供排水系统的设备及管理

1.排水部位

贯流式泵站厂内需要排除的水有以下几类。

（1）机组检修流道排水。机组检修或流道检查修理时，必须将流道积水及上、下游闸门漏水排出厂外。

机组检修排水量取决于流道内的积水和上、下游闸门的漏水量。流道排水量初估时可按流道的控制尺寸计算，技术施工设计应根据制造厂家提供的流道具体尺寸计算。上、下游闸门漏水量可按下列方式估算：顶、侧止水采用P型橡胶止水，底部止水采用矩形或刀形橡胶止水的钢闸门单位长度的漏水量一般为1～3L/（s·m）。对多泥沙河流，单位漏水量可适当加大，则闸门漏水量为

式中　Q漏——闸门漏水量，L/s；

q——闸门水封每米长单位时间漏水量，L/（s·m）；

L——闸门水封长度，m。

技术施工设计时，闸门漏水量应首先由金属结构专业提供，再参考其他类似泵站的闸门漏水资料，确定适合泵站具体情况的闸门漏水量。

机组检修排水的特征是排水量大，流道高程低，只能采用水泵排水。为了减少机组检修时间，排水时间应尽量短，水泵容量应足够大，以避免由于水泵容量过小，造成排水时间过长、或者不能抽干水，而出现水淹厂房的危险。

（2）厂房渗漏排水。厂房渗漏水是指泵站厂房由于地质条件、水工建筑物的布置和施工等情况而产生的漏水量。

厂房渗漏水量是选择正确渗漏排水设备参数的重要依据，但它一般很难通过计算方法予以确定，通常先由水工专业提出厂房水工建筑物的渗漏水量估算值，再参考已运行的类似泵站的渗漏水情况，分析泵站的实际情况，以确定渗漏水量值，作为设计依据。

由贯流式泵站厂房的特点决定，渗漏排水不能靠自流排出，需用水泵排除。泵站一般均设置渗漏集水井，收集上述水工建筑物的渗漏水。

厂内渗漏集水井还将收集机组轴承油冷却器冷却水，主轴密封润滑用水及供、排水系统的设备、管理和阀门漏水等全部或部分水量。

（3）冷却器冷却水、设备漏水等排水：

1）冷却器冷却水是指：电动机空气冷却器冷却水；机组轴承油冷却器冷却水；机组主轴密封润滑用水等。

电动机空气冷却器排水量大，一般不排入渗漏集水井，以免因此增加排水泵的容量。机组轴承油冷却器冷却水及机组主轴密封润滑用水排入集水井。其他排水由于水量较少，一般也应排入渗漏集水井，以免增加排水设备管理的投资。

2）设备漏水包括：冲洗滤水器的污水，空气冷却器及其他阀门、管道的漏水及冷凝水等。

这些排水水量少，一般均由渗漏集水井集中收集，然后用排水泵排出厂外。

2.排水系统布置方式及设备选择

（1）排水系统布置方式。

1）机组检修流道排水，可分为两种。

第一种是直接排水，即水泵直接由机组流道内抽水排至下游。

第二种是间接排水，即需排除的积水先流经排水廊道或集水井，然后由水泵排走。

根据贯流式泵站厂房的布置特点，排水廊道宜布置在尾水流道底板以下部位，廊道尺寸主要考虑方便检修、清污，其高度不少于1.8m，宽度在1.2～2.0m左右，长度应根据机组布置情况确定。集水井的尺寸应满足水泵布置的要求。排水廊道的设置，应考虑河流水质以及在投资、工程量等方面的合理性。对多泥沙河流上的泵站，采用排水廊道间接排水易造成泥沙淤积，设计应考虑清淤措施。如采用直接排水方式，则可避免泥沙淤积问题。

2）渗漏排水。贯流式泵站厂内渗漏排水一般均使用渗漏集水井集水，然后用排水泵排水方式。

渗漏集水井应能把最低一层的设备及地面渗漏水自流排入井内。集水井的总容积应包括有效容积、死容积和备用容积。有效容积一般按容纳30～60min渗漏水量来考虑，这样排水泵可以每隔0.5～1.0h起动一次。死容积决定于水泵吸水管与井底的距离，以及水泵吸水要求的淹没深度。备用容积无一定的规定，一般可按工作泵起动水位至备用泵起动水位之间有0.2～0.5m左右的距离来确定，备用泵起动水位一般应低于厂房最低排水地面0.2～0.3m，报警水位可与备用泵起动水位相同或高出0.1～0.2m。(www.xing528.com)

（2）设备选择。

1）水泵类型。排水系统常采用的水泵类型有：卧式离心泵、立式深井泵和潜水泵。离心泵由于吸出高度的限制，其装置位置较低，需要考虑电机的防潮及防淹问题。另外起动前还需充水或抽真空，一般应用于机组检修流道直接排水系统。立式深井泵和潜水泵克服了卧式离心泵的缺点，没有吸程限制及起动前充水问题。立式深井泵电机可装置在厂房的设备管道电缆层，有利于电机的防潮防淹。

2）检修排水泵参数选择。水泵总生产率可按式（8-4）确定

式中　Q总——水泵总生产率，m3/h；

∑Q漏——闸门漏水量之和，m3/h；

V——需排除的流道积水总容积，m3；

T——检修排水时间，h，一般T=4。

排水泵一般选用两台，无需备用，每台水泵的生产率为

式中　Q泵——水泵的生产率，m3/h；

Z——水泵台数，一般取Z=2。

当选用两台水泵时，每台水泵的生产率Q泵必须大于上、下游闸门漏水量之和，即Q泵＞∑Q漏，以便一次抽完存水后，由其中一台来承担排除上、下游闸门的漏水，保证检修时流道内无积水。

排水泵的扬程应按机组检修时流道的最低水位与排水泵压水管出口的最高水位之差以及克服管道阻力所引起的水头损失来确定，可按式（8-6）计算

式中　H泵——排水泵的扬程，m；

▽出——排水泵压水管出口的最高水位，m；

▽底——检修时流道的最低水位，m；

hw——管道水力损失，m；

——管道出口流速水头，m。

检修排水泵的控制方式：由于检修排水泵不经常运转，故一般采用手动操作，并在集水井内设置显示水位的液位信号器，以便随时观察流道内的水位情况。但当排除上下游闸门漏水时，可按水位变化进行自动操作，防止因疏忽未能及时起动水泵而造成水淹事故。

3）渗漏排水泵参数选择。渗漏排水泵的生产率根据集水井的有效容积和水泵工作时间按式（8-7）计算

式中　Q泵——渗漏排水泵的生产率，m3/s；

V有效——集水井的有效容积，m3；

T——水泵每次工作时间，宜控制在20～30min内，每小时起动1～2次；

∑q——站内渗漏总水量，m3/s。

渗漏排水泵所需的扬程按渗漏集水井最低工作水位（停泵水位）与排水泵压水管出口的最高水位之差以及克服管道阻力所引起的水头损失来确定。

渗漏排水泵一般选用同型号水泵两台，一台工作，一台备用，采用自动化操作，由液位信号器控制工作泵和备用泵的起、停，并在水位过高时发报警信号。