農(nóng)田水利工程中小型泵站設(shè)計(jì)

田世福

摘要：在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，農(nóng)田水利工程是重要物質(zhì)資源配置，在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展水平、確保產(chǎn)量與進(jìn)度方面發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。農(nóng)田水利工程包括取水工程、輸水配水工程以及排水工程，農(nóng)田水利工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分布配置都需要基于整體進(jìn)行綜合考量，合理利用地形高低差、地勢(shì)地質(zhì)差異來進(jìn)行方案決策與設(shè)計(jì)。鑒于此，本文就農(nóng)田水利工程中小型泵站設(shè)計(jì)展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利工程;中小型泵站設(shè)計(jì);優(yōu)化措施

1.農(nóng)田水利工程中小型泵站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

農(nóng)田水利工程的中小型泵站設(shè)計(jì)首先需要開展選型工作，根據(jù)具體的揚(yáng)程的差異選擇不同的泵型，一般來說，都是根據(jù)流量大小確認(rèn)其水泵的數(shù)量，水泵的型號(hào)通常取決于具體的應(yīng)用，一般軸流泵選用立式泵、濕式泵室，混流泵大多采用臥式泵、干式泵室，離心泵選用干式泵室。泵室的選型應(yīng)盡量減少工程投資，提高泵站建設(shè)運(yùn)行維護(hù)成本。干式泵房投資小于濕式泵房，因此一般優(yōu)先考慮干式泵房。但濕式泵房的潛水軸流泵檢修特別方便，而且基層運(yùn)行管理單位往往有能力自己檢修，因此應(yīng)通過綜合考慮來確定合適的泵房型式。在泵站設(shè)計(jì)的型號(hào)選用時(shí)，一般根據(jù)揚(yáng)程的具體數(shù)值來決定，通常情況下，在揚(yáng)程〈10m時(shí)，以軸流泵為主要方案，揚(yáng)程〉15m時(shí)，選用離心泵，在這范圍內(nèi)，還包括混流泵以適應(yīng)揚(yáng)程的不同變化，具體數(shù)量根據(jù)其流量大小而定^[1]。

泵型的樣本所對(duì)應(yīng)的機(jī)電設(shè)備與流量揚(yáng)程的數(shù)據(jù)互相對(duì)應(yīng)，既能夠保證灌面，又能夠提升泵機(jī)的使用性能。對(duì)于水泵的使用性能來說，要根據(jù)揚(yáng)程對(duì)水泵的影響，選擇適配性較高的泵型，以提高水泵工作效率。泵室的設(shè)計(jì)要點(diǎn)除了根據(jù)所需要確定的泵型來選擇泵室的屬性，還要在挖埋深度上做足功夫。泵室分為干濕兩類泵室，中小泵站的設(shè)計(jì)中，兩個(gè)泵室的區(qū)別首先體現(xiàn)在深度中，干式泵室埋深≤4m，濕式泵室≤7m。通過對(duì)比水泵和機(jī)電設(shè)備的類型來決定泵室的屬性，對(duì)于不同泵室來說，設(shè)計(jì)上也存一定差異^[2]。在濕式泵室的設(shè)計(jì)中，需要確定下水位，根據(jù)樣本數(shù)量及揚(yáng)程確定流量，根據(jù)進(jìn)水口高程與泵室底板高層確認(rèn)上限。

在尺寸的設(shè)計(jì)上需要注重蓄水量的要求，一般來說，其容積要保證同一進(jìn)水池內(nèi)容量滿足其流量的50倍左右，如果存在缺陷，則需要適當(dāng)加寬或加長(zhǎng)泵室進(jìn)行整改。濕式泵室根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來說，對(duì)于埋深度都有一定限制，尤其是對(duì)于區(qū)域地質(zhì)和巖層的軟硬程度決定了泵室的承載力，在設(shè)計(jì)和實(shí)施建筑時(shí)要注重勘察推演其范圍，對(duì)于一些可能會(huì)出現(xiàn)的坍塌、破裂事故，需要做好預(yù)防措施。如采用粉噴樁或者灌注樁。主要是以粉噴樁為主，因?yàn)槠湫詢r(jià)比較高。

在計(jì)算粉噴樁的復(fù)合樁基承載力時(shí)，要注重結(jié)構(gòu)布置，控制相應(yīng)的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)干式泵室時(shí)，要注重排水系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以確保干式泵室的效應(yīng)，對(duì)于水位變化和防洪措施要做好相關(guān)自流管排水工作。對(duì)于一些需要物理設(shè)置的泵室底板高于渠道加大水位或者河道的防洪水位，應(yīng)在泵室集水坑設(shè)置自流管排水。特殊情況下，還應(yīng)采取鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)，并且在泵室集水坑內(nèi)設(shè)置小型排水泵。水泵的安裝高程應(yīng)根據(jù)汽化壓力值減去水泵的汽蝕余量、進(jìn)水管路的水頭損失、安全余量確定^[3]。

2.泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要解決的關(guān)鍵問題

2.1泵站結(jié)構(gòu)混凝土防腐性能

設(shè)計(jì)中考慮到混凝土溶解性和腐蝕性，在設(shè)計(jì)中分析混凝土的pH值變化，消除由于pH值超標(biāo)的引發(fā)腐蝕性離子的影響，控制泵站混凝土結(jié)構(gòu)外表面存在的“泛鹼”問題，控制腐蝕性離子濃度，以保證泵站結(jié)構(gòu)的耐久性能。為保證泵站混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到周圍土壤的特點(diǎn)，加以腐蝕的預(yù)防措施。設(shè)計(jì)時(shí)分析土壤中不同化學(xué)物質(zhì)成分，設(shè)計(jì)時(shí)可以采用物理保護(hù)與化學(xué)防護(hù)相結(jié)合的方式，以確保混凝土結(jié)構(gòu)可以達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋腐蝕控制，提升混凝土結(jié)構(gòu)的綜合防腐蝕效果。另外，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過使用防腐涂料來控制泵站混凝土結(jié)構(gòu)存在的腐蝕問題，在混凝土施工中可以加入一定比例的防腐涂料，以提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。在設(shè)計(jì)時(shí)還可以借助施工措施來預(yù)防腐蝕的發(fā)生，如可以采用防裂纖維的方式，防裂纖維具有良好的分散性，含水效果好，覆蓋在砂漿、水泥混凝土表面的效果較好^[4]。此外，由于抗拉強(qiáng)度好，有著強(qiáng)力的拉附作用，起到了抗裂防滲的作用。

2.2水利泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮基礎(chǔ)底板，有些泵站基礎(chǔ)的厚度近1m，并且占地面積較大，施工中要考慮到底板混凝土的整體性，針對(duì)底板混凝土的施工要保證一次性澆筑到達(dá)設(shè)計(jì)要求，還要避免泵房的側(cè)壁板混凝土不發(fā)生脹模，避免裂縫等不良現(xiàn)象。設(shè)計(jì)中要有切實(shí)可靠的混凝土澆筑措施。比如，借助混凝土輸送泵，以增加澆筑強(qiáng)度，還要防止施工中底板混凝土及側(cè)壁混凝土發(fā)生冷縫。針對(duì)混凝土的澆筑，還要保證人員、機(jī)械投入，采用連續(xù)作業(yè)的方式，保證振搗效果，還要避免發(fā)生過振、漏振。拆除模板時(shí)，側(cè)?；炷翉?qiáng)度要保證棱角不會(huì)由于拆模而發(fā)生損傷，才能實(shí)施拆模;墩墻與柱等重要部位的拆模時(shí)也要保證混凝土強(qiáng)度大于3.5MPa，承重混凝土的拆模要大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上。結(jié)構(gòu)中預(yù)留孔尺寸、位置要注意控制，降低偏差。在工程設(shè)計(jì)中，正確選取施工區(qū)域力學(xué)參數(shù)是水利工程可靠的基礎(chǔ)，對(duì)于泵站的結(jié)構(gòu)安全性發(fā)揮著保障作用^[5]。力學(xué)參數(shù)的科學(xué)合理，結(jié)構(gòu)才可以保證可靠。設(shè)計(jì)人員要參照成功的工程案例，合理選擇力學(xué)參數(shù)。

結(jié)束語：

農(nóng)田水利工程與設(shè)施的創(chuàng)新與發(fā)展，是現(xiàn)代化新時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的變遷，對(duì)于農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)來說，農(nóng)田灌溉系統(tǒng)始終是提升生產(chǎn)效率的重要原因。農(nóng)田水利工程的建設(shè)帶來了新時(shí)期的改革與發(fā)展。在當(dāng)今社會(huì)農(nóng)戶個(gè)體高度分散的狀態(tài)下，只有協(xié)調(diào)需求，減少農(nóng)民分化程度，走出農(nóng)田水利困境，加強(qiáng)水利制度體系建設(shè)。通過優(yōu)化中小型泵站的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)實(shí)地勘察工作，合理解決水利工程中的泵站設(shè)計(jì)困境，克服難題，加強(qiáng)技術(shù)改革與人才引進(jìn)，重視農(nóng)田水利組織結(jié)構(gòu)的變化，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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