第五节　水泵贮水池、吸水井与水箱

47.水泵的定义是什么？其主要可以分为哪几类？

水泵是一种转换能量的机械。它通过工作体的运动，把外加的能量传给被抽送的液体，使其能量增加。所谓工作体，因泵的种类不同而异，既可以是固体，也可以是液体或气体。外加的能量一般是电动机的机械能，也可能是其他能源。

根据水泵的工作原理，可以将其分为下列三大类。

（1）叶片式泵

它是利用泵内工作体的高速旋转运动使液体的能量增加来工作的。由于其工作体是由若干弯曲状叶片组成的一个叶轮，故称叶片泵。根据不同叶片形状对液流产生的作用力不同，以及液流流出叶轮的方向也相应不同，又将叶片泵分为离心泵（径流）、轴流泵（轴流）和混流泵（斜流）。

（2）容积式泵

它是通过泵内工作体对液体的挤压运动使液体的能量增加来工作的。由于是工作体交替改变液体所占空间的容积来实现挤压的，故称容积泵。根据挤压运动的方式不同，又将其分为往复泵和回转泵。前者如活塞泵、柱塞泵等。后者例如齿轮泵、螺杆泵等。

（3）其他类型泵

这类泵一般是指除叶片泵和容积泵以外的一些特殊泵。属于这一类的主要有射流泵、气升泵、水锤泵等。这些泵的特点是其工作体为液体或气体，它利用高速流动的流体来实现能量的转换，使被抽送液体的能量得以增加。

在上述三类泵中，叶片泵具有使用范围广、运转性能可靠、效率高、成本低等优点，广泛应用于生产与生活的各个方面。

48.离心泵的工作原理是什么？它可以分为哪几类？

图1-24所示为离心泵的工作原理示意图。

蜗壳型的泵壳内装有靠泵轴带动旋转的叶轮，泵壳的吸水口与泵的进水管相连，出水口与泵的出水管相接。在开始抽水前，泵壳和吸水管中必须充满水，也可用真空泵或射流泵将泵体和进水管内抽成真空引水，以使叶轮旋转时能够产生足够的离心力。

当动力机通过泵轴带动叶轮高速旋转时，叶轮中的水随之旋转，在离心力的驱动下被甩出叶轮，汇集到泵壳内。由于泵壳做成了螺旋线形状，水沿着螺旋上升，其水断面由小逐渐增大，此时流速随着过水断面的增大而减小。根据流体力学原理，水的动能转换成势能，并逐渐增大，当达到水泵出口处时，水的势能为最大，这种势能即为水的动力。

在水流被甩出叶轮的同时，叶轮进口处形成真空，与进水池水面形成压力差，进水池中的水便在大气压力的作用下，沿进水管流入叶轮。叶轮不停地旋转，水流就源源不断地被吸入和甩出，即可保证水泵的连续抽水。

离心泵的分类方法很多，根据泵轴的装置方式可分为卧式泵和立式泵；根据水流进入叶轮的方式可分为单吸泵和双吸泵；根据轴上安装叶轮的个数可分为单级泵和多级泵。

49.轴流泵的基本构造是怎样的？

轴流泵的外形呈圆筒状，如图1-25所示。其主要部件有喇叭口、叶轮、导叶体、出水弯管、泵轴以及轴承和轴封装置等。

（1）喇叭口

主要作用是把水流以最小的损失均匀平顺地引入叶轮。一般采用符合流线型的铸铁喇叭管，其直径约为叶轮直径的1.5倍。大型轴流泵一般不用喇叭口，而采用现场浇制的进水流道。

（2）叶轮

通常由叶片、轮毂与导水锥等组成。其叶片一般为4～6片，呈扭曲形，安装在轮毂体上。叶片的材料要求能抗腐蚀、抗汽蚀，一般采用优质铸铁，大型泵多采用铸钢制造。

（3）导叶体

导叶体为轴流泵的压水室，装在叶轮上方，由导叶、导叶毂和外壳组成。导叶一般有6～12片，固定于导叶毂和外壳上，外壳呈倒圆锥状。导叶体的主要作用是将从叶轮流出的水流的旋转运动变为轴向运动，并使流速逐渐降低，从而将部分动能转化为压能。导叶体内还装有下导轴承。

（4）泵轴和轴承

泵轴用于传递扭矩，一般用优质碳素钢制成。大型全调节式轴流泵的泵轴常做成空心轴，以便于在里面安装叶片。轴流泵的轴承有两种，一种是导轴承，另一种是推力轴承。

（5）轴封装置

轴封装置设于泵轴穿出泵壳的轴孔处，用以防止压力水的泄漏，常用的轴封装置为填料函，其构造与离心泵的填料函相似，只是无水封管和水封环，泵内压力水可直接进入填料中进行润滑和冷却。

（6）出水弯管

水流从导叶体出来以后通过一段扩散管进入出水弯管，弯管的作用是把水流平顺地引出泵体，弯管弯角通常为60°。

50.混流泵的工作原理是什么？混流泵的使用性能与离心泵、轴流泵有哪些区别？

混流泵是介于离心泵与轴流泵之间的一种泵。从水流进出叶轮的方向来看，水沿轴向流入叶轮，斜向流出叶轮。按其结构形式来分，有蜗壳式与导叶式两种。从其外形和构造来看卧式蜗壳式混流泵与单吸式离心泵相似，立式导叶式混流泵与立式轴流泵相似。

混流泵的外形、结构都是介于离心泵和轴流泵之间。混流泵的抽水原理是：叶轮的高速旋转，既产生离心泵的离心力，又具有轴流泵的推升力，混流泵靠这两种力的混合作用而抽水。混流泵的使用性能也是介于离心泵和轴流泵之间，它和离心泵比较，扬程低一些，而流量大一些；它与轴流泵比较，扬程高一些，但流量又小一些。

混流泵的使用性能以工作参数来表示。例如流量、扬程、功率、效率、转速等。在一定转速下，以流量为变量，也就是说如果改变水泵的流量，则水泵的扬程、功率和效率等都随之而变化。把这种相互关系的变化规律，综合绘制成几条曲线来表示，这就是水泵的性能曲线。

混流泵的性能曲线形状也是介于离心泵和轴流泵之间，对于高扬程混流泵，其流量与扬程、流量与功率的相互关系变化规律接近于离心泵，在使用上，可采用关闭阀门启动，这时功率最小，动力机安全。对于低扬程混流泵，性能参数之间的变化规律接近于轴流泵，在使用上，不宜采用关阀启动，而应该开阀启动，这时功率比较小，电动机不容易被烧毁。

51.什么是水泵的串联、并联？其特点和适用范围各是什么？

多台水泵向一条共用的出水管供水称为水泵的并联运行，如图1-26（a）所示。在理想状态下，同型号同规格的两台并联水泵符合下面的关系。

流量符合下式关系：

Q=Q₁+Q₂

扬程符合下式关系：

H=H₁=H₂

这种运行方式多用于水泵台数较多且输水管路较长的场合，以便节省管路建设工程量与投资。另外，我国北方地区常以群井开采地下水，供农田灌溉或城镇工业、生活用水，往往有几台或十几台泵从井中抽水后汇入一根（或数根）主干管中，再送入农田低压管网、沟渠或扬至出水池和水塔，采取的就是多台水泵并联运行的形式。在并联抽水装置中，各台并联泵出水管的交汇点称为并联点，从水泵出口至并联点的管段称为连接管。

几台水泵顺次连接，前一台水泵的出水管与后一台水泵的进水管相接，由最后一台水泵将水压入输水管路，称为水泵串联运行，如图1-26（b）所示。

这种装置形式多用在扬程较高而一台泵不能独立完成的供水场合，或作为远距离输水、输油管线上加压之用。水泵串联运行的基本条件是，通过每台泵和各管段的流量均相等，而装置的总扬程为该流量下各台水泵的工作扬程之和，即

流量符合下式关系：

Q=Q₁=Q₂

扬程符合下式关系：

H=H₁+H₂

52.建筑内部给水系统中该如何选择水泵？

对于建筑内不同用途的水泵，选泵时考虑的侧重点也有所不同。但应注意以下几方面的问题。

（1）不同用途，择其所需

按水泵输水水质可分为清水泵、污水泵。一般生活、生产、消防给水系统用清水泵；排水采用污水泵，在排除含酸含碱污水时应采用防腐泵；按水温可分为常温（低温）水泵和高温水泵，通常在热水供应系统中采用高温水泵。

（2）大小兼顾，调配灵活

大型建筑内生活给水系统的用水量通常是变化的，其给水管网的水头损失又与用水量的大小有关，因而所需的水压也是相应地变化的，选泵时不能仅仅只满足最大流量和最高水压时的要求，同时必须考虑到用水量的变化，水泵大小兼顾，便于调配。在实际工程中还可采用设高位水箱或气压罐等调节装置；也可采用变频调速水泵，在设变频调速水泵时应有一台小流量水泵配合，主要起补压作用。

（3）型号整齐，互为备用

从泵房运行管理与维护检修的角度来看，如果水泵的型号太多，则不便于管理。一般尽可能选择型号相同的水泵并联工作，这样无论是给电机、电器设备的配套与储备，还是给管道配件的安装与制作都会带来极大的方便。

（4）合理地用尽各水泵的高效段

应选用效率较高的水泵，一般大泵比小泵的效率高。单级双吸式离心泵是给水系统中常用的一种离心泵，如SH型，SA型。它的经济工作范围（即高效段）一般都为其铭牌上额定流量值Q_p的85%～115%。变频调速泵在高效段范围内允许下降20%。

（5）水泵类型的选用

水泵的构造形式对水泵房的大小、结构形式和泵房内部布置等都有影响，因而对泵房造价影响较大。一般立式泵安装占地面积小，而安装高度大；卧式泵与之相反。

（6）水泵并联运行的要求

在建筑内生活给水系统、消防给水系统、排水系统中，通常采用水泵并联运行的方式，其优点为：可以增加供水量，其流量为各台并联水泵出水量的总和；可以通过开停水泵的台数来调节流量，以达到节能和安全供水的目的；当并联工作中有一台水泵损坏时，其他水泵仍可继续供水，提高了供水的可靠性。

选泵时，对水泵并联运行，要针对实际情况，作出相同型号、相同水位、对称布置的水泵并联和不同型号、相同水位等水泵并联运行的性能曲线，结合管道系统特性曲线，进行认真分析，使其既满足工程对水量水压的要求，同时又尽可能使水泵在高效段内工作。

53.水泵机组的布置要求有哪些？

泵房机组布置形式包括以下两种。

①各机组轴线平行的单排并列布置，适于单吸悬臂式离心泵布置（IS型水泵），水仅流过叶轮一次（即仅受一次增压）。

②各机组轴线呈一直线单行顺列布置，适于双吸式水泵布置（SH型水泵）。

此外，水泵机组的基础端边之间和至墙面的距离不小于1.0m，电机端边至墙的距离还应保证能抽出电机转子。

54.水泵管路的布置要求有哪些？

①每台水泵宜设置独立的吸水管，直接从吸水池吸水。几台水泵合用吸水管时，吸水管数目不得少于两条，并应装设必要的阀门，当一条吸水管检修时，另一条吸水管能满足泵房设计流量的要求。吸水管长度应尽可能短、管件要少、压力损失要小。吸水管一般采用钢管，其水平段应有沿水流方向向上升的坡度（i≥0.005），以防止管内空气聚集而形成气囊。

②压水管上应设阀门，当管径≥DN300时，宜采用电动或液动阀门。压水管上可不设止回阀，但下列情况必须设止回阀：a.水泵并联工作的泵房；b.真空引水的泵房，管道内的水放空后再抽真空困难；c.停泵后如无止回阀，给水系统内可能出现负压。

55.水泵如何隔振防噪？

①应选用低噪声水泵。

②在水泵吸水管和出水管上，应设隔振装置，如可挠曲橡胶接头。

③基础隔振、管道隔振和支架隔振的隔振垫面积、层数、个数和可挠曲接头的数量必须经过计算。

④选用消防专用水泵。

⑤必要时建筑上可采取隔声和吸声措施，如泵房采用双层玻璃门窗，墙面、顶棚安装多孔吸音板。

⑥管道支架和管道穿墙、穿楼板处，应采取防固体传音措施，如泵房采用弹性吊架、弹性托架或在穿墙管道与孔洞间填塞玻璃纤维。

⑦水泵机组应设隔振装置，基座下宜安装橡胶隔振垫、橡胶隔振器、橡胶减振器、弹簧减振器等。可参照《水泵隔振及其安装图集》。

56.水泵的吸水管路在设计、布置和安装时，应注意哪些事项？

吸水管路在设计、布置和安装时，应注意以下基本事项。

（1）管路应严密而不漏气

如果管路漏气，则当空气进入时，水泵的出水量会减小，甚至不能吸水。由此，吸水管路常采用钢管进行焊接以保证密封性。若采用其他管材，施工时管道接头一定要严密。

（2）吸水管横管段上不积气

水泵吸水管内真空值达到一定时，水中溶解气体便会不断逸出，如果吸水管的设计不当，逸出的气体便会积存在吸水管横管段的某段或某处，形成气囊，轻则影响过水能力，严重时则不能吸水，因而吸水管与水泵连接处应采用偏心大小头。

（3）吸水口不吸气

吸水管进口要保证足够的淹没深度，否则吸水时会在进口处产生旋涡，带进大量空气，严重时会破坏水泵正常吸水。为了避免水泵吸入空气，吸水管进口在储水池最低水位以下的淹没深度h≥0.5～1.0m，若此淹没深度都无法保证时，则应在吸水口起端装设水平隔板。

57.什么是水泵的汽蚀？汽蚀的类型有哪些？产生汽蚀的原因有哪些？

当水泵在运行时，由于某些原因使泵内局部位置液体的压力降低到工作温度下的汽化压力时，水就产生汽化现象，这时水流中离析出大量气泡，这些气泡随水流流入叶轮中压力较高的部位时，气泡受到挤压而迅速溃灭，又重新凝结为水。在这种气泡的产生和溃灭过程中，作为连续介质的水体本身发生破坏，使水泵性能恶化，同时还将产生噪声、振动和对过流部件材料的破坏，这种现象称为水泵的汽蚀现象。

水泵汽蚀可按其发生部位分为叶面汽蚀、间隙汽蚀和粗糙汽蚀三种类型。

①叶面汽蚀。凡是在叶片的正面或背面发生的汽蚀称为叶面汽蚀。叶面汽蚀是水泵最常见的汽蚀现象。

②间隙汽蚀。在离心泵减漏环与叶轮进口的间隙处和蜗壳的隔舌处，以及轴流泵叶轮外缘与泵壳的间隙处，由于间隙两侧的压力差致使水流高速流经这些狭窄通道，形成局部压力降低，由此形成的汽蚀称为间隙汽蚀。

③粗糙汽蚀。水流经过泵内凹凸不平的过流部件表面时，会在凸出物的紧邻下游形成脱壁和旋涡，从而使局部压力降低引起汽蚀，将此称为粗糙汽蚀。这类汽蚀主要是由于水泵制造工艺不良所致。

泵内局部压力降低到水的汽化压力是产生汽蚀的直接原因，或者说汽化是形成汽蚀的先决条件。造成泵内压力过低的原因大致有以下几个方面。

①水泵吸水高度过大。随着水泵吸水高度的增加，泵进口处的真空度增加，致使泵内压力降得过低。造成吸水高度增大的原因大多是水泵工作期间进水池水位下降过大。

②泵内水流经过狭窄的间隙。这时流经间隙的水流速度增大，使间隙处的压力下降形成汽化。

③水泵实际工况偏离设计工况点较远。在这种情况下叶片进口处将形成冲击入流，水流脱离叶面而出现低压。

④水泵的进水条件不良。如果进水池产生旋涡使进入水泵的水存在蜗旋或将空气带入水泵，以及弯肘形进水流道在其出口处（叶轮进口处）所形成的流速、压力分布不均匀，都会导致汽化及汽蚀的产生。有关试验表明，水中含气量越大，就越易产生汽化。

⑤叶轮叶片制造不够精确或水泵设计参数选择不合理。

⑥水泵安装地点的海拔高程较高或水泵抽送的水流温度较高。这是因为海拔越高，大气压力越低，相应地在泵吸入口的压力也就越低，而水温越高，汽化压力就越大，水流就越易于汽化。

58.如何检查在役水泵是否发生汽蚀现象？

在役水泵是否发生汽蚀，可在汽蚀破坏后采用观察法判断，还可以采用噪声法、振动法、超声法判断。

（1）观察法

破坏表面观察法是在事后观察的方法，根据破坏的表面形状来进行判断。由于汽蚀、铸造气孔、冲刷磨损、腐蚀等均会造成金属表面形状与理想形状的不同。汽蚀破坏的金属表面通常显现蜂窝状，蜂窝孔一般是与外部相通的，大多数的坑槽与金属表面垂直。铸造缺陷的疏松往往深藏在金属内部。冲刷磨损痕迹往往出现与水流方向相同的沟槽，但要注意有时有水流旋涡。

（2）噪声法

泵体外噪声法操作比较简单，可以不与泵体接触。但由于噪声法受周围环境噪声的影响较大，当显示其强度最高时，一般水泵汽蚀已达到非常强烈的阶段，这时人耳已能通过强烈的汽蚀爆裂声判别汽蚀工况。因此，泵体噪声法不太适合现场监测汽蚀的发生。

（3）振动法

这种方法是通过加速度计探头测量泵体振动频率的一种方法，方法简单，但灵敏度较低。特别对于大泵，泵体刚度大。对泵内局部汽蚀引起的气泡溃裂所产生的激振反应迟钝，同时，泵上振源较多。由于汽蚀引起的振动常被淹没在其他振动之中。因此，振动法只适宜作为现场监测汽蚀的辅助手段。

（4）超声法

超声法测量汽蚀方法简单，调试方便，且不受其他环境噪声的干扰，对汽蚀的发生和发展敏感性强。因此，超声法作为泵站现场监视汽蚀是一种比较理想的方法。

59.如何减轻水泵发生汽蚀所造成的破坏？

（1）注意进水池的设置

在使用现场，对发生汽蚀（包括其他故障）的泵查看进水池的流动状况是十分必要且又方便易行的。如果池表面能看到强力的旋涡，应该考虑加破涡板。另外，管口与进水池的几何尺寸也应注意。如：管口离池壁的距离是否合适，是否有气泡进入泵吸入管。注意水池水位是必要的，抬高进水池水位可以减轻甚至彻底阻止汽蚀的发生。

（2）注意进口管路的设置

进口管路的设置除应该尽量使管路损失小（如尽量少的弯头和不必要的阀门）外，让进水管不得有高于泵进口的部位以防止管内积气。

（3）调整泵流量

在水泵设计选型与实际有一定的偏差时，水泵产生汽蚀可以通过切削叶轮来加以解决，以期达到消除汽蚀，运行经济的目的，实践证明，这种方法确实行之有效。

（4）利用引射结构

喷射装置在原理上相当于液-液喷射泵。在泵的出口处引出一高压水，高压水通过环形喷嘴进入泵的吸入管内，与吸入管内的水混合、交换能量，混合后的混合水能量相对于原吸入管的水能量增加，从而满足泵进口所必需的汽蚀余量。

（5）进口补气

补气的方法并不能防止汽蚀空穴的产生，但适当补气会减轻空穴破裂时对流道边壁的破坏，补入的气体像一层保护流道边壁的海绵。这种方法在水轮机中普遍采用，但向泵内补气由于补气量难以掌握故使用非常少。

（6）采用抗汽蚀材料

不同的材料抗汽蚀能力有十分明显的区别。影响材料抗剥蚀能力的因素很多，通常具有高硬度和高弹性的材料抗剥蚀能力较强。国外推荐低碳铬镍合金钢，如13Cr4N作为在汽蚀状态下工作的水力机械材料，具有较好的抗剥蚀性能。

（7）叶轮保护层

对叶轮涂层的方法比较常用，非金属涂料涂敷采用环氧树脂、尼龙粉、聚氨酯等。在流道表面堆焊合金或喷涂合金的方法在抗汽蚀破坏方面也取得了一定效果，如不锈钢焊条堆焊法、不锈钢板镶焊修补法、合金粉末喷焊法。

（8）修整叶片头部

修整叶片头部对降低叶片进口的水流速度、减小叶轮进口排挤、提高泵的抗汽蚀能力是有效的。实践证明尽管进口叶片减薄，在汽蚀环境中常常叶轮寿命更长。一般修整叶片头部是叶片头部背面修薄，在靠近叶轮前盖板多修一些。

60.水泵的选型原则是什么？不同类型的泵该如何选择？

水泵的选型应该遵循以下原则。

①充分满足灌排或供水设计保证率下各时期的流量和扬程的要求。

②选用性能良好并对泵站流量、扬程变化具有较强适应性与保证性的泵型。

③所选水泵在长期运行中平均效率最高。即要求水泵在多年平均扬程下运行时的工作点尽量接近其设计工作点，在最高和最低扬程下运行时的工作点不离开其高效区工作范围。

④所选水泵能使与之相联系的泵站建设总投资最省。即设备购置和土建及安装工程投资的总和最省，且易于施工，便于运行管理和维修。

根据不同水泵的性能及结构特点，选型的特点也有所不同。

①卧式泵对安装精度的要求比立式泵低，且便于检修，与之相对应的泵房结构形式也简单，一般为单层泵房，但一般在启动前要进行抽气充水，所需泵房平面面积较大。适用于地基承载力较低，水源水位变幅不大的场合，当水源水位变化较大而仍使用卧式泵时，则需采取土建工程措施挡水。

②立式泵泵房的平面尺寸较小，水泵叶轮淹没于水下，有利于防止汽蚀，且启动方便。电机安装在上层，便于通风和防潮。但泵房结构复杂，多层泵房，对机组安装精度和轴承的供油、供水技术要求高，且检修麻烦，适用于水源水位变幅较大的场合。

③斜式轴流泵安装检修方便，且可安装在岸边斜坡上，便于启动。适用于水源水位变幅不大且流量和扬程都较小的场合，多为小型抽水装置。

61.水泵的保养应该注意些什么？

（1）运行检查制度

值班人员每班于水泵运行时实地检查，了解其工作状况：①压力表读数是否正常；②轴承温度是否正常；③电机接线盒有无发热现象；④水泵机组有无振动及异常响声；⑤联轴节填料松紧情况，排除不正常的漏水现象。

（2）月度保养

内容包括：①水泵房备用供水泵及各消防水泵试运转；②地下室各潜水排污泵试运转；③排放死水管的水。

（3）季度保养

内容包括：①检测电机；②测试各水泵控制箱工作状态，更换坏指示灯及不正常配件。

（4）年度保养

内容包括：①检查密封环磨损情况，测量记录运动间隙，必要时更换或修理；②更换密封填料；③检查所有轴承的腐蚀情况，更换轴承油；④校对曲线，做好记录；⑤检查联轴节铰与轴的磨损情况；⑥检查泵叶、泵壳的腐蚀情况，泵壳及机座除锈涂料；⑦检查压力表是否正常；⑧对电机做年度检修保养；⑨检查泵的工作性能。

62.什么是水泵吸水管气塞现象？其防治措施是什么？

气塞现象一般发生在非自灌式的吸水管段上。当安装吸水管水平管段出现顺坡时，在水平管段的高点处就会积存一定量的空气，无法从泵体排除。当空气积存到水无法通过时，即形成完全气塞，从而使得水泵无法正常工作。

水泵的气塞主要是因为吸水管的安装不当造成的，因此在安装水泵吸水管时应遵循下面正确的安装方法。

①为防止吸水管中积存空气，吸水管（即水平管段）应具有沿水流方向连续上升的坡度接入水泵吸入口，坡度不应小于5‰。

②吸水管靠近水泵入口处，应有约2～3倍管径的直管段，避免直接安装弯头，造成水泵进口处流速分布不均匀而影响出水量。

③吸水管水平管段上不允许因避让其他管道而作向上或向下的抱弯管。

④当吸水管在地下储水池至水泵这段为埋地敷设时，应严格测量水池壁预埋套管及水泵间外墙预留洞或预埋套管的标高，尤其在水管段较长时，避免因标高误差造成吸水管坡度不够形成的气塞。

⑤当水泵吸水管需变径时，应做偏心变径管。

⑥吸水管较长时应设置支架，不宜将管道和阀门的质量附加在泵体上。

吸水管的正确和不正确安装见图1-27。

63.室内泵房可以分为几类？其各自的特点是什么？

室内泵房按用途可分为以下三类。

（1）生活、生产给水泵房

生活、生产给水泵房设置在生活、生产给水系统中，用于增加水压，并提供所需水量，从而满足用户对水压、水量的需要。

从水泵机组的选择和设置形式，又可分为几种类型：

①直接从室外给水管网抽水，只需设置管道泵即可，此种设置最为简单，但无储备水量，供水可靠性差，并对抽水口下方的管网输水压力影响较大，同时需向主管部门申办手续；

②从储水池抽水，送至高位水箱，由管网再分送至配水点，此种设置较复杂，但供水可靠性高；

③从储水池抽水，但无高位水箱，可直接供给用户，或者设减压措施减压后供给用户，此种设置节省建筑面积，减少投资，但要求用户的用水量比较均匀，供水可靠性略差一些，并且能耗较大。

（2）消防给水泵房

消防给水泵房专门设置在建筑内消防给水系统中，火灾一旦发生后，该类水泵机组负责提供建筑内足够的消防水量和水压。按水泵供水对象不同，消防泵又可分为消火栓给水系统水泵机组、自动喷水灭火系统水泵机组等。消防系统水泵机组要求启动迅速，输水通畅、安全可靠。

（3）污水泵房

污水泵房专门用于排除建筑内不能自流排出室外的生活污水、工业废水、雨水、储水池排污水、尤其是灭火时由电梯井或楼梯间流入的大量消防水量。此类水泵机组输送的水质差，流量变化大，扬程较低。修建集水坑和选泵时要充分考虑其特点。

64.什么是干室型泵房？其适用条件是什么？

当水源水位变幅较大，为了防止高水位时水从泵房四周和底部渗入，将泵房底板和水下部分的墙体用钢筋混凝土浇筑成封闭的整体，它既是泵房基础，又是机组基础。这样在泵房下部就形成一个无水的地下室，故称干室型泵房。如图1-28所示。

干室型泵房有地上和地下两层结构。地上结构与分基型泵房基本相同，地下结构为不能进水的干室，室内安装水泵机组。干室型泵房的底板和侧墙都是用钢筋混凝土浇筑成整体，挡水墙顶部高程在最高水位以上，底板高程按最低水位和水泵汽蚀性能决定。因此，在最低水位时水泵仍能正常工作，在最高水位时泵房也不会进水。

这种形式的泵房和分基型泵房相比，结构复杂、造价更高，但却适用于以下场合：①水源水位变幅大于水泵有效吸程；②采用分基型泵房在技术、经济上不合理，例如当水源水位变幅较大时，为了采用分基型泵房，需要在引渠上建闸控制水位，这样不仅增加了工程投资，也加大了提水扬程，从而增加了提水成本，在这种情况下应考虑采用干室型泵房；③地质和水文地质条件较差，如土壤的承载力较低及地下水位较高时，也应该考虑采用干室型泵房。

65.湿室型泵房的结构特点是什么？可以分为哪几类？

湿室型泵房的主要特点是泵房下部为湿室，即有一个与前池相通的进水池，或称进水间。湿室不仅起着进水池的作用，同时湿室中的水重可以平衡部分水的浮托力，增加了泵房的整体稳定。该泵房一般分为两层，下层安装立式水泵并进水，称为进水室，水泵叶轮淹没于水面以下直接从进水室吸水；上层安装电动机和配电设备，称电机层。有时采用封闭的有压进水室，则泵房分为三层，下层的进水室、中层的水泵层以及上层的电机层。

根据地形、地质、建筑材料及水泵机组形式等条件，湿室型泵房的结构形式主要有墩墙式、排架式、圆筒式和箱式四种。

（1）墩墙式泵房

这种泵房，下部除进水侧外，其余三面建有挡土墙，每台水泵之间用隔墩分开，形成单独的进水室，支承水泵和电机的大梁直接搁置在隔墩和边墙上。该种泵房是每台泵拥有单独的进水室，水流条件好，进水室可设闸门和拦污栅，便于单台检修，墩墙及底板可采用浆砌块石，施工简单。但是墙后填土会形成很大的土压力，为了满足抗滑稳定，水下部分的断面尺寸及建材用量增大，并要求地基承载力高。

（2）排架式泵房

该泵房下部为钢筋混凝土排架结构，四面临水，上部用桥与岸上连接，水泵出水管架空敷设。排架式湿室型泵房结构轻、建材用量少、地基应力小，并且没有侧向压力，无须考虑抗滑稳定问题。但是水泵检修不便，岸坡护砌工程量大，当水源水位变幅较大时，需要的泵轴较长，会给安装运行带来不便。

（3）圆筒式泵房

该泵房平面为圆筒形，四周填土，用引水涵管将湿室与水源连通。避免了墩墙式泵房因侧向填土而造成的水平滑动和应力不均匀。也解决了排架式的边坡管涌及护坡工程量大的弊病。圆筒的材料可采用钢筋混凝土也可采用砖石砌筑，但进水条件较差，施工立模也较麻烦。

（4）箱式泵房

该泵房的进水室底板、顶板和三面侧墙用钢筋混凝土浇筑成整体箱形结构，中间可每隔一、两台水泵加设检修隔墙，并在进水侧设检修闸门。这种泵房可控制三面的填土高度，从而减小土压力，整体刚度大，地基反力小且均匀，对松软地基的适应性强，可采用有压进水，适应水位变幅大的情况，具有较好的抗震性能。

66.水泵直接抽水的抽水加压方式的特点是什么？其水泵总扬程该如何计算？

建筑内部需水量不大时，可以采用水泵直接抽水方式。这种抽水方式可以充分利用外部管网的压力，系统比较简单，并且水质不会受到不必要的污染。但是，水泵直接从管网中抽水可能会使室外管网压力降低，严重时会使室外管网出现负压，从而影响周围其他用户的正常供水。随着城市工业的迅速发展，高层建筑的不断增加，室外给水管网供水压力不断加大的情况下，为保证室外管网的正常工作，必须限制直接抽水这种方式。只有在室外管网管径较大、压力高、水泵抽水量相对较小时才可采用，但也必须征得城市供水部门的同意。

直接抽水的水泵宜采用自动开关装置，以使运行管理方便。水泵的启闭，由压力继电器根据室外管网的压力变化来控制。

其水泵总扬程应为：

H_b=Z+H₂+H₃+H₄-H₀

式中，H_b为水泵所需总扬程，kPa或mH₂O；Z为水泵的几何升水高度，即自连接引入管处室外给水管轴线至建筑内最不利配水点（或消火栓）间的垂直距离，m；H₂为吸水管和压水管的总水头损失，kPa或mH₂O；H₃为水表水头损失，kPa或mH₂O；H₄为最不利配水点（或消火栓或水箱最高设计水位）处所需的流出水头，kPa或mH₂O；H₀为自由水头，即引入管连接点室外管网的最小压力，kPa或mH₂O。

67.水泵从储水池中抽水的抽水加压方式的特点是什么？其水泵总扬程的计算公式是什么？

当建筑内部水泵抽水量较大，从室外管网抽水不适合时，需要建造储水池，室内的水泵从储水池中抽水。

这种抽水方式不至于使室外管网的水压突然降低，从而降低整个市政管网的供水压力。其缺点是不能利用城市管网的水压，水泵多余消耗电能，而且水池水质容易受到污染。高层建筑、大型公共建筑以及城市管网供水的工业企业，一般采用这种方式，此时水池既是调节池也是储水池。

这种抽水方式，水泵也宜采用自动开关装置。水泵的启闭由建筑内部管网的压力情况来控制，有水箱时，可通过设置在水箱中的浮球式或液压式水位继电器控制。

其水泵总扬程应为：

H_b=Z₁+Z₂+H₂+H₄

式中，H_b为水泵所需总扬程，kPa或mH₂O；Z₁为水泵吸水的几何高度，即泵轴至储水池最低水面的垂直距离，m；Z₂为水泵压水几何高度，即泵轴至最不利配水点（或消火栓或水箱最高设计水位）的垂直距离，m；H₂为吸水管和压水管的总水头损失，kPa或mH₂O；H₄为最不利配水点（或消火栓或水箱最高设计水位）处所需的流出水头，kPa或mH₂O。

68.储水池的设置要求有哪些？

储水池的设置要求如下。

①储水池应有严格的防渗漏措施，以防储水渗出或地下水渗入。

②储水池设计应保证池内储水经常流动，不得出现滞流和死角，以防水质变坏。

③储水池一般应分为两格，并能独立工作，分别泄空，以便清洗和维修。消防水池容积超过500m³时，应分成两个。

④生活或生产用水与消防用水合用水池时，应设有消防用水不被挪用的措施，如设置溢流管或在非消防用水水泵的吸水管上，于消防水位处设置透气小孔。

⑤游泳池、戏水池、水景池等在能保证常年储水的条件下，可兼作消防储备水池。

⑥储水池应设进水管、出水管、溢流管、泄水管、和水位信号装置。溢流管管径应按排泄水池最大流量确定，并宜比进水管大一号。

⑦储水池应设通气管。室外储水池通气管的设置高度一般为0.7～1.2m，通气管的直径一般为200mm。

⑧储水池的水位信号应能及时反映到泵房及消防控制室。

⑨穿越储水池壁的管道应设防水套管。

⑩储水池与建筑物贴邻设置时，其间的穿越管路应采取防止因沉降不均而引起损坏的措施，如采用金属软管、橡胶接头等设施。

寒冷地区的储水池应采取保温措施。

储水池宜布置在地下室或室外泵房附近。

储水池内应设吸水坑，吸水坑深度不宜小于1.0m。

69.什么是吸水井（坑）？

吸水井（坑）是用来满足水泵吸水要求的构筑物。在吸水井（坑）内安装吸水管和喇叭口及吸水底阀。吸水井（坑）的进水量必须大于水泵吸水量。其最小有效容积不得小于最大一台水泵3min的出水量。

吸水井（坑）可设置在底层或地下室，也可设置在室外地下或地上。对于生活饮用水，吸水井（坑）应有防止污染的措施。

70.什么是水箱？水箱附件有哪些？

在建筑给水系统中，当需要储存和调节水量，以及需要稳压和减压时，均可以设置水箱。分高位水箱、减压水箱和断流水箱。水箱附件如下。

（1）进水管

一般从侧壁接入，当水箱利用管网压力进水时，其进水管出口处应设浮球阀或液压阀。浮球阀一般不少于两个，其直径与进水管相同，每个浮球阀前应装有检修阀门。进水管至水箱上缘应有150～200mm距离。

（2）出水管

从侧壁接出的出水管内底或从底部接出时的出水管口顶面，应高出水箱底50mm，以防污物流入配水管网。出水管口应设置闸阀。

水箱的进、出水管宜分别设置，当进、出水管为同一条管道时，应在出水管上装设止回阀。当需要加装止回阀时，应采取阻力较小的旋启式止回阀代替升降式止回阀，且标高应低于水箱最低水位1m以上。生活与消防合用一个水箱时，消防出水管上的止回阀应低于生活出水虹吸管的管顶至少2m，使其具备一定的压力推动止回阀。当火灾发生时，消防贮备水量才能真正发挥作用。

（3）溢流管

用以控制水箱的最高水位，溢流管口应高于设计最高水位20mm。其管径按排泄水箱最大入流量确定，并宜比进水管大1～2号。溢流管上不得安装阀门。溢流管不得与排水系统直接连接，必须采用间接排水，并应有防止尘土、昆虫、蚊蝇等进入的措施。如设置水封、滤网等。

（4）泄水管

水箱泄水管应自底部最低处接出。泄水管上装有闸阀（不应装截止阀），可与溢流管相接，但不得与排水系统直接连接。管径一般采用DN50。

（5）通气管

供生活饮用水的水箱应设有密封箱盖，箱盖上应设有检修人孔和通气管。通气管可伸至室内或室外，但不得伸到有有害气体的地方，管口设滤网，一般应将管口朝下设置。通气管上不得装设阀门、水封等妨碍通气的装置。通气管不得与排水系统和通风道连接。一般采用DN50的管径。

（6）液位计

一般应在水箱侧壁上安装玻璃液位计，用于就地指示水位。安装多个液位计时，相邻两个液位计的重叠部分不宜少于70mm。若未装液位信号计时，可设信号管给出溢水信号。信号管一般自水箱侧壁接出，其设置高度应使其管内底与溢流管底或喇叭口溢流水面平齐。管径一般采用DN15。信号管可接至经常有人值班房间内的洗脸盆、洗涤盆处。

若水箱液位与水泵连锁，则在水箱侧壁或顶盖上安装液位继电器或信号器，常用的液位继电器或信号器有浮球式、杆式、电容式与浮平式等。

水泵压力进水的水箱高低电控水位均应考虑保持一定的安全容积，停泵瞬时的最高电控水位应低于溢流水位100mm，而开泵瞬时的最低电控水位应高于设计最低水位20mm，以免由于误差而造成溢流或放空。

（7）其他附件

水箱盖、内外爬梯及其他有关附件见《给排水标准图集》制作及安装。

71.水箱安装和布置的要求有哪些？

金属水箱安装用横钢梁或钢筋混凝土支墩支承。为防止水箱底与支承的接触面腐蚀，要在它们之间垫以石棉橡胶板、橡胶板或塑料板等绝缘材料，热水箱底的垫板还应考虑材料的耐热要求。

水箱底距地面宜有不小于800mm的净空高度，以便安装管道和进行检修；水箱间的位置应便于管道布置，尽量缩短管线长度；水箱间应有良好的通风、采光和防蚊蝇措施，室内最低气温不得低于5℃；水箱间的承重结构应为非燃烧材料；水箱间的净高不应低于2.2m，同时还应满足水箱布置要求。