵，1臺小泵。現(xiàn)針對泵的排列方式提出以下3個設(shè)計方案進行比選。

3．1泵機組縱向排列

方案1采用二級泵機組縱向排列，即各機組軸線平行單排并列布置。方案1適用于懸臂式離心泵。因為懸臂式離心泵是頂端進水，采用縱向排列能使吸水管保持順直狀態(tài)［6］。設(shè)計選用7臺CDL65－30－1離心泵，備用1臺CDL32－30離心泵。因為CDL65－30－1立式多級離心泵的進水口與出水口位于泵座同一水平線上，若采用縱向排列，首先增加吸水口與壓水口的水頭損失。其次，泵機組在縱向排列時，橫向跨度較大，增加泵房設(shè)計的寬度，增加成本。再者，進出口的水利條件較差，長期運行造成大量電耗。

3．2泵機組橫向排列

考慮到該設(shè)計的2級泵CDL65－30－1為側(cè)向進水、出水，方案2中泵機組采用橫向單排排列。橫向排列雖然稍增加泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水利條件較縱向排列好，2級泵房整體結(jié)構(gòu)趨向方形，有利于減少占地面積，且在長期運行使用中能有效節(jié)省電耗。

3．3泵機組橫向雙行排列

方案3中泵機組采用橫向雙行排列，錯位布置成兩排。由于該設(shè)計中的2級泵個數(shù)較多，雙排布置可以充分利用空間，更為緊湊，能有效的節(jié)省建筑面積，減小水廠的初期投資。但泵房跨度較大，起重設(shè)備需考慮采用橋式行車。

3．4方案比選

3．4．1方案技術(shù)比選(表1)。由表1可知，方案1只適用于懸臂式離心泵，而該設(shè)計的2級泵CDL65－30－1是側(cè)面吸水、出水的立式離心泵，采用縱向排列時，水力條件差，造成大量能量浪費，缺點明顯。方案2、3結(jié)合了2級泵的進出水特點，因地制宜，均適用于立倉鎮(zhèn)的水廠建設(shè)。從供水安全性考慮，首先排除方案1，后續(xù)經(jīng)濟比較著重對后2個方案進行比選。

3．4．2方案經(jīng)濟指標比較。在技術(shù)比較之后，通過對方案2、3投資和運行費用的比較，確定更為經(jīng)濟、更為適用于該工程的工藝方案作為該工程的推薦工藝進行設(shè)計。

4結(jié)論

對于日水量變化較大、新農(nóng)村建設(shè)中的小城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)設(shè)計時，必須進行多個方案分析比較之后確定最適宜的方案。立倉鎮(zhèn)泵站設(shè)計特點:①單個水泵流量小，個數(shù)多;②廠房征地面積有限;③給水工程規(guī)模較小，水質(zhì)、水量條件較差。目前我國小城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)較為簡單，供水設(shè)施落后，為了滿足城鎮(zhèn)發(fā)展，需新建給水設(shè)施或升級改造現(xiàn)有給水設(shè)施，如遇與立倉鎮(zhèn)相似案例，該工程泵房設(shè)計可供參考。

參考文獻

［1］顏營營．我國農(nóng)村飲水安全問題研究［D］．濟南:山東大學，2013．

［2］全國農(nóng)村飲水安全工程“十一五”規(guī)劃實施中期評估報告(摘要)［J］．中國水利，2009(1):1－7．

［3］楊華仙，桑鋼，楊國林．關(guān)于農(nóng)村飲水安全工程的思考［J］．給水排水，2011(3):28－31．

［4］高風華．濱州市農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與水源優(yōu)化配置研究［D］．濟南:山東大學，2007．

［5］吳賢忠．武威市農(nóng)村飲水安全問題研究［D］．楊凌:西北農(nóng)林科技大學，2010．

［6］姜乃昌．泵與泵站［M］．第5版．北京:中國建筑工業(yè)出版社.2007.

作者：劉曉慧 單位：合肥工業(yè)大學土木與水利工程學院