吳志成
（南京市自來水總公司， 江蘇 南京 210002）

　　摘要：泵房設(shè)計與運行工況不符的情況很多，原因也很多。通過對南京地區(qū)取水泵房的調(diào)查研究，指出了設(shè)計中的兩個問題，供設(shè)計人員參考。?
　　關(guān)鍵詞：取水泵房；設(shè)計；優(yōu)化
　　中圖分類號：TU991.35
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2000)01-0036-02

1 問題的提出

　　筆者在參觀南京某60×10⁴m³/d水廠時，發(fā)現(xiàn)取水泵房8臺泵(4大4小)只開4臺(3大1小)。隨后對南京地區(qū)各取水泵房的現(xiàn)狀作了調(diào)查，詳情見表1 。

表1 取水泵房裝機容量與開機狀況 水廠名稱 取水泵房裝機量 夏季開機量 開停數(shù)量 閑置容量 北河口水廠（新廠區(qū)） 4臺610KW；4臺310kw 白天：3大1小
夜晚：2大2小 開4停4 1540KW 上元門水廠 2臺450KW；260KW、250KW，80KW、75KW各1臺 白天：2大2小
夜晚：2大1小 開4停2 510kw 城南水廠 2臺260KW；4臺100KW 白天：1大2小
夜晚：1大2小 開3停3 660KW 浦口水廠 4臺200KW變頻調(diào)速 白天、夜晚：1臺 開1停3 600KW

　　從表1可以看出，各水廠取水泵房裝機臺數(shù)和容量均存在不同程度的過大現(xiàn)象，這就增加了水泵機組，變配電設(shè)備，泵房基建、零配件和維修費用的投資，增大了折舊費用等。這是基建投資和資產(chǎn)配置的浪費，浪費規(guī)模視水廠的大小約在幾十萬元到上千萬元之間。
　　而后又對同一臺泵在江水落差極值(冬、夏季)時出水量變化進行了調(diào)查。長江南京段洪水位10.22m與枯水位1.54m形成8.68 m落差，采用固定的泵房和凈水構(gòu)筑物，泵出水量的大小取決于江水位的高低。
　　現(xiàn)以北河口水廠使用的120 CDM泵特性曲線(見圖1)為例進行分析。

　　若長江冬夏季水位差有8m，也就是說泵總揚程發(fā)生78.4kPa的變化。在冬季水泵總揚程Ha＝200.9kPa，出水量Qa＝122m³/min；在夏季水泵總揚程H_b＝122.5kPa，出水量Q_b＝220m³/min。當水泵總揚程由Ha降到H_b時，水泵出水量由Qa增大到Q_b，增大量為98m³/min，說明這一臺水泵夏季出水量是冬季的1.8倍。所以，按冬季最低江水位選泵，設(shè)計規(guī)模為60×10⁴ m³/d的水廠到夏季規(guī)模就能變成108×10⁴m³/d。?
　　當江水在冬夏季水位差分別為7、6、5 m時，同一臺水泵夏季的出水量分別是冬季的1.6倍、1.5倍和1.4倍?；氐奖疚牡拈_頭，取水泵房8臺機組只開3臺大泵1臺小泵就能達到60×10⁴ m³/d的設(shè)計規(guī)模，閑置4臺水泵機組也就不足為怪。筆者還就同一個城市冬夏季供水量變化進行了調(diào)查，冬夏季供水量差值的百分比見表2。

表2 南京江南地區(qū)三年冬夏季供水量 年份 冬季最小供水量（10⁴m³/d) 夏季最大供水量（10⁴m³/d） 冬季比夏季少供水百分數(shù)% 1996 1.9 109.98 2.8 103.55 7.13 135.77 8.1 134.05 31.1% 1997 1.18 110.15 2.18 109.38 7.25 132.03 8.10 135.35 23.8% 1998 1.28 118.64 2.20 106.75 7.30 134.63 8.12 136.05 27.4%

　　從表2看出，1996年冬季供水量比夏季少31.1%，1997年冬季比夏季少供水23.8%，1998年冬季比夏季少供水27.4%，這三個百分比中最不利的是23.8%。如果60×10⁴m³/d規(guī)模的水廠按冬季少供水23.8%計算，那么在冬季就只要供水45.72×10⁴ m³/d。由此可知，如果不考慮江水位的變化，不考慮冬季供水量是占立項規(guī)模水量的多少，而按設(shè)計規(guī)范根據(jù)最低江水位和立項規(guī)模供水量選擇取水泵型，顯然,冬季就只少出水23.8%，夏季江水位高，就更 能多出水。而造成多臺泵閑置的根本原因是選大了水泵，增加了多方面的投資和運營費用，這也就提醒設(shè)計人員對取水泵房的設(shè)計要進行優(yōu)化選擇，算算經(jīng)濟帳。設(shè)計人員應(yīng)在立項建設(shè)規(guī)模的基礎(chǔ)上，詳細了解和掌握源水冬夏季漲落潮的資料，冬夏季供水量差值的百分比，以此來進行取水泵房設(shè)計，合理選擇泵型，并以夏季江水位和供水規(guī)模進行校核。前面提到 的同一臺水泵在江水位變化分別是8、7、6、5 m 時，夏季出水量分別是冬季出水量 的1.8、1.6、1.5和1.4倍，而按冬季供水量所選泵型只要再增23.8%，水量就達到立項設(shè)計的規(guī)模，也就是說在冬季供水量基礎(chǔ)上乘以1.238倍就是夏季立項設(shè)計規(guī)模水量。即使在江水位差5m時，水泵夏季出水量是冬季的1.4倍，也超過了1.238倍。所以，根本不必擔心按冬季供水量和總揚程所選的泵在夏季不能用的問題。選泵時，在冬夏季最低源水位能保證冬夏季最大出水量即為合理選泵。

2 設(shè)計的誤區(qū)

　?、?錯在規(guī)范。規(guī)范規(guī)定選泵應(yīng)考慮在最低江水位能滿足設(shè)計規(guī)模最大出水量，但由于自然界的原因，很多地區(qū)在最低江水位時也是溫度最低、供水量最小時，而規(guī)范把最大供水量(夏季)和最低江水位(冬季)不可能在同一個時期出現(xiàn)的兩個因素硬拉在了一起。
　　② 設(shè)計人員比較教條，不愿多動腦筋，不深入調(diào)查研究，總認為按規(guī)范不犯錯，卻忽略了規(guī)模最大供水量和最低江水位不可能同時發(fā)生的事實。?

3 結(jié)語

　　① 當水廠源水水位變化在5m左右，該城鎮(zhèn)冬夏季供水量差值在20%左右時，就應(yīng)通過計算優(yōu)先按冬季源水最終低水位和冬季供水量(最大供水量)選擇泵型，以立項設(shè)計規(guī)模供水量 和初夏供水量突然增大的月份校核已選的泵是否能供給所需要的水量。
　?、?造成源水取水泵少開多停的原因是習慣性地將兩個不相干、不同時發(fā)生的因素即最低江水位和最大供水量等最不利因素迭加造成的，就是說最大供水量不會發(fā)生在冬季最低水位。反過來，冬季最低江水位時也不會發(fā)生立項規(guī)模的最大供水量。換句話說，取最低水位時氣溫也是最低，城市需水量也是最少。就南京市而言，冬季需水量只是夏季的75%～80%，即夏天天氣熱需水量大，江水位高，水泵總揚程低而出水量大；冬天天氣冷需水量小，江水位低，水泵總揚程高而出水量小。?
　?、?設(shè)計人員有責任為投資者節(jié)約，同時也體現(xiàn)設(shè)計者的專業(yè)技術(shù)水平。

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