考虑泵站扬程的变化范围较宽,有利的泵型应该是混流泵。但是现有的混流泵在特低扬程下运行效率很低,同时还会出现“大马拉小车”现象,水泵长期在低负荷下运行能耗增大,因此决定不采用混流泵。另一种考虑是采用折中方案。所谓折中方案,即采用中档扬程的轴流泵,让其在以下3方面作点“牺牲”。现高水位时,适当提高内侧起排水位,对部分低处农田排水不作过高要求;②当外江出现设计标准内短时的特高水位时,让农田暂时受淹;③当外江出现超低水位时,泵运行偏离高效区,效率较低,机组耗能有所增加。
考虑是采用高、低扬程机组,即在同一泵站采用2种不同扬程的轴流泵。当外江出现低水位时,采用低扬程轴流泵,出现高水位时采用高扬程轴流泵。这样可以保证泵在任何工况运行都有较高的效率,同时也有较好的抗汽蚀性能。但缺点是增大了机组容量,同时给泵站设计、施工及今后的运行和管理带来麻烦。由于这些泵站需长年运行,外江水位除汛期外,基本维持在40.5m左右,设计扬程较低;同时考虑汛期防洪要求等原因,经综合比较,对部分水位变幅较大的泵站,决定按第3种方案设计,但考虑到设计、施工、维护和管理方便,在同一泵站采用了同一安装尺寸和相同的机电设备。
经过许多方案的分析和计算,各泵站工作点校核及性能比较。该选型方案有以下特点:(1)充分考虑了各扬程段泵的效率和抗汽蚀性能,同时满足了高、低扬程的经济运行要求。故选泵时采纳了折中方案,即各泵站采用了同型号的2台机组。对外江水位变幅较大的其他泵站,分别采用了高、低扬程2台机组。由于同一厂家生产的同口径水泵(通常是中小型泵),尽管其型号不一样(比转数不同),但其安装尺寸大体相同,加上通过调节叶片安装角度改变流量,使扬程相近时机组的配套功率相同,这样可以选配相同的动力机,即同型号的电动机。
运行方式及需注意的问题,各泵站采用2台机组,一般情况下仅开1台即可满足,特殊情况下可开2台。对2台同型号机组的泵站,可根据需要,开1台,或同时开2台,运行管理较方便;对2台不同型号机组的泵站,在低扬程工况,以低扬程机组为排水主力;在需要抢排时,可同时增开高扬程机组,以缩短抢排时间。
采用上述选型方案,尽管机组容量和台数有所增加,但泵站的排涝流量加大,机组运行的灵活性增强。特别是对这些分布较散的小型排涝泵站,各排区流域面积小,地形坡度陡,汇流速度快,加上无调蓄容积,对机组排涝的适应性要求较高,因此采用多机组、适当扩大这些泵站的排涝标准是非常有必要的。
对装有2种不同型号水泵的泵站,为获得统一的安装尺寸(如水泵支撑梁的布置),水泵叶轮的安装高程可能不一致,设计时除要求校核泵的抗汽蚀性能(叶轮小淹深)外,还应校验水泵进口的相关尺寸,如悬空高、后墙距等,必要时还要验算进水池的容积,即具有不小于规范规定的秒换水系数。