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泵站

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荷兰赫拉弗的Van Sasse泵站
荷兰赫拉弗的Van Sasse泵站

泵站是由及其他设备整合的系统,可对流体加压,方便运送到较高或是较远的地方,用在许多基础设施中,例如运河的供水、低洼地区的排水、以及将污水送到处理站的设备。

抽水蓄能电站是一种水力发电厂,用离峰电力转换为水的位能储存起来,泵站也是抽水蓄能电站设计中的一部分。

运河供水

运河系统的国家常会架设水泵站的设备。依照船闸系统的运作原理,只要有船只通过,水就会从运河高度较高的一侧流失。而且大部分的水闸不是完全密闭的,因此有些水会通过水闸流到下游。因此为了让运河有足够的水量可以运作,需要有额外的水源来补充。

运河一般是利用其上游的河川分流作为运河的水源,假如附近没有适合的河川,就会用水泵站来维持运河的水位。像英格兰南部肯尼特和雅芳运河英语Kennet and Avon Canal克拉弗顿水泵站英语Claverton Pumping Station就是一个例子,这个水泵站将水从附近的雅芳河运送到运河,使用的水泵是由河川本身来驱动[1]

假如没有外来的水源时,也会使用逆向抽水系统,在运河的下游将水抽出,再加压运送到上游。让下一次的船只可以通行,这一类的抽水系统多半不大。第一个逆向抽水系统是在1779年兴建的[2]

陆地排水

路易斯安那州新奥尔良的Metairie泵站,也称为六号泵站,在1899年建立,在Metairie路和第17街运河英语17th Street Canal源头的附近。已有15个伍得螺杆泵英语Wood Screw Pump

地势较低的地区若需要排水,一般会修筑沟渠,不过若此地区在海平面以下,就需要利用泵将水加压后排出到邻近的水路,最后再流进大海。

英国在维多利亚时代就知道此一概念,在英国也有许多排水的泵站,其中的水泵是用蒸汽机驱动的。林肯郡有许多原来在海平面下的湿地(称为The Fens英语The Fens),在架设泵站排水后形成了耕地。因为沉积泥浆的累积,此地区土壤相当肥沃。

法国塞特的排水泵站

有时因为漏水或是洪水,使得大量的水进入地势较低的地区,也会用排水泵站来排水,例如新奥尔良的排水系统英语Drainage in New Orleans[3]

污水系统

现已不使用的伦敦的Abbey Mills英语Abbey Mills Pumping Stations。混凝土平台是用来架设大马力的马达/泵设备,将污水从深的排水管带到出水管,让污水可以从城巿中排出

污水收集系统中的泵站一般是设计来运送源自地下重力管道(有斜度,让水依重力只能单向流动的管道)未处理过的污水。污水送入后,会储存在地下坑中,一般称为“湿井”。井内会有电子设备侦测污水的高度。当污水到达一定高度后,会启动泵,若是将污水提升到相当的高度,会经由加压的管路系统(称为下水道主管,sewer force main)。若只是排放到邻近的重力人孔中,泵站会称为升降站(lift station)[4]。之后污水会在后续的管道中重复用此方式处理,直到污水运送到目的地(多半是污水处理厂)为止。在此方法中,利用泵站将污水送到高度较高的地方。若有许多污水流入井中(例如湿冷天气时),会再启动额外的泵。若还是不够,或是泵站的泵失效时,可能会有污水系统回流的情形,造成卫生下水道溢流英语sanitary sewer overflow,也就是未处理的污水直接排放到环境中的情形。

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参考资料

  1. ^ Jane Cumberlidge. Inland Waterways of Great Britain (8th Ed.). Imray Laurie Norie and Wilson. 2009: 26. ISBN 978-1-84623-010-3. 
  2. ^ Historical Information. [2018-07-17]. (原始内容存档于2020-08-05). 
  3. ^ Sewerage and Water Board of New Orleans. Drainage Facts. (原始内容存档于2017-08-06). 
  4. ^ Design and Construction of Sanitary and Storm Sewers. New York: American Society of Civil Engineers. 1970: 288. 

外部链接