一、前言

长距离输水是一项复杂的综合性工程，目前对长距离输水工程尚未有确切的界定，一般是指输水距离较长、断面较大和压力较高的工程。管道系统由于水流状态（流速）突然变化而产生的瞬时压力为水锤压力。输水管路系统中必须设置水锤防护措施或消除措施，将水锤压力减少到管道和泵的试压标准以下，或减少至可忽略不计。

在输水管道中通常发生的多为瞬间关闭管道末端阀门或送水泵发生停电事故而引起的水锤。另外线路阀门、排污阀门等关闭均能引起管道水锤。如不采取消除水锤措施、管路系统中水锤压力过高，超过管、泵的试验压力则会导致泵的破坏。同时由于长距离输水管线沿线存在一定数量的特征点，这些特征点由于距供水压力线较近，平时压力较小，一旦出现供水中断时很可能会出现“水柱拉断”，即“非常水锤”。此时水泵可能会受到负压及随后高压的影响，从而产生泵失稳而破坏。

二、节省用电和降低运行成本

选用的水泵机组应能适应泵房在常年运行中供水水量和水压的变化，并满足调度灵活和使水泵机组处在高效率情况下运行，以节省用电，降低运行成本。在长距离输水工程中，应深入进行管线实地勘察和线路方案比选优化，力求流程通畅，能耗降低。本文以南美某长输管线工程为例，相关方案介绍如下：方案一是绕过小山方案（地形高程小），绕过小山处道路最高点标高为134.7m，终点钢铁厂处地面标高约为134.7m；方案二是翻越小山处道路最高点标高为191m道路方案，终点钢铁厂处地面标高约为134.7m。本项目采用2用1备机组，单台流量Q=190m3/h的卧式离心泵3台。该方案的优点是多台泵联合运行，当并联的泵有损坏或例行检修时，其水泵仍可继续供水；缺点是如果工作水泵发生故障，将导致输水管道系统发生瞬时变化，造成一定水锤影响。

两种方案的技术、耗电量和运营成本比较见表1～表3。

方案一的水泵扬程核算：中途加压泵站处地面标高为88m，绕过小山处道路最高点标高为134.7m，因此静水位高差为134.7－88=46.7m。考虑取水泵站内水头损失约为3m，取安全水头2m，泵站总设计扬程为：46.7+3+2=51.7m，水泵扬程取60m。电费按1.5元/kW·h计算，方案一耗电量、运营成本等见表1～表3。

方案二的水泵扬程核算：中途加压泵站处地面标高为88m，翻越小山处道路最高点标高为191m，因此静水位高差为191－88=103m。考虑取水泵站内水头损失约为3m，取安全水头2m，泵站总设计扬程为：103+3+2=108m，取120m。方案二耗电量、运营成本等见表1～表3。

表1 技术比较项目 方案一 方案二规模/（m3/d） 10 000 10 000管径/mm DN500 DN500管长/km 118.76 117管道内压力 管道内压力适中 翻越小山段管道内压力较大供水安全性 若发生水锤破坏性较小 发生水锤破坏性较大泵站扬程/m 60（能耗适中） 120（能耗较大）富裕水头 基本无富裕水头 用水点富裕水头63m，电能浪费较大施工难度 整体施工难度适中 翻越小山段施工难度较大

表2 耗电量比较目 方案一 方案二号/kW 75 110项规格型总数量/台 3 3运行数量/台 2 2运行功率/kW 150 260需求系数 0.85 0.85工作时长/h 24 24日耗电/kW·h 3 060 5 304电耗合计/万元 163.53 245.72

表3 运营成本比较项目 方案一 方案二电费/（万元/年） 163.53 286.41人工费/（万元/年） 16.56 16.56设备维修费/（万元/年） 368.29 388.47合计/（万元/年） 548.38 691.44

富裕水头计算：本方案翻越小山处道路最高点标高为191m，翻越此标高后会在用水点穆通钢厂剩余较大的富裕水头，造成一定的能量浪费，富裕水头=中途加压泵站出水压力－静水压力高差－管线水头损失=120－（134.7－88）=73.3m。

三、双吸单级泵一般特性

主泵选型最基本的要求是满足泵站设计流量和设计扬程的要求，同时要求在整个运行范围内，机组安全、稳定，并且有最高的平均效率。在泵站平均扬程时，水泵应尽量达到最高效率；在泵站最高或最低扬程时水泵能安全、稳定运行，配套电动机不超载。

双吸单级泵（见图1）的设计优、效率高、水力模型最优，泵的性能曲线形状好，效率可提高1%～3%，运行可靠，更节能，其型谱全面，选型合理，参数任选。最大限度地提高了设备的运行效率，拓宽了设备的高效区，可达到提高效率和节约能源的目的。用户选型方便，只需提出设备流量、扬程等技术参数（见图2），即可选到最匹配的规格型号。

图1 双吸单级泵

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