泵閘一體型布置適用于中低揚(yáng)程、不同圩區(qū)間的閘站工程，在我國(guó)城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)河排澇、調(diào)水及農(nóng)田水利工程中應(yīng)用廣泛。通過對(duì)一體型泵閘與傳統(tǒng)閘站的比較，突出了泵閘一體型布置的優(yōu)點(diǎn)：工程布置緊湊、占地少、節(jié)約土地資源，減少工程征地拆遷費(fèi)用、土建投資省、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、保護(hù)水生態(tài)環(huán)境、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等，并對(duì)此給予了充分論證，同時(shí)闡述了一體型泵閘的市場(chǎng)前景。
　　關(guān)鍵詞：圩區(qū)；口門建筑物；閘站；泵室；閘室；閘門式一體化泵站
　　一、前言
　　等薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)，實(shí)施大中型灌溉排水泵站更新改造，加強(qiáng)重點(diǎn)澇區(qū)治理，2011年中央一號(hào)文件關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定，突出加強(qiáng)農(nóng)田水利完善灌排體系，大力加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，積極推進(jìn)低洼圩區(qū)達(dá)標(biāo)工程建設(shè)。在江南或大多數(shù)沿海城市，許多土地通過不斷的圍墾造地逐步形成，由于歷史原因或當(dāng)時(shí)圍墾條件及及其他多方面因素，造成不同時(shí)期圍墾成田的土地高程不一，甚至差別較大，這樣給土地的利用帶來一定的局限，區(qū)域排洪除澇面臨考驗(yàn)，為此，根據(jù)不同地塊的高程劃分成不同的控制圩區(qū)，通過口門建筑物控制各圩區(qū)水位，滿足圩區(qū)防洪除澇、引清調(diào)水、農(nóng)業(yè)灌溉，改善區(qū)域水環(huán)境。因此，圩區(qū)間控制建筑的布置對(duì)圩區(qū)防洪除澇、農(nóng)田水利灌溉及水環(huán)境改善至關(guān)重要。根據(jù)各口門的引排功能通?？陂T建筑物采用節(jié)制閘或泵站或泵閘結(jié)合布置，水閘與泵站合建的稱為閘站。圩區(qū)規(guī)模小，圩區(qū)間的閘站規(guī)模相對(duì)較小，采用傳統(tǒng)的閘站分離布置，不但占地大、工程投資大且運(yùn)行管理成本高，為有效節(jié)約工程建設(shè)場(chǎng)地、集約土地資源，同時(shí)節(jié)約工程土建投資，設(shè)想將水泵布置在閘門上，不建固定的泵室，使水泵與閘門能夠有機(jī)結(jié)合起來，合二為一。
　　二、一體型泵閘
　　1.閘站的應(yīng)用工況
　　江浙滬地區(qū)連片田塊普片較小，且不同田塊建地面高差較大，為滿足不同田塊的功能需要，通過設(shè)不同圩區(qū)控制水位，根據(jù)圩區(qū)布置劃分農(nóng)田水利灌區(qū)。通過閘站控制不同圩區(qū)水位是一種zui有效的布置方式，且有利于不同圩區(qū)水體調(diào)度、改善圩區(qū)水動(dòng)力不足現(xiàn)象。隨著圩區(qū)建設(shè)的不斷加強(qiáng)，閘站建設(shè)數(shù)量不斷增加，對(duì)建設(shè)用地的指標(biāo)越來越高，閘站的布置對(duì)土地資源的集約、節(jié)約化減少征地拆遷等是衡量工程合理布局的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的閘站分離老式泵閘工程投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、征地拆遷及占地面積廣。在這種情況下新型閘站——泵閘一體型泵站布置方式在不斷的探索與應(yīng)用，其配有大流量低揚(yáng)程的潛水泵，安裝方便、迅速高效、投資經(jīng)濟(jì)又能達(dá)到防洪排澇目的，同時(shí)通過實(shí)時(shí)調(diào)控，增強(qiáng)圩區(qū)間水動(dòng)力，改善區(qū)域水環(huán)境，因此閘站一體布置將越來越受到人們的青睞與重視。
　　2.傳統(tǒng)閘站特點(diǎn)
　　傳統(tǒng)閘站建設(shè)通常采用軸流式水泵和水閘相結(jié)合的方式，即沿著河道橫截面處，在中間布置一扇閘門，閘門兩邊各布置一臺(tái)軸流水泵的形式。排澇時(shí)關(guān)下閘門，開起軸流泵排水；不排水的情況下，打開中間的閘門使內(nèi)外河道的水系聯(lián)通，而河道的兩岸泵室段無法過水，中間閘閥的過水?dāng)嗝婧苄?。這種方式人為限制了河道的過水?dāng)嗝妫瑢?duì)內(nèi)河的水量交換和水體循環(huán)不利，不能滿足內(nèi)河水生態(tài)環(huán)境的要求。傳統(tǒng)閘站如圖1所示。
  
　　圖1
　　這種布置方式泵組布置占用了大部分河道過水?dāng)嗝妫l凈寬可能小于原有河道寬度的三分之一，通過水閘自引自排的過流能力受到極大的限制，泵閘前后兩側(cè)岸邊存在死水區(qū)域區(qū)，水環(huán)境受到嚴(yán)重影響，且這樣的布置建筑工程占地大、土建投資很大。
　　3.一體型泵閘特點(diǎn)
　　目前已被應(yīng)用的閘站一體布置方式：通過利用泵站的水泵流道及增設(shè)控制流道閘門實(shí)現(xiàn)閘站一體布置，但由于流道閘門控制方式比較復(fù)雜，且閘孔過流均為有壓過流方式，過閘流量受到限制，因此這樣的布置方式未能廣泛采用，本文探討的閘站一體布置是將泵組直接布置在閘門上，閘門既是擋水結(jié)構(gòu)又是水泵支承的基礎(chǔ)，使水閘和泵站合二為一，泵組為固定。

　　圖2
　　在閘門上的流動(dòng)泵站。如圖2所示。該泵站結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，操作也非常方便。當(dāng)內(nèi)河水位高時(shí)，打開閘門，水泵隨閘門同時(shí)提升（水泵為停機(jī)狀態(tài)），內(nèi)河水自流進(jìn)外河，閘孔過流能力不受泵組影響；當(dāng)內(nèi)河水位低，外河水位高時(shí)，關(guān)閉閘門，起動(dòng)水泵，內(nèi)河水泵入外河。一體型泵閘結(jié)構(gòu)如圖3所示。整個(gè)泵站不需建造額外的自流結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)閘站相比，泵站投資可節(jié)約40%。具體特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)如下：

　　圖3
　　1）潛水泵與閘門聯(lián)結(jié)成一體，與閘門可整體吊裝，機(jī)組安裝、檢修十分方便，同時(shí)節(jié)約了額外的起吊設(shè)備和安裝設(shè)備的投資。
　　2）由于該泵站只需要水泵、閘門和拍門，不建主廠房，只建配電室，沒有輔助油、水、氣系統(tǒng)，可節(jié)約大量配件，大大降低了泵站的維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)平面占地面積小，施工方便、快捷，從而減少泵站的土建和機(jī)電設(shè)備投資，減少工程征地拆遷費(fèi)用。
　　3）操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，附屬設(shè)備少，便于管理。
　　4）增加內(nèi)、外河之間水系的連通，河道過流斷面比傳統(tǒng)閘站提高1倍以上。
　　5）安裝液位控制系統(tǒng)和閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以使整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)無人值守，自動(dòng)控制。
　　4.泵閘一體型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　1）閘門與潛水泵合二為一，一體型泵閘整體重量大，同時(shí)閘門體寬度大，設(shè)計(jì)閘門時(shí)在結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上需充分校核，設(shè)計(jì)起閉機(jī)時(shí)應(yīng)充分考慮起閉力和平衡起閉。
　　2）閘門設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮潛水泵的重量布置，保證潛水泵與閘門聯(lián)接后潛水泵的重心在閘門的重心平面內(nèi)，保證一體型泵閘起吊平穩(wěn)啟閉。
　　三、結(jié)語(yǔ)
　　隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)水利建設(shè)要求越來越高，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須滿足對(duì)生態(tài)環(huán)境及有限資源的保護(hù)；能源供給的緊張，對(duì)節(jié)能提出了更高的要求。因此，泵閘一體型布置將成為新農(nóng)村圩區(qū)口門建設(shè)及河道整治中的主流和發(fā)展趨勢(shì)。