浮筒潜水泵在地表水取水工程中的应用

从江河、湖泊、水库及海洋等地表水中取水工程的设施，分固定式和移动式两类。固定式取水构筑物位置固定不变，由于水源的水位变化幅度、岸边的地形地质和冰冻、航运等因素，可有多种布置形式，常见的有江心进水头式、塔式、岸边式取水泵房等；移动式取水构筑物适用于水位变化大的河流，构筑物可随水位升降，常见的有浮船式和缆车式[1]。

国内某建设项目用水水源采用水库水，该水库丰水期、枯水期水位波动大，同时要求在满足施工工期和在保证供水可靠的前提下采用前期投资小、后期维护费用低的取水方式，为了解决以上问题，经与湖南某水泵厂现场实地考察，提出采用浮筒潜水泵，该泵解决了传统取水方式存在的投资大、施工难度高、后期检修工作量大等问题。文中从国内目前常用的浮船泵站技术现状、浮筒潜水泵的主要组成、特征和技术优势以及两者在技术、投资方面的对比分析进行阐述。

1 浮船泵站技术现状

现有江河、湖泊、水库等地表水系的原水提升多数采用浮船泵站，抽水时，一般先用真空泵将进水管抽真空，然后再抽水；或者采用引水泵抽水，但是需要提前灌水排气，否则会因为吸不上水而无法工作。

浮船泵站进口管路较长，抽水前要求进口管内无空气，所以对管路密封要求较高，而且要求进口底阀无泄漏，否则容易发生气蚀。

因此，不仅因结构问题不能及时供应上水，使用起来不方便，同时会因系统要求高而易发故障。

同时，现有的浮船泵站的浮船一般采用金属材料制成，其环境适应性差，往往因为和水接触而生锈，特别是在海水环境中，往往腐蚀严重，使用寿命短；而且浮船结构复杂，拆装特别不便。

2 浮筒潜水泵主要组成、特征及技术优势

2.1 主要组成及其特征

基于国内某工程现场实地考察，提出水库取水采用浮筒潜水泵，该泵能够在不抽真空或提前灌水的情况下，启动后立即快速抽水。该泵包括立式潜水电泵和浮筒，浮筒中心正下方安装有一个立式潜水电泵，该泵整体没入水下，采用护筒保护，泵的进水节外部装有滤网，泵的上端设有止回阀，浮筒采用锚固挂钩和外加钢丝绳固定，泵的出口采用金属软管与外部输水管路连接。

浮筒采用高分子聚乙烯材料，重量轻，浮力大，耐腐蚀，不易老化。浮筒水面定位，采用钢丝绳与岸边固定，并且在水中抛锚，泵出口采用柔性连接，不仅安装方便，并能减小直接作用在浮筒上的反推力。立式潜水电泵外带护筒，保护水泵不受风浪直接影响。

水泵与电机采用刚性联轴器垂直连接，在两者之间装有进水节，进水节外部装有滤网，滤网设计需要满足现场环境要求，可以防止超过规定的大颗粒进入泵体。

水泵上端设有止回阀，防止电泵停机时，因输水管路中倒流的水损坏工作部件，阀体上有泄水孔，可将管路中的水缓缓放掉，防止冬天冻裂管路。

2.2 浮筒潜水泵的技术优势

(1)浮筒潜水泵采用立式潜水泵，能够在不抽真空或提前灌水的情况下，启动后立即快速抽水，省去了传统技术中排空气的步骤，操作更简单，工作效率更高。

(2)浮筒采用高分子聚乙烯材料，使浮筒潜水泵搬运、拆装更加方便快捷。另外，该材料耐紫外线照射，且耐腐蚀，特别能耐海水腐蚀，使用寿命更长。

(3)浮筒潜水泵采用抛锚和外加钢丝绳固定，安装牢固方便。

(4)泵组可根据液位的变化，上下浮动，适应水位落差大的水域。

(5)安装时，用船将浮筒潜水泵推入水体中，安装处的水深必须满足浮筒潜水泵的最低淹没深度要求，将电缆用金属扎带沿金属软管走线至岸边，然后接至现场控制柜内。

浮筒潜水泵安装平面示意图见图1。

图1 浮筒潜水泵安装平面示意图

1 -立式潜水泵；2 -浮筒；3 -锚固挂钩；4 -钢丝绳；5 -金属软管

3 技术、投资对比分析

结合上述分析，将传统浮船泵站与浮筒潜水泵在技术、投资方面进行比较，详见表1。

表1 浮船泵站与浮筒潜水泵在技术、投资方面的比较

浮筒潜水泵在水库取水工程中的实际应用表明，从供水可靠性、设备安装、投资及后期维护费用等方面均优于传统浮船泵站。鉴于浮筒潜水泵在技术和投资方面优势巨大，可在以后的地表水取水工程设计中加以广泛应用。

4 结论

(1)与传统浮船泵站相比，浮筒潜水泵在技术上具备供水可靠性好、不需抽真空或提前灌水、浮筒耐腐蚀、安装维护方便等优点。

(2)与传统浮船泵站相比，浮筒潜水泵在投资上具备前期设备投资小、后期维护费用低等优点。

(3)浮筒潜水泵是在传统浮船泵站技术基础上生成的新技术，对传统浮船泵站的技术进行了大胆革新，适用于水源水位变幅大的环境、对水环境要求低且安装方便，具有广阔的市场前景。

(4)浮筒潜水泵在使用前，应充分调查水源情况，采取相应的防护措施，防止泥沙、水生物的阻塞和洪水冲刷、淤积的破坏以及船只、冰凌、木筏等方面的破坏。