摘要：轴流泵的流量大、扬程低，在平原地区灌溉排涝及城市供排水、排污等方面广泛应用。潜水轴流泵和传统立式轴流泵作为主要两种轴流泵型，广泛应用于灌区引水工程。本文通过针对两种轴流泵的性能特点，优缺点进行比选，结合灌区运行现状，选取合适的泵型，对提升灌区灌溉效率能产生明显效益。（100字以上）
关键词：灌区；轴流泵站；比选
前言
泵站承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任，主要用于农田排灌、城市给排水以及跨流域调水，在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。轴流泵的流量大、扬程低，在平原地区灌溉排涝及城市供排水、排污等方面广泛应用。潜水轴流泵和传统立式轴流泵作为主要两种轴流泵型，广泛应用于灌区引水工程。本文通过针对两种轴流泵的性能特点，优缺点进行比选，结合灌区运行现状，选取合适的泵型，对提升灌区灌溉效率能产生明显效益。
1、灌区概况
复新河灌区位于丰县北部、复新河两岸，北至丰鱼边界，西至四联河、东至丰沛边界、南至太行堤河、白衣河、丰沛公路。始建于上世纪六十年代，随着复新河干支河道的开挖治理和梯级控制工程的建设而兴建了复新河灌区，灌溉水源主要来自复新河一、二级水面，以复新河为总干渠，通过苏北堤河、苏鲁界河、西支河、西营子河、罗河、太行堤河、东营子河、史南河、义河、子午河、欢北河等输水干渠提水输送到各支渠，灌区内干支渠道均兼有排涝功能。
灌区内粮食作物小麦、玉米为主，兼有水稻、花生、大豆等，经济作物以洋葱、大蒜为主，是丰县重要的农产品生产基地。由于地处南四湖湖西复新河流域洼地，且处于南水北调调线路的用水末稍，该灌区内旱涝灾害频繁发生。灌区内迫切需要新建部分泵站，以提高灌区效益，减少人民经济损失。
2、泵站特点
轴流泵的外壳为圆筒形，包括进水喇叭管、导叶体和出水弯管等部件。轴流泵按照叶片的安装角度可否调节分为固定式、半调节和全调节3种。半调节式需要停机调节，全调节可在运行中调节，不需停机。中小型轴流泵站流量范围0.15~4.0m3/s，扬程范围2.5~7.0m。
根据复新河灌区地形特点，以宋庄闸站作为灌区典型灌溉泵站分析。宋庄闸站控制面积在1.2万亩左右，作物灌溉模数在1.0m3/s/km2，得出泵站流量在1.2m3/s。宋庄闸站处于一级水面，进水口常水位在33m，灌溉水位为37.5m，泵站扬程在5.0m。泵站流量较大，扬程较低，且泵站需要与排水闸结合，轴流泵站是比较理想的泵站类型。
3、两种水泵性能分析
轴流泵的特性曲线主要由扬程—流量曲线（H～Q）、功率流量曲线（N～Q）、效率流量曲线（η～Q）组成。性能曲线是在一定的转速下，通过试验作出。经泵站流量扬程选型，传统立式轴流泵和潜水轴流泵均适合作为宋庄闸站选型水泵。具体性能曲线如下。
3.1 传统立式轴流泵：
立式轴流泵是一种传统常用的泵型，也是我国排水泵站中使用最多的一种泵型。立式轴流泵是将泵体安置在水泵层，电机和传动部分安置于电机层，由传动轴将电机与水泵联接。
优点：1）立式轴流泵电机部分安装于地坪以上，水泵出现突发状况，泵站管理人员能及时发现机泵运行问题，避免大的损失。
2）水流沿泵轴线方向流动，水泵电机分离，适于吸送清水或物理及化学性质液体，液体温度最高可达50℃。
3）水泵电机为分离式机组，出现问题时，可直接在维修间维修解决，无需返厂维修，维修方便、简洁。
缺点：1）立式轴流泵站在土建投资上需设置厂房，土建部分要求较高。
2）起动供水设施。因立式轴流泵上橡胶导轴承不经常没入水中，在起动时为减轻泵轴的干摩擦，降低电机起动负荷，上橡胶导轴承必须事先充水润滑。
3）立式轴流泵站电机与泵体分离，当泵房设置较高时，需增加联轴器。
4）立式轴流泵站体积大，水泵叶片修理时，需抽干湿室，故在湿室隔墩前部设置检修闸门槽。吊装维修难度大。
3.2 潜水轴流泵
潜水轴流泵作为一种国外引进的常规水泵成熟替代品，在国外和国内已被广泛利用。
优点：驱动水泵的电动机是干式全封闭潜水三相异步电动机，可以长期浸入水中运行，具有传统机组无法比拟的优点。
1）可解决水位涨落大的沿江、湖泊地区建泵站，解决电机防洪问题最彻底的办法，且省去机房间及长轴和中间轴承，使机组运行更为可靠。
2）由于潜水轴流泵整体潜入水中运行，大大简化泵站的土方工程及上部建筑结构工程。减少工程造价30%~40%。
3）电机与水泵装入套筒，构成一体，无需在安装现场进行一系列的装配调试工序，安装快速高效。
4）噪音低，泵站管理房内无高温，可将泵站均建于地下，改善管理人员生活环境。
缺点：1）密封要求高。潜水轴流泵电机与水泵一起没入进水池中。机械密封困难较大。
2）潜水轴流泵故障处理难度大。由于设置了过热、电机腔、油腔泄漏保护等多种自动保护功能，一旦发生事故，水泵需要返厂维修，对泵站的运行管理不利。
3）电气故障。潜水轴流泵站长期处于水下工作，电动机烧毁事故易发。
4、泵站比选
经综合比较，以上两种轴流泵均可以作为灌区泵站使用。但由于复新河灌区治理，作为国家扶贫项目，资金有限，且潜水轴流泵站上部建筑简化施工，能够尽早投入使用，发挥工程效益。因此在灌区治理中建议采用潜水轴流泵站。
5、结束语
在实际使用过程中，虽然潜水轴流泵还存在一定的缺点，但无论从后期运营管理，还是前期基建方面，潜水轴流泵站都有其独特优势。这些独特优点是立式轴流泵不能及的。因此在中型灌区泵站比选中，潜水轴流泵是一种理想泵型。
参考文献：
[1]刘超主编《水泵及水泵站》 中国水利水电出版社 2009年：43
[2]张丙亮、顾晓亮《潜水轴流泵和立式轴流泵使用特点分析》 科技信息 2012年第19期：151
[3]侯松严等《潜水电泵和单基础立式轴流泵使用特点分析》 黑龙江水利科技 2001年第04期：29
论文作者:蒋海飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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