泵闸的作用在于洪水来临时可以关闭闸门阻挡洪水,通过泵站排出城内聚集的洪水,确保居民住宅及农田不受洪水影响。平时泵闸打开闸门保持内外河道的水体流动和交换;在枯水期,可通过泵站调水,保证农田不受干旱影响。传统泵闸是固定建设的,该种泵闸建设方法有许多缺点,不能满足城市水环境的综合治理需求。因此,有必要对泵闸进行优化设计,确保闸门在关闭时有足够的切断水面,并能强制启动水泵排涝,在开启时可高效排出洪水,必要时还需通过泵站加快内外河水体的置换。本文介绍 的一体化泵闸是将闸门和水泵进行一体化建设,实现自动化 控制。下面简要介绍一体化泵闸的特点及应用优势。
1 一体化泵闸的特点
传统泵闸的水泵和水闸是分体式的,即在河道截面处建 造一道闸门,将泵站建设在闸门的两侧。传统泵闸的优点在于 结构简单且操作较为方便,但缺点是建设成本高、需专人看 守。而一体化泵闸中的水泵是直接安装在闸门上的,不需要另 外再建造泵房,也无需额外建设自流结构。相比传统泵闸,一体化泵闸具有以下特点:(1)闸门和水泵是一体化建设的,可进行整体搬运及吊装,检修也非常方便;(2)一体化泵闸只需 要闸门、水泵以及拍门,无需另建设厂房,且只需配套建设一个配电室,不需要建立水、气、油等系统,不仅节约了大量的建设费用,而且降低了维护成本;(3)一体化泵闸操作十分简单,可实现自动化操作;(4)一体化泵闸的特殊设计大幅增大了内 外河道的连通断面;(5)通过加装液位监控系统及自动调控系 统,可使一体化泵闸实现自动化控制,无需专人值守。
2 一体化泵闸与传统泵闸的对比
一体化泵闸与传统泵闸的对比情况如表1和图1、图2所示。
表1 一体化泵闸与传统泵闸的对比
类别 |
传统泵闸 |
一体化泵闸 |
占地面积 |
闸门和泵房是分体式设计,需要各 自单独建设,占用空间大 |
闸门和水泵是一体化设计, 不需要另外建立泵房,占用 空间小 |
流通性 |
泵房占用了河道宽度,导致无法过水,且闸门过水断面小,影响抗洪 排涝效率及河外河道的流动性 |
水泵安装于闸门之上,开启 闸门后,内外河道完全相通, 没有阻挡,抗洪排涝效率高 |
安装与检修 |
由于闸门和水泵是单独安装的,因 此需要分别进行起吊和检修 |
闸门和水泵是一体化的,可 整体吊装与检修 |
经济性 |
系统运行阻力损失较大,水泵运行 效率偏低,经济性较差 |
体化泵闸系统运行阻力损 失较小,效率高,经济性能优 |
运行管理 |
操作相对复杂,设备较多,管理不 方便 |
操作简便,设备不多,便于 管理 |
投资 |
占用空间大,设备多,安装维护成本 高,总投资高 |
占用空间小,设备较少,安装 维护成本低,总投资小 |
建设周期 |
设备多,采购安装工作量大,周期长 |
设备少,为一体化建设,可整 体吊装,安装周期短 |
智能化 |
需有专人值守,根据水位调整闸门, 主要靠人力 |
通过加装智能液位监控及自 动开启系统,可实现自动化 管理,无需人员值守 |