装配式轻型泵站的试制与效益分析

装配式轻型泵站是我局1989年设计的一种新型泵站,1990年春完成施工井投产,运行状态良好,深受群众欢迎。现将试制过程和主要技术经济指标分析如下,以便进一步改进。一、问题的提出 1988年4月,江苏工学院和徐州电机厂从瑞典引进技术,试制了一种大口径潜轴泵,适合于低扬程、大流量的中小排灌区。为测定该泵的技术性能。我们将徐州电机厂生产的第一台潜轴泵立即选用在三堡镇汪庄闸站工程上,试用情况良好,因而1988年6月该闸站工程图选入江苏省水利厅编印的《中小型抽水站设计与图集》。但因该闸站无出水管,上游河     

大型泵闸进出水池流态数值模拟

泵闸枢纽工程是解决城市排水问题的有效途径之一。结合上海朱泖河泵闸工程,针对因结构布置上要满足该泵闸运行条件而产生的较复杂的水流问题,采用三维有限元计算手段模拟了泵闸运行时进出水池的水流状况,与模型试验结果进行对比,数值模拟结论与模型试验结果相符,并提出改善措施解决了因导流隔墙绕流现象导致的进水池水流不均问题。     

双向大型立式潜水泵在城市水环境整治中的应用

分析了国内外现有双向功能泵组及泵站的结构型式，进行了技术经济比较。针对当前我国城市防洪排涝工程需要，结合水环境整治的要求，同时以上海市木渎港泵闸工程的设计思路为例，提出了当前城市水环境整治中双向泵站泵组选择的原则、趋势和双向大型立式潜水泵的应用。经实际运行证明达到了预期的技术经济指标。     

中小型立式泵机组运行振动问题的探讨

论述了中小型立式泵机组运行产生振动的原因和影响，并详细分析了立式泵特别是蜗壳式立式泵机组常见的振动现象的根源及其防止措施。     

一体化闸门泵结构设计优化及抗振效果分析

为解决内河排水动力不足、建设用地困难等问题，结构紧凑、占地面积小的一体化闸门泵受到广泛关注，其中较大口径的一体化泵闸在国内应用时间较短、实例较少。以盐河泵闸工程为背景，采用三维参数化计算模型，进行门叶厚度、板厚度等参数设计优化分析，以及穿墙管、腹板薄弱处的加固分析；同时针对闸门泵振动、防腐等关键问题进行了分析论证。研究得出，门叶厚度不宜增加过大，应同时对区隔较大的面板、腹板结构进行适当加固，以控制共振频域；当闸门宽高比小于0.6且泵外径与闸门宽之比接近0.5时，宜采用12～16 mm范围内的板厚组合；穿墙管加固应横、纵、斜肋同时考虑；通过动态模拟分析，盐河泵闸设计能够避免一体化泵闸发生共振，且有一定的安全余量。     

分侧泵闸枢纽闸下出流整流措施研究

分侧泵闸枢纽在其泵、闸单独运行时,下游出水流态会因为水流向另外一侧扩散而导致水流不均,对下游的通航以及消能防冲不利。为了改善这一问题,提出了调整泵闸隔墙长度,设置高低尾坎与增设导流墩的整流措施。试验结果表明:缩短泵闸隔墙长度,有利于出闸水流提前向泵站侧扩散,高低尾坎与导流墩的设置进一步均化了闸下出流的流速分布,降低了出水口断面的最大垂线流速,有助于下游河道的防冲防刷和通航。     

洋河闸站自动监控系统设计与实现

为了解决辽宁省中小型农用泵站运行效率低，设备老化严重等问题，以“洋河闸站”为试点工程，设计了泵站运行自动监控系统。该系统以监控器的方式组成，可与泵站设备同步运行，在线监控并远程通讯；也可切换退出，使泵站按原有的电气控制模式运行，不受监控。运行几年来效果良好，并在省内其它灌区泵站改造中推广应用，取得了良好的效果。文中介绍了泵站监控系统的组成原理及其在“洋河闸站”泵站运行监控中的应用过程，给出了监控效果分析。     

城市提防设施运行管理系统设计探讨

按照条块结合，以块为主的防汛责任制要求，结合城市网格化管理模式，通过堤防巡查人员或网格监督员对堤防设施进行不间断检查，及时发现情况并通过网格化管理平台流转到市堤防（泵闸）设施管理处，经相关系统联合快速分层处理，达到消除防汛隐患的目的，确保河道堤防的安全运行。     

城市堤防设施运行管理系统设计探

按照条块结合，以块为主的防汛责任制要求，结合城市网格化管理模式，通过堤防巡查人员或网格监督员对堤防设施进行不间断检查，及时发现情况并通过网格化管理平台流转到市堤防（泵闸）设施管理处，经相关系统联合快速分层处理，达到消除防汛隐患，确保河道堤防的安全运行。     

考虑配置的多源注水系统泵站运行方案优化

为了实现对多源注水系统中各站内运行注水泵的型号、数量及运行参数同时进行优化,以系统输入功率最小为优化目标,考虑水量平衡、泵流量、泵正常运行压力、泵型号等约束,建立了考虑泵配置的泵站运行方案优化数学模型.针对优化问题的特点,设计了双重编码改进遗传算法对模型进行求解.在双重编码中,第1行采用实数编码表示泵的流量,第2行采用整数编码表示泵所属注水站编号,实现了对优化变量的准确描述,并指出了解的编码为变长度编码.设计了根据流量确定泵型号的方法,泵的其他运行参数根据选择的泵型号确定.在改进遗传算法操作过程中,设计了初始解的产生方法及与问题相适应的多种交叉和变异方法,使部分约束条件得到了满足,减少了不可行解的数量.利用本算法对某深度注水系统进行了优化设计,优化后系统输入功率比现状降低了2.42%,表明在多源注水系统中对泵的配置及运行参数进行同时优化节能效果明显.     

滴灌区加压泵站设计问题探讨

从滴灌工程设计原理和运行制度出发,分析了大型滴灌区首部加压泵站的流量变化特点和扬程构成因素,指出了该泵站扬程设计的复杂性,提出了加压泵站设计流量和扬程的计算方法以及选泵原则和泵站进水池设计要求。     

多级提水泵站优化调度研究

泵站可用于田间配水、城市用水,多级泵站大多建在西北黄土高原地区,由于各区域用水分布不均,输水系统复杂以及运行管理等问题,多级提水泵站需要进行系统的优化调度。以某多级提水泵站为研究对象,当泵站在正常情况下运行时,即流量为6.1 m^3/s,对于泵站级间采用粒子群算法,优化结果与实际运行情况相比,各级泵站水位发生微调,在该流量下水位实现一个相对较好的组合,单位时间内可节约1.66%的能量,一年大约可节约98万kWh。优化后多级泵站从整体降低了能耗,在尽可能提高其运行效率、降低能耗的基础上,使其在安全、经济的情况下运行。     

奥森克潜水泵站的基础选型研究

潜水泵站具有适应水源水位变幅大、土建投资省、安装操作方便、泵站效率高、运行可靠、维修费用低等一系列优点，值得研究和推广。介绍了纳米比亚共和国南部地区奥森克潜水泵站的水文地质条件，对塔吊旋转式潜水泵站的结构型式和基础选型进行了详细的比较和讨论，其设计方法可供我国泵站设计和建设部门参考。     

水泵变速调节简易计算方法及节能分析

对于已建成的泵站，在运行过程中，可采用变速调节的简便计算方法。在不同的净扬程时，可求得最佳转速，使泵站在最优工况下运行，泵站装置效率提高，对设计中的泵站也有参考应用价值。     

对称翼型转轮双向竖井贯流泵装置

为了使转轮具有相同的正向和反向性能,可采用压力面和吸力面相同的翼型即对称翼型.针对城市水环境治理工程中超低扬程双向抽水的要求,对基于对称翼型转轮的双向竖井贯流泵形式的装置,研究了其水力性能.运用三维数值模拟技术优化获得了泵装置进、出水流道型线和控制尺寸.依据国家相关试验方法和规程,基于高精度水力机械试验台,从大流量到小流量依次测试了正反向工况下各5个叶片角度下的水力性能.模型试验结果表明,该装置形式可以获得较好的正反向能量特性.根据莫迪公式换算的原型性能结果表明,裴家圩泵站中采用的对称翼型转轮双向竖井贯流泵装置,可以保证正反向工况下均能高效运行,运行效率均超过了60%.该研究成果对同类双向超低扬程泵站的选型和设计有着重要参考价值.     

基于动态规划法的单级泵站日经济运行优化模型

为合理选择泵站机组在不同工况下的组合方式,实现单级泵站的运行优化。通过分析水泵运行效率与水泵流量、扬程以及转速间的相互关系,确定水泵装置的工况点,构建单级泵站日经济优化运行模型,以泵站日运行总费用最低为目标,通过动态规划法从而求解单级泵站的日经济最优运行方案。选定南昌市九圩港提水泵站为研究对象,依据泵站已有的运行数据,在综合考虑泵站日运行分时电价、扬程及流量变化的基础上,将该泵站优化运行模型分为两层,第一层为泵站日经济优化运行模型,确定泵站在一日内运行费用的最小值;第二层为泵站运行效率优化模型,确定在不同时段内泵站效率最优运行方式。结果表明,当日总输水量一定时,分时电价是影响泵站日经济运行费用和不同时段机组流量分配的主要因素;以九圩港泵站的典型工况为例,优化后的泵站运行方案较优化前日单位运行费用降低了18%。该模型对实现单级泵站日经济优化运行具有一定指导意义。     

基于CFD的泵站进水流道优化研究

受限于用地规模、地形等因素,我国排水泵站流道的设计趋于复杂,普遍具有流道深、狭长的特点。这导致泵站进水流道存在回流、流速分布不均匀等不良流态,影响泵站安全稳定运行。本文以某泵站为实例,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术,通过改变肘形流道的弯曲段长度、底边线倾角和喉管高度,拟定优化设计方案,采用基于CFD的数值模拟方法分析流道内部流场分布,并根据流道出口的流速分布均匀度、速度加权平均角度和流道水力损失等水力指标比选,优选出最优方案。本文为进水流道设计提供了更精细的优化手段,弥补了传统经验设计方法只能定性分析的不足,得到的最优设计方案可供类似工程参考,保障泵站机组的稳定运行。     

农村中小型泵站工程评价地理信息系统应用实例

为加强面广量大的农村中小型泵站管理,开发出农村中小型泵站工程评价地理信息系统。系统利用模糊综合评价模型对泵站工程评价,首次实现了泵站评价与地理信息系统的结合,不仅实现了泵站工程的空间管理,还具备所评价的泵站信息空间管理功能。系统运行表明,操作方便,具有很强实用性。      

泵站改造决策支持系统的设计与实现

提出并建立了由数据库、模型库、知识库、综合接口和用户界面5部分组成的泵站改造决策支持系统，论述了各部分的设计与实现。该系统将泵站改造领域内专家的知识经验与计算机技术紧密结合，在处理大量信息的基础上给出多种泵站改造方案，为决策者提供决策支持。应用实例表明该系统具有较好的实用性。     

邳州站竖井式贯流泵装置模型试验研究

根据南水北调东线一期工程邳州站建设的需要,在该站进出水流道优化水力设计研究的基础上,对前置竖井式贯流泵装置进行了泵装置模型试验研究。结果表明,经过优化水力设计的前置竖井式贯流泵装置试验方案SJGL—2010-01和SJGL—2010-02的主要工况点泵装置效率分别超过了82%和83%,泵装置临界空化余量NPSHc均优于5m;前置竖井式贯流泵装置不仅具有投资较少、结构较简单、安装维护方便等优点,而且水力性能优异,在低扬程泵站具有十分广阔的应用前景。