泵站设计中管路布置的原则是什么?
我这里有一个一般原则文档，发给你看看：
泵吸水管和出水管的布置与设计
(1)每台水泵宜设置单独的吸水管直接从吸水井或清水池中吸水。如几台水泵采用合并吸水管时，应使合并部分处于自灌状态，同时吸水管数目不得少于两条，在联通管上应装阀门，当一条吸水管发生事故时，其余吸水管应仍能满足泵房设计水量的要求。
(2)吸水管路应尽可能短、减少配件，一般采用钢管或铸铁管，并应注意避免接口漏气。
(3)吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度i，一般大于等于0．005，并应防止由于工允许误差和泵房管道的不均匀沉降而引起吸水管的倒坡，必要时采用较大的上升坡度。为了避免产生气囊，应使沿吸水管线的最高点在水泵吸入El的顶端。吸水管的断面一般应大于水泵吸入口的断面，吸水管路上的变径管可采用偏心渐缩管(即偏心大小头)，保持渐缩管的上边水平。
(4)如水泵位于最高检修水位以上，吸水管可不装阀门；反之吸水管上应安装阀门，以便水泵检修。阀门一般采用手动。
(5)泵站内吸水管一般没有联络管，如果因为某种原因，必须减少水泵吸水管的条数，而设置联络管时，则在联络管上应设置必要数量的闸阀，以保证泵站的正常工作。但是这种情况应尽量避免，因为，在水泵为吸人式工作时，管路上设置的闸阀越多，出事的可能性也越大。所以它只适用于吸水管路很长而又不能设吸水井的情况。
一般情况下，为了保证安全供水，输水干管通常设置两条(在给水系统中有较大容积的高地水池时，也可只设一条)，而泵站内水泵台数常在2～3台以上。为此，就必须考虑到当一条输水干管发生故障需要修复或工作水泵发生故障改用备用水泵送水时均能将水送往用户。
(6)吸水管的设计流速建议采用以下数值：
①管径小于250mm时，为1.O～1.2m／s；
②管径在250～1000mm时，为1.2～1.6m／s；
③管径大于1000mm时，为1.5～2.Om／s。
在吸水管路不长且地形吸水高度不很大时，可采用比上述数值大些的流速，如1.6～2.0m／s；例如水泵为自灌式工作时，则吸水管中流速可适当放大。
(7)为了避免水泵吸入空气，吸水管进口在最低水位下的淹没深度五应不小于0.5～1.0m，如图6—30所示。若淹没深度不能满足要求时，则应在管子末端装置水平隔板。
(8)吸水管的直径为d，为了避免水泵吸入井底沉渣，并使水泵工作时有良好的水力条件，应遵循以下规定。
①吸水管上喇叭口的直径一般可采用D=(1.3～1.5)d；
②吸水喇叭口边缘与井壁的净距不小于(0.75～1.0)D；
③在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于(1.5～2.0)D。
2．压水管的布置
送水泵站的安全要求较高，在布置压水管路时，必须满足：
(1)能使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵的工作。
(2)每台水泵能输水至任何一条输水管。
压水管的布置一般应符合下列要求。
(1)出水管上应设闸阀、止回阀和压力表，并宜设置防水锤装置，防水锤装置可选用气囊式水锤消除器或缓闭与速闭止回阀等。当直径D大于等于300mm时，大都采用电动或液压传动阀门。止回阀通常装于水泵与压水闸阀之间。如果水锤现象不严重，且为地面式泵站时，可将止回阀放在压水闸阀的后面，或者将止回阀装设于泵站外特设的切换井中。
(2)出水管一般采用钢管、焊接接口，但为便于安装和检修，在适当地点可设法兰接口。
(3)为了安装上方便和避免管路上的应力(如由于自重、受温度变化或水锤作用所产生的应力)传至水泵，一般应在吸水管路和压水管路上需设置伸缩节或可曲挠的橡胶
接头。
(4)为了承受管路中内压力所造成的推力，在一定的部位上(各弯头处)应设置专门的支墩或拉杆。
(5)压水管的设计流速建议采用以下数值：
①管径小于250mm时，为1.5～2.Om／s；
②管径在250～1000mm时，为2.0～2.5m／s；
③管径大于1000mm时，为2.0～3.0m／s。
水泵出水联络管和出水总管一般宜在泵房内布置，联络管上闸阀布置应满足任何一台水泵和闸阀检修仍能保证泵房能正常出水。
送水泵站通常在站外输水管路上设一检修闸阀，或每台水泵均加设一检修闸阀，即每台泵出口设有两个闸阀。这种闸阀经常是开启状态的，只有当修理水泵或水管上的闸阀时才关闭。这样布置，可大大地减少压水总联络管上的大闸阀个数，因而是较安全又经济的办法。
检修闸阀和联络管路上的闸阀，因使用机会很少，不易损坏，一般不再考虑修理时的备用问题。．
压水管路及管路上闸阀布置方式的不同，对泵站的节能效果与供水安全性均有紧密联系。如图6—31所示的三台泵(一用一备)、两条输水管的两种不同方式布置中可节省两个90度弯头的配件，并且泵l、’泵Ⅱ作为经常工作泵，水头损失甚小，与图6—31(b)布置相比较具有明显的节能效果。
上述这种情况，如果必须保证有两台泵向一条输水管送水时，则应在联络母管上要增设两个双闸阀，如图6-32(b)所示。为了缩小泵房的跨度，可将闸阀1装在联络母管的延长线E。
四台水泵向两条总压水管供水的布置图，其中一台为备用泵。这时闸阀之一要修理时，泵站还有两台水泵及一条压水总管可供水，水量下降不多。假设只装一个闸阀，则当修理它时，整个泵站将停止工作。
较大直径的转换阀门、止回阀及横跨管等宜设在泵房外的阀门室(井)内。对于较深的地下式泵房，为避免止回阀等裂管事故和减小泵房布置面积，将联络管置于墙外的管廊中或将联络管设在站外，而把联络管上的闸阀置于闸阀井中，如图6—34所示。
3．吸水管路和压水管路的敷设
管路及其附件的布置和敷设应当保证使用和修理上的便利。一般要求如下。
(1)敷设互相平行的管路，其净距不应小于0．8m，以便维修人员能无阻地拆装接头和配件．
(2)为了承受管路中压力所造成的推力，应在必要的地方(如弯头、三通处)装置支墩、拉杆等，不允许让这些推力传给水泵。
(3)尽可能将进、出水阀门分别布置在一条轴线上。
(4)管道穿越地下隔膜泵房钢筋混凝土墙壁及水池池壁时，应设置穿墙套管或墙管。墙管为铸铁特殊配件，安装时管道直接与墙管连接。穿墙套管为铸铁特殊配件，亦可采用钢管制作。管道安装后，管道与套管间用止水材料封填。
(5)埋深较大的地下式泵房，进、出水管道一般沿地面敷设，地面式泵房或埋深较浅的泵房，宜采用管槽内敷设管道。管槽必须具有坡度、自流排出积水；或排入泵房内集水坑，由排水泵排出。
当泵房的进、出水管为直线布置时，拆装水泵和阀门较为困难，常设置具有伸缩或柔性的特殊配件、伸缩器，以方便拆装，需要时还可补偿蝶阀开启时阀瓣伸出长度。
当水管敷设在泵站地板上时，应修建跨过管道并能走近机组和闸阀的跨桥或通行平台，以便操作与通行。
泵站内管道一般不宜架空安装。但地下深度较大的泵房，为了与室外管路连接，有时需要架空管道。管道架空安装不应阻碍通行及架设在电气设备的上方，以免管道漏水或凝露时影响下面电气设备的安全工作。管道可采用悬挂或沿墙壁的支柱安装，管底距地面不应小于2.0m。
当管道敷设在管槽(又称管沟)中，管槽上应有活动盖板，一般采用钢板或铸铁板，也可用预制钢筋混凝土板。管槽的宽度和深度应便于人员下到管槽进行安装检修。一般，管顶至盖板底的距离应根据水管埋设深度决定，并不小于l50mm。沟壁与水管外壁的距离应不小于300mm。管槽的宽度和深度还需按照管道上阀门的设置情况，而适当放大。沟底应有向集水坑或排水口倾斜的坡度。
地下式水泵站所在地地下水位较高时，不宜采用能通行的管沟或地下室，否则会大大增加泵站的造价。
吸、压水管在引出泵房之后，必须埋设在冰冻线以下，并应有必要的防腐防震措施。如管道位于泵站施工工作坑范围内，则管道底部应做基础处理，以免回填土发生过大的沉陷。
正确了解泵站设计流量与水泵设计流量的关系的方法：
1、在所给城市平面图中布置管道确定最不利点，和泵站位置。
2、对以设计流量对管网进行流量分配。
3、进行环网平差，用校正流量从新设定管网流量。
4、从控制点反推到输送进管网的接点处，得出此处的所需扬程。
5、从接点处的扬程反推到泵站处，得出泵的扬程。
关键词：下立交；雨水排水系统
随着国民经济和城市化建设的不断发展，城市道路的功能得到不断完善，复杂的城市道路网具有越来越多的城市立交桥。而下立交排水问题也已逐渐成为一个影响城市交通安全顺畅运行的重要因素，受到有关部门的重视。现结合设计经验对城市下立交排水系统设计中的几个相关问题略作介绍。
一、下立交雨水排水系统的作用与特点
下立交雨水排水系统的作用是在阴雨天气时及时有效地排除立交范围内汇集的大量雨水，维持城市道路安全顺畅的运行。由于下立交两侧引道纵坡一般都较大，具有降雨时聚水较快的特点，若排除不及时就会威胁行车行人安全，以致中断道路交通，而众多立交一般又位于城市道路系统的咽喉部位，一旦交通中断往往影响很大，所以对其排水要求高于一般的雨水排水系统。
二、下立交雨水排水系统组成
立交雨水排水系统由雨水收集系统和雨水泵站组成。其作用是收集集水范围内的雨水至集水池。由于立交引道坡度较大（通常在2%－3.5%之间），造成雨水的地面径流流速较大，接近甚至超过管道排放的流速，在引道上设置雨水井效果并不理想，所以一般采取在立交最低处设置多篦集水井来收集雨水，就近进入泵站集水池。多篦水井的个数是雨水设计流量与单个集水井容纳流量的比值，并考虑1.2－1.5的堵塞系数。
近几年的设计与运行经验表明，利用潜水泵的立交排水泵站在实践中取得的效果较好，这是由潜水泵及潜水泵站的优点所决定的，其优点为：
①工程投资省，一般可节省40%－60%，工期可以缩短1/2－2/3；
②安装维护方便，可临时安装；
③运行安全可*，辅助设备少，降低了故障率；
④运行条件大为改善，泵房与控制室分开，振动、噪声小；
⑤自动化程度高，潜水泵机组启动程序简单，操作程序简化；
⑥简化泵房结构。
三、设计中应注意的问题
下立交雨水排水系统设计与城市雨水排水系统的设计原理相同，但有其特殊性。
（一）设计标准与规模。雨水排水系统因其整个系统较周围环境要低，需要重点考虑排水安全性，故其设计参数较一般排水系统要相应提高，在《室外排水设计规范》（GB50014—2006）中对立体交*道路的雨水管道设计参数有明确的规定，即重要干道、地区或短期积水即能引起严重后果的地区，重现期一般选用3－5年；立体交*道路排水的地面径流量计算，宜符合下列规定：
1）设计重现期不小于3年，重要区域标准可适当提高，同一立体交*工程的不同部位可采用不同重现期。
2）地面集水时间宜为5－10min．与城市雨水排水系统不同的是，下立交引道坡度较大，集水较快，并考虑立交的重要程度，应适当提高下立交排水的设计重现期，一般宜取其上限。
（二）雨水泵站集水池容积及流态。对潜水泵站而言，集水池即泵室，由于潜水泵间距较小，集水池大小决定着泵站大小和工程造价，合理确定集水池大小显得尤为重要。随着水泵技术、自控技术进步，集水池容积可减小。集水池雨水流态会对泵的运行产生影响，由于与雨水收集系统集水井直接相连，暴雨时流速较快的雨水径流集水井直接进入集水池会形成回流、湍流，从而恶化水泵进水条件，导致水泵效率下降，应采取导流等措施改进雨水流态以助于泵站的正常运行，可采取的措施有：设置导流板或导流墩、压水板或挡水板等。
（三）水泵的选型与控制。水泵作为下立交泵站核心直接对泵站的运行效率产生影响。对于立交泵站水泵运行一般要求易安装、易维护，运行安全可*、结构简单故障率低。因此潜水泵作为一种泵与电机连体，并同时潜入液下工作的泵型。其明显具有以下几个方面的优点：
①泵体结构紧凑、占地面积小。由于泵体潜入液下工作，因此可直接安装于污水池内，可以节省大量的土地及基建费用。
②安装维修方便。小型的潜水排污泵可以自由安装，大型的潜水排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装，通过导轨下降至池底底座，安装及维修相当方便。
③连续运转时间长。潜水排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上承受的径向载荷相对较小，寿命比一般泵要长得多。
④不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。
⑤振动噪声小，电机温升低，对环境无污染。其设计流量在自动控制时应按设计秒流量确定，人工控制时应按最大小时流量确定，水泵数量应不少于2台，以保证有1台备用泵。
水泵的控制手段与能否及时排除雨水密切相关。自动控制不仅有助于及时排水，还直接影响集水池的大小，可减小集水池容积，因此立交排水宜充分利用潜水泵易于实现自动控制的优点，采用报警水位双泵启动方式控制，即高水位（小雨）时启动1台水泵，超高水位（大雨）时再启动1台水泵并报警。值得注意的是，使用潜水泵时最低水位不应低于电动机露出液面部分的一半高度。
四、设计实例
陇海铁路过商丘市区，上跨多条主干道，平原路在与之相交处设计了下穿式立交桥。该设计中，立交最低处在地下水位以上0.65m，故未考虑排除地下水。立交雨水经泵站提升后进入压力窖井，再纳入市政雨水管道。
泵站为半地下式，下部为集水池，上部为管理与生活设施。雨水收集采取在非机动车道最低处和暗埋段最低处设置横截沟，收集后由在非机动车道横截沟的最低处设置的200mm管道将雨水引到在立交暗埋段最低处设置的横截沟，汇集后进入泵站集水池。横截沟上敷设GTG50H型水沟盖。在立交东侧最低点设雨水泵房一座，内设400QW1500－10－75型潜水泵三台（2备1用），水泵流量Q＝1500m3/h，扬程H＝98kPa，n＝990r/min，配套电机功率为75kW，水泵采取自动与现场控制相结合。该雨水排水系统自建成后取得较好的实际运行效果。
参考文献：
[1]《室外排水设计规范》（GBJ50014－2006）
[2]《公路排水设计手册》
[3]《城市排水泵站设计规程》DBJ08－22－2003．J10248－2003
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适当加大水泵进水管道及其附件口径，可以减少水头损失。随着水头损失的减少,能源消耗也会相应减少，降低了排灌成本。
出水管径增大后，水流阻力会减小，而使流量有所增加，动力消耗也有适当增加。只是但只要在额定扬程范围内，无论管径如何增加水泵都是可以正常工作的，并且还可以减小管路损耗，提高水泵效率。
液体压强的大小只与扬程高低有关，而与水管截面积大小无关。只要扬程一定，水泵的叶轮尺寸不变，无论管径多大，作用在叶轮上的压力都是一定的。
