一种泵站自充式虹吸引水系统的制作方法

本实用新型涉及一种泵站自充式虹吸引水系统，属于水利工程技术领域。

背景技术：

泵站引水方式基本可分为明渠引水和管道引水，通常泵站与水源有一定距离且不宜采用挖渠时，需采用取水头部、引水涵管、进水前池等建筑物组成的引水系统进行引水，其中，常用的引水管为直埋管和虹吸管。

采用上述方案是，会存在部分河岸泵站水泵安装高程较低，引水管埋管开挖难度大、成本高的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种泵站自充式虹吸引水系统。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种泵站自充式虹吸引水系统，包括进水池和设置在进水池顶部的自动化控制设备；所述进水池的一侧设有水泵进水管，另一侧设有虹吸管和潜水泵输水管，在设置水泵进水管的一侧内壁上设有液位计；所述虹吸管的一端贯穿进水池的侧壁，并连接有排气管，另一端外露，并连接有取水头部；所述排气管的一端与虹吸管连通，另一端贯穿进水池的顶部并设有排气阀和电子真空表；所述潜水泵输水管的一端与进水池连通，另一端外露，并连接有潜水泵；所述潜水阀、排气阀、电子真空表、液位计均与自动化控制设备连接。

所述潜水泵输水管的高程高于虹吸管的高程。

所述虹吸管的外露段上设有潜水阀。

所述排气管设置在虹吸管的驼峰顶部。

所述潜水阀设置在虹吸管最低水位管段处。

所述潜水泵输水管的一端水平与进水池连通。

所述潜水泵中设有控制器，控制器与自动化控制设备连接。

本实用新型的有益效果在于：采用虹吸管与泵房进水池的组合结构，在虹吸管有效安装高度以内进行埋管，利用水源水位自然涨落通过进水池对虹吸管进行充水排气，从而避免过深的管槽开挖及常规虹吸系统的运维问题；可以使虹吸管的优势充分发挥，解决超深埋管施工难度大，成本高，虹吸管运维不便等问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型自动化操作的流程图；

图中：1-取水头部，2-潜水阀，3-虹吸管，4-排气管，5-潜水泵，6-潜水泵输水管，7-排气阀，8-电子真空表，9-自动化控制设备，10-液位计，11-进水池，12-水泵进水管。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种泵站自充式虹吸引水系统，包括进水池11和设置在进水池11顶部的自动化控制设备9；所述进水池11的一侧设有水泵进水管12，另一侧设有虹吸管3和潜水泵输水管6，在设置水泵进水管12的一侧内壁上设有液位计10；所述虹吸管3的一端贯穿进水池11的侧壁，并连接有排气管4，另一端外露，并连接有取水头部1；所述排气管4的一端与虹吸管3连通，另一端贯穿进水池11的顶部并设有排气阀7和电子真空表8；所述潜水泵输水管6的一端与进水池11连通，另一端外端，并连接有潜水泵5；所述潜水阀2、排气阀7、电子真空表8、液位计10均与自动化控制设备9连接。

所述潜水泵输水管6的高程高于虹吸管3的高程。

所述虹吸管3的外露段上设有潜水阀2。

所述排气管4设置在虹吸管3的驼峰顶部。

所述潜水阀2设置在虹吸管3最低水位管段处。

所述潜水泵输水管6的一端水平与进水池11连通。

所述潜水泵5中设有控制器，控制器与自动化控制设备9连接。

所述自动化控制设备9为泵站的中控设备，包括计算机、网络和控制端口，可读取液位计10、电子真空表8的数据，在计算机中进行判断，然后将执行信息发送给潜水阀的控制器，进行自动控制(均为现有技术)。

实施例1

如上所述，一种泵站自充式虹吸引水系统，通过蓄水作用向虹吸管充水，包括了结合排气系统的虹吸管(虹吸引水管)、结合进水系统的泵房进水池11结构、自动化控制设备9，如图1所示。

进一步地，结合排气系统的虹吸管3连接取水头部1和进水池11，虹吸管3的管道驼峰顶部设置排气管4，排气管4的出口端设排气阀7、电子真空表8，虹吸管3的进口端低于最低水位管段设潜水阀2。

具体的，排气阀7、电子真空表8、潜水阀2接入自动控制系统9，通过排气阀7、潜水阀2的运行完成充水排气及保持虹吸管的虹吸效应。

进一步地，结合进水系统的泵房进水池11除接入虹吸管3外，在虹吸管的上部设置小管径潜水泵输水管6，潜水泵输水管6的进水端连接小型潜水泵5，出水端水平进入泵房进水池11。

具体的，进水池11内设液位计10并接入自动化控制设备9。

进一步地，自动化控制设备9可纳入泵站中控系统，主要用于根据液位计10、排气管4、电子真空表8的数据进行排气阀7及外接小型潜水泵5的控制操作。

优选的，本实用新型的自动化操作流程如下：

用于根据水源即时水位、虹吸管满管状态及管内真空压力进行设备控制，主要过程为通过液位计10、电子真空表8数值和运行记录联合判断并选取虹吸管3充水形成真空的方法(主要方法为潜水泵进水池端反充水、水源自流正向充水)，然后通过潜水阀2、排气阀7、潜水泵5的协同控制达到形成虹吸管真空的条件，具体流程如图2所示。

优选的，虹吸管顶高度(管顶高程至水源最低水位)设置在引水系统在当地最大真空度及水源最高水位以下，虹吸管根据地形布设，以满足最小覆土厚度和最小管槽开挖量为标准。

实施例2

在南昌某补水工程中采用了本引水系统，其引水水源为赣江南昌段，汛期最高水位24.29m(p＝1％)，枯期最低水位可低至9.12m(p＝99％)，水位变幅大，一级泵站采用竖井式。

所述一级泵站布置在生米大桥上游侧约230m，距赣江大堤约160m，运行水位取赣江水源保证率p＝95％的日平均水位为12.49m，最低运行水位取保证率为99％的日平均水位为9.12m，最高运行水位取20年一遇的日平均水位为18.97m。

所述虹吸管采用2根dn1600钢管平行布置，以泵房中心轴线对称布置，呈“八”字型，水平转角为170°，半径为20m。

具体的，虹吸管采用虹吸原理进水，高位段虹吸管中心高程为13.5m，低位段虹吸管中心高程为7.36m，虹吸管总长约116m。单根虹吸管设计引用流量为1.5m³/s，管内流速为0.76m/s。

具体的，虹吸管进水端采用法兰连接取水头部箱涵，出水端伸入泵房内吸水井，采用螺杆固定在吸水井底板上。

具体的，虹吸管低位段布置潜水液控蝶阀，阀门安装在水下混凝土基座上，虹吸管驼峰段用排气管连接排气阀。

具体的，虹吸管水源端设置潜水液控蝶阀，液压泵及控制设备安装于泵站控制设备平台。设一台潜水泵于泵房外水源处，接连通进水池的管道。

具体的，虹吸管道顶部设置一套排气阀，阀门布置于进水池上部平台，通过一根dn400支管连接，便于维护保养。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

1.充分发挥虹吸管的优势，降低埋管开挖难度和施工成本；

2.解决虹吸管运维不利问题，通过进水池与虹吸管及配套阀门自动化控制，可利用水源水位自然涨落，实现低能耗、少人工干预的自动充水运行模式，有效降低虹吸管的运维难度；

3.配备充水设备，可在自然充水水位不足时辅助形成虹吸，保障引水系统可靠运行；

4.由常见构筑物及设备构成，系统逻辑简单、施工简单、工期短、造价成本低，便于维护。