Водні канали мали вирішити гостру проблему водопостачання шляхом перерозподілу природного поверхневого стоку на значні відстані
На насосних станціях з вертикальними насосами діаметром до 1 метра останні доцільно встановлювати в загальну приймальну камеру. У цьому випадку відцентрові насоси занурюються у воду і обладнуються всмоктувальним конфузором. Будівля такого типу має прості форми, додаткове привантаження від ваги води і краще працює на зсув і перекидання. Тут відсутня проблема боротьби з фільтрацією води всередину будівлі. При ремонті насосного агрегату він цілком (у зарубіжних конструкціях виймана частина статора і ротор) відвозиться на монтажний майданчик. Така конструкція станції забезпечує значно більшу надійність подачі води, ніж конструкція з невеликими занурювальними капсульними насосами.
Залежно від типу кріплення насос може спиратися на перекриття машинного залу або на спеціальні балки. Машинна будівля спрощеної форми може поєднуватися з сифонним водовипуском, з напірною камерою або з водовипуском із зворотним клапаном типу «хлопавка». Для забезпечення можливості ремонту зворотного клапана та збільшення надійності відділення насоса від верхнього б'єфу на напірному патрубку може встановлюватися засувка.
При роздільному кріпленні насоса і двигуна влаштовуються два перекриття. При герметичному кріпленні фланця насоса до нижнього перекриття приміщення під електродвигуном може бути корисно використане.
Умови підведення води до насоса покращуються при поділі загальної затопленої камери на індивідуальні камери для кожного насоса. Роздільні стінки збільшують жорсткість і міцність стін будівлі, з'являється можливість проводити огляд та очищення камер від наносів при працюючих сусідніх агрегатах.
На насосних станціях, які за аналогією з однотипними компонуваннями напірно-станційних вузлів дериваційних гідроелектростанцій також можна назвати дериваційними, занурювальні насоси зазвичай працюють на індивідуальний короткий трубопровід. Однак у системах охолодження теплових станцій або комунального водопроводу іноді застосовуються і схеми паралельної роботи осьових або діагональних насосів на загальний водовід. У цих схемах як необхідний елемент з'являються зворотні клапани та засувки.
Більш крупні вертикальні насоси, так само як і горизонтальні та похилі насоси, встановлюються, як правило, в сухій підземній частині будівлі, а вода підводиться до них вигнутою всмоктувальною трубою.
На насосних станціях дериваційного типу задня стіна зазвичай має контрфорси та дві консолі – фундаментну та верхню. Фундаментна консоль влаштовується для полегшення умов роботи основи та використання додаткового навантаження ґрунту, а верхня консоль служить опорою трубопроводів та приміщення електротехнічних пристроїв.
Дещо знижується висота будівлі при сполученні її з водовипуском з механічним перегороджувальним пристроєм.
Розглянемо будівлю насосної станції №2 каналу Дніпро – Кривий Ріг, побудованого замість раніше існуючого. Насосна станція спроектована за дериваційною схемою. Сміттєзатримувальні пристрої на цій станції винесені в окрему споруду, тому на коротких бичках є тільки один паз для ремонтного затвора та захисних решіток.
Підземна частина, розділена безбалковим перекриттям, до якого кріпиться напірне коліно, має розміри в плані 31,5x12,9 м при максимальній висоті 12,9 м і прийнята жорсткою, коробчастої конструкції, утвореної фундаментною плитою, торцевими та фронтальними стінками та міжповерховими перекриттями; жорсткість конструкції в напрямку течії води посилена роздільними бичками всмоктувальних труб. У фронтальну стіну верхнього б'єфу замуровані патрубки, що з'єднують криволінійні відводи насосів з металевими трубопроводами.
У фундаментній плиті розміщені всмоктувальні труби та зливна потерна. У приміщенні на позначці підлоги 4,93 м розташовуються основні насоси ОП10-145Е, насоси ЗКМ-6 для протипожежного водопостачання та для промивання пазів (у роздільних бичках) і порогу всмоктувальної труби. На перекритті на позначці 8,31 м розташовуються насоси дренажної системи 8К-12а, фільтр-преси ФП-3000 продуктивністю 3000 л/год, масляний бак ємністю 2х10м3.
Перекриття на позначці 13,10 м є підлогою машзалу та монтажного майданчика, що несе навантаження від електродвигуна, від маси демонтованого обладнання та від автотранспорту при подачі його під мостовий кран. У перекриттях на позначках 8,31 та 13,1 м передбачені прорізи розміром 2,2x1,5 м для підйому обладнання в машзал з приміщень на позначках відповідно 4,93 та 8,31 м. Для сполучення між перекриттями влаштовуються сходи. Конструкції підземної частини запроектовані в монолітному залізобетоні.
Вдалим для розміщення трьох-чотирьох агрегатів є типова будівля насосної станції каналу Іртиш – Караганда, розроблена ОКБ Гідропроекту. Будівля закритого типу вільно (без засипки) розташовується в розширеній частині підвідного каналу. Для сполучення з берегом та розвантажувальним майданчиком влаштовується службовий місток.
Підведення води до будівлі – кругове (в секторі 240 градусів). Всі агрегати станції розміщуються в одному блоці. Форма будівлі – 12-гранник, розміщення агрегатів у будівлі – радіальне. Кожен агрегат займає сектор 60 градусів. Всмоктувальні труби – низькі, короткі, розвинені по ширині, у вхідній частині вони діляться бичками на два прольоти. Отвори всмоктувальних труб перекриваються підйомними решітками. При ревізії або ремонті насоса в тих же пазах встановлюються плоскі ковзні металеві затвори. Затвори та решітки обслуговуються тельфером вантажопідйомністю 5 т, який пересувається по кільцевій рейковій колії, закріпленій на консолях опорних колон верхньої будови.
Перекриттям на позначці 19,55 м будівля ділиться по висоті на підводну частину та верхню будову. Підводна частина виконана у вигляді коробчастої нерозрізної конструкції з жорстким закладенням биків, стін та центральної колони у фундаментну плиту та жорстким з'єднанням плит перекриттів із зовнішніми стінами та центральною колоною. Висота будівлі 14,4 м для скельних ґрунтів і 14,6 м для нескельних основ. Розміри будівлі в плані: по діаметру описаного кола 21,56 м, вписаного кола – 19,8 м. Товщина зовнішніх стінок будівлі – 1,0 м, стін центральної порожнистої колони – 0,46 м. Фундаментна плита товщиною 1,45 м для нескельних і 1,25 м для основ на скелі має ділянки з мінімальною товщиною в місцях врізки всмоктувальних труб відповідно 0,8 і 0,6 м. У секторі розташування всмоктувальних труб та зливної потерни фундаментна плита являє собою багатопрольотну одноярусну просторову раму змінного перерізу, стійками якої служать стінки, а ригелями – перекриття всмоктувальних труб з закладеними в них всмоктувальними патрубками насосів, висота конструкції дорівнює відповідно 4,17 м для нескельних основ і 3,97 м для скелі. Сектор будівлі станції з боку верхнього б'єфу, вільний від конструкцій всмоктувальних труб, заповнюється ґрантом з бетонним покриттям товщиною 5 см.
Перекриттям на позначці 12,5 м підводна частина розділена на два приміщення. У нижньому «насосному» приміщенні розміщені КВП, насоси відкачування дренажних вод та спорожнення всмоктувальних труб, приводи керування спускними клапанами, лази в потерну та у всмоктувальні патрубки насосів. Це приміщення обладнане двома тельферами вантажопідйомністю 3 т кожен, що переміщуються по кільцевих рейках.
У верхньому приміщенні розміщуються в ізольованому відсіку з боку верхнього б'єфу панелі керування захисту та телемеханіки та панелі власних потреб, а в загальному приміщенні масляний бак і ротаційний насос. Через це приміщення проходять криволінійні відводи насосів і звідси ж зі спеціальних майданчиків здійснюються регулювання повороту лопатей насосів та обслуговування напрямних підшипників валів насосів.
Торці криволінійних відводів насосів жорстко закладені в плити перекриттів на позначці 12,7 м – навантаження на перекриття знакозмінне, що діє вгору при роботі насоса і вниз при його зупинці. Перекриття на позначці 19,55 м є опорним для електродвигунів і несе навантаження від обладнання та від будівельних конструкцій верхньої будови; у цьому перекритті, в його посиленій частині з боку верхнього б'єфу, розташовані відвідні патрубки проточної частини насосів.
Сполучення між приміщеннями здійснюється по сходах, розташованих у центральній колоні. У перекриттях передбачені вантажні люки розміром 2,4x1,2 м, через які технологічне та будівельне обладнання може бути подане круговим краном машзалу вантажопідйомністю 20/5 т з розвантажувальної площадки в нижні приміщення.
Відвід фільтраційних вод здійснюється по лотках, розташованих уздовж зовнішніх стін, з наступним відведенням з лотків у дренажний приямок. Зовнішні стіни будівель більшості насосних станцій каналу Іртиш – Караганда з монолітного бетону. На станціях № 1 і 2 вони виконані у збірному залізобетоні з панелей товщиною 40 см з влаштуванням в подальшому зовнішньої суцільної обойми товщиною 60 см з монолітного залізобетону.
Для насосної станції № 2, що стоїть на скельній основі, розроблений проект притуленого будинку. У ньому збережені компонування обладнання з радіальним розташуванням агрегатів та конструкція верхньої будови. Підводна частина впритул примикає до скельної виїмки, анкерна опора трубопроводу присунута до будівлі.
У компоновках із застосуванням високопродуктивних вертикальних осьових насосів будівлі насосних станцій мають значну висоту. При лінійному розташуванні агрегатів будівлі сприймають великі горизонтальні навантаження і вимагають влаштування підпірних стін, що обмежують аванкамеру від зворотних засипок, та обов'язкового дренажу останніх. Конструювання будівлі в монолітному виконанні не становить труднощів, але застосування збірного залізобетону тягне за собою велике різноманіття типорозмірів збірних елементів.
За обсягами основних робіт та вартістю будівництва фронтальний тип будівлі виявився менш економічним порівняно з варіантом компонування будівлі з круговим забором води. Серйозним недоліком розглянутої будівлі є велика висота підводної частини, зумовлена низькими кавітаційними якостями осьових насосів та їх великою висотою. Особливо наочно цей недолік проявляється на станціях, що забирають воду з каналу з малими коливаннями рівня води.
Іншими прикладами насосних станцій з великими вертикальними осьовими насосами з робочими колесами діаметром 250-260 см є станції каналу імені Москви, Каршинського магістрального каналу та Каховської зрошувальної системи.
_