吳志成
（南京市自來(lái)水總公司， 江蘇 南京 210002）

　　摘要：泵房設(shè)計(jì)與運(yùn)行工況不符的情況很多，原因也很多。通過(guò)對(duì)南京地區(qū)取水泵房的調(diào)查研究，指出了設(shè)計(jì)中的兩個(gè)問(wèn)題，供設(shè)計(jì)人員參考。?
　　關(guān)鍵詞：取水泵房；設(shè)計(jì)；優(yōu)化
　　中圖分類號(hào)：TU991.35
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)01-0036-02

1 問(wèn)題的提出

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

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

　　從表1可以看出，各水廠取水泵房裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量均存在不同程度的過(guò)大現(xiàn)象，這就增加了水泵機(jī)組，變配電設(shè)備，泵房基建、零配件和維修費(fèi)用的投資，增大了折舊費(fèi)用等。這是基建投資和資產(chǎn)配置的浪費(fèi)，浪費(fèi)規(guī)模視水廠的大小約在幾十萬(wàn)元到上千萬(wàn)元之間。
　　而后又對(duì)同一臺(tái)泵在江水落差極值(冬、夏季)時(shí)出水量變化進(jìn)行了調(diào)查。長(zhǎng)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(jiàn)圖1)為例進(jìn)行分析。

　　若長(zhǎng)江冬夏季水位差有8m，也就是說(shuō)泵總揚(yáng)程發(fā)生78.4kPa的變化。在冬季水泵總揚(yáng)程Ha＝200.9kPa，出水量Qa＝122m³/min；在夏季水泵總揚(yáng)程H_b＝122.5kPa，出水量Q_b＝220m³/min。當(dāng)水泵總揚(yáng)程由Ha降到H_b時(shí)，水泵出水量由Qa增大到Q_b，增大量為98m³/min，說(shuō)明這一臺(tái)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(jì)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(dāng)江水在冬夏季水位差分別為7、6、5 m時(shí)，同一臺(tái)水泵夏季的出水量分別是冬季的1.6倍、1.5倍和1.4倍。回到本文的開(kāi)頭，取水泵房8臺(tái)機(jī)組只開(kāi)3臺(tái)大泵1臺(tái)小泵就能達(dá)到60×10⁴ m³/d的設(shè)計(jì)規(guī)模，閑置4臺(tái)水泵機(jī)組也就不足為怪。筆者還就同一個(gè)城市冬夏季供水量變化進(jìn)行了調(diào)查，冬夏季供水量差值的百分比見(jiàn)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?jǐn)?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(gè)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(jì)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(xiàng)規(guī)模水量的多少，而按設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)最低江水位和立項(xiàng)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(tái)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(yùn)營(yíng)費(fèi)用，這也就提醒設(shè)計(jì)人員對(duì)取水泵房的設(shè)計(jì)要進(jìn)行優(yōu)化選擇，算算經(jīng)濟(jì)帳。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在立項(xiàng)建設(shè)規(guī)模的基礎(chǔ)上，詳細(xì)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(lái)進(jìn)行取水泵房設(shè)計(jì)，合理選擇泵型，并以夏季江水位和供水規(guī)模進(jìn)行校核。前面提到 的同一臺(tái)水泵在江水位變化分別是8、7、6、5 m 時(shí)，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(dá)到立項(xiàng)設(shè)計(jì)的規(guī)模，也就是說(shuō)在冬季供水量基礎(chǔ)上乘以1.238倍就是夏季立項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)模水量。即使在江水位差5m時(shí)，水泵夏季出水量是冬季的1.4倍，也超過(guò)了1.238倍。所以，根本不必?fù)?dān)心按冬季供水量和總揚(yáng)程所選的泵在夏季不能用的問(wèn)題。選泵時(shí)，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(jì)的誤區(qū)

　　① 錯(cuò)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(jì)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(shí)也是溫度最低、供水量最小時(shí)，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(gè)時(shí)期出現(xiàn)的兩個(gè)因素硬拉在了一起。
　　② 設(shè)計(jì)人員比較教條，不愿多動(dòng)腦筋，不深入調(diào)查研究，總認(rèn)為按規(guī)范不犯錯(cuò)，卻忽略了規(guī)模最大供水量和最低江水位不可能同時(shí)發(fā)生的事實(shí)。?

3 結(jié)語(yǔ)

　　① 當(dāng)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(shí)，就應(yīng)通過(guò)計(jì)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(xiàng)設(shè)計(jì)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。
　　② 造成源水取水泵少開(kāi)多停的原因是習(xí)慣性地將兩個(gè)不相干、不同時(shí)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(shuō)最大供水量不會(huì)發(fā)生在冬季最低水位。反過(guò)來(lái)，冬季最低江水位時(shí)也不會(huì)發(fā)生立項(xiàng)規(guī)模的最大供水量。換句話說(shuō)，取最低水位時(shí)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(yáng)程低而出水量大；冬天天氣冷需水量小，江水位低，水泵總揚(yáng)程高而出水量小。?
　　③ 設(shè)計(jì)人員有責(zé)任為投資者節(jié)約，同時(shí)也體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的專業(yè)技術(shù)水平。

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