淺談抽水機組之功能設計第十河川局

按讚加入E河川-交流水知識粉絲團 

  發刊期數:第0322期/ 發布日期:2019/03/15

抽水井配置尺寸_pic

近年來因受氣候變遷影響,短延時強降雨事件增多,鑒於106年6月1日豪雨及107年8月23日熱帶低氣壓所造成多處堤後市區淹水災情,除了檢討現有排水設施之通水能力,擬定排水改善方案,並檢討於地勢較低之排水出口設置抽水站之可行性,藉以有效降低市區堤後排水淹水情勢。

本篇整理臺灣、日本及美國之抽水機組設計相關資料,就抽水機口徑及組數、抽水井設計、抽水機揚程及馬力計算等,期能使讀者對抽水機組之功能設計有初步了解。

一、抽水機口徑及組數

(一)抽水機口徑

抽水機吸入口與排出口之流速應介於2.0~3.0m/s間,以避免抽水機因流速過快而產生孔蝕。則抽水機口徑D介於

(二)抽水機組數

抽水量經核算後,依抽水機之性能而選擇抽水機之大小及組數,原則一個抽水站所使用之抽水機應採同一性能同一容量,其設置台數依計畫抽水量之時變遷及抽水機性能而定。相關抽水站抽水機組數如下表供參。

資料來源:雨水下水道設計指南,營建署(2010)
抽水量Q(CMS) 抽水機組數
Q<3 2組
3≦Q<6 3組
6≦Q<12 3~4組
12≦Q<20 4~5組
20≦Q<30 5~6組
30≦Q<42 6~7組

資料來源:台北市雨水下水道規劃手冊,台北市政府(1989)
抽水量Q(CMS) 抽水機組數
Q<3 2~3組
3≦Q<5 3~4組
5≦Q<10 4~6組

二、抽水井設計

抽水井之配置應考慮水流至吸水口流速均勻,平均流速在0.3~0.5m/s為宜,其進水口須避免導致引起亂流或渦流現象之情形,彙整臺灣、日本及美國相關抽水井尺寸配置原則如下表供參。

第四河川局於100年1月針對雲彰地區辦理「雲彰地區抽水站抽水機械與抽水井構造物模擬及運轉效率研究」報告中建議抽水井寬度X≧2.5D、浸水深度S≧1.7D、抽水井底與吸入鐘口下緣之距離Y=0.7D~1.2D。

三、揚程及馬力計算

(一)總揚程

總揚程=靜揚程(河川計畫洪水位-操作水位)+管路損失總和+流速損失水頭+ (3~5年之平均年下陷量)

(二)馬力計算

1.水馬力(WHP)

WHP(HP)=γ×Q×TDH

2.軸馬力(SHP)

SHP(HP)=WHP÷Ep

3.驅動馬力(RHP)

RHP(HP)=SHP×(1+α)/(Et)

上式中 γ:單位水重。

Q:抽水機抽水量(M3/sec)。

TDH:總揚程。

Ep:抽水機效率,約0.75~0.8。

α:引擎餘裕率,約0.2~0.25。

Et:角齒輪傳動效率,約0.9~0.95。

主題回應