两个大型潜水泵泵站在山谷中的墨西哥安家落户，两个泵站的建成保证了墨西哥成千上万的居民不再出现水淹事故。这也是墨西哥排水基础设施的一个跨世纪工程。

墨西哥的居民数量不断增加，因此也加快了城市化的进程。正是基于这一原因，墨西哥的给水排水需求也在不断增加。为了提高地下水的开采量，人们不断增加抽取地下水的水井数量。集中在一个地区大量开采地下水导致了墨西哥地面沉降。墨西哥的某些城区每年的地面沉降量已经高达50cm。另一个问题就是不受控的城市化发展。城市周围树林的过度砍伐，导致没有更多的雨水渗透到地下。同时，人口的不断增加导致必须输送出去的巨型无害化净化处理的污水排放量增加。

2010年2月的一场强降雨导致了山体滑坡，截断了墨西哥Chalco区的截流污水管道。整个地区被水淹没。基于这一事件，墨西哥国家水利管理局CONAGUA推出了一系列改进墨西哥水利基础设施的整改措施。就在水淹事件的当年，政府出台了第一项水利改进措施，并开始建造第一个泵站——La Caldera泵站。

图1 La Caldera泵站一瞥

城市污水排放泵站

在开始建造La Caldera泵站不久之后，墨西哥的总统卡尔德隆就出现在泵站建成的剪裁仪式上。这一快速建造起来的、安装了24台大型KSB污水泵的泵站将把墨西哥的污水排放能力提高到新的水平，保证快速排出污水和积水。今天，La Caldera泵站也能把新建成的Rio de la Compania隧道输送过来的混合污水提升30m，把它们排放到开放式的排水渠道中，最终流入最近的大海里。整个系统由一台控制计算机和两个各有12台潜水泵的泵坑组成，每秒钟最大的排水量高达4万L。每一个圆形泵坑的直径都为20m，深度为35m。

这一措施实施后获得了很好的效果，墨西哥打算再建一个泵站。新的泵站命名为Caracol，利用这一新泵站的20台潜水泵能够可靠保证西部山谷中的墨西哥城区能够排出污水和积水。由新开挖的Emisor Oriente水渠（这是世界上最长的污水排放水渠，长达62km，直径为7m，深藏在地下200m）以4万L/min流量输送来的污水将被提升45m排放出去。KSB公司在自己的生产厂中生产制造这两个泵站所需要的所有潜水泵，在2010年和2012年之间完成了供货。

每台潜水泵的最大功率可以高达1150kW，最大重量达14000kg，这些潜水泵成为了当地最大的潜水泵。它们的安装深度可达地面以下55m，这就要求这些泵有全新的安装方案，使这些庞然大物能够毫无问题的实现现场安装，在需要维修时能够顺利被起吊出来进行维修。

在完成潜水泵的生产制造之后，KSB公司还收到了泵坑和配套设施的规划设计合同。根据合同规定，在每一个泵坑中都要区分出干燥季节和雨季用的泵组。例如，在La Caldera泵站中有8台潜水泵专门负责干燥季节时的排水输水任务，每秒钟最大输送量达8000L。另外的16台大型潜水泵仅在雨季排水量大的时候使用。在Caldera泵站中，人们把所有的潜水泵分为两组，其中一组8台，为干燥季节用的潜水泵；另一组16台，为雨季使用的潜水泵。这样把泵分成两组是为了避免所有的潜水泵都受到干燥季节污水中所含固体物质的影响。因此，要求精通水利技术的潜水泵生产厂商在引水、供水设施的规划设计中就考虑保证潜水泵泵站可靠运行的措施。

图2 为了保证建造的泵站具有尽可能大的安全系数，KSB公司专家用有机玻璃建造了等比例泵站模型

泵站实际工况的模拟

KSB公司的工程师首先在计算机中建立一个数学模型，以便能够事先模拟可能出现污水流动的情况，并及早发现潜在的问题。这种被他们称之为CFD（计算机流体力学）模拟的技术是一种非常成熟的技术，在这一成熟技术的帮助下可以及早发现水下旋涡。这样也就可以对可视化的数学模型进行修改，改进污水流动的性能。由于这里涉及到污水的流动，污水中时常含有固体介质，因此模拟也需要清楚得到泵坑里的流速数据。在建筑设施影响流速的地方会出现固体物质的沉积，污水引水设备无法得到彻底的清理。但无论如何都不能让固体物质沉积在泵坑中。经过多次设计修改之后，终于确定了两个泵站的设计原则：

污水经管道流入初级沉淀池。从初级沉淀池中溢流出来的污水进入圆柱形的“消速池”中。经圆锥形的排水口，污水向池底方向流动，在那里形成滞止点流动。

池底的钢制栅栏沿潜水泵的径向控制各个潜水泵的流量。这种结构设计使池底污水的流动速度较快，从而避免了污水中固体物质的沉积。污水中含有的固体物质也能够直接被潜水泵吸入、泵送出去。这些潜水泵能够将干燥季节产生的固体物质直接泵送出去，方便了雨季时把雨季污水所带来的固体物质泵送出去。

为了保证建造的泵站具有尽可能大的安全系数，KSB公司的专家还用有机玻璃建造了一个按比例缩小的泵站模型。在这一透明的泵站模型中汇聚了所有计算机模拟所得到的宝贵数据。利用这一物理模型可以模拟设计泵站中可能出现的所有流体介质的流动，能够预见可能出现的所有问题。例如，利用安装在每台模型泵叶轮处的浮子式流量计（转子式流速计）就可以准确地测定潜水泵吸入口的水流速度，也可以在基准点处测定水体的流速。利用在特殊位置处施放的颜色也可以核定计算机模拟的流速数据是否准确。

计算机模拟获得的数据和信息，以及模型试验获得的数据和信息都可以应用于真实污水流动的状态分析，从而准确地确定泵坑设计的每一个细节。借助于这些细致入微的准备工作，保证了La Caldera泵站从投产运行至今没有发生任何故障。Caracol泵站也于2013年年中投入了使用。