房纏龍

（渭南市東雷抽黃工程灌溉管理局 陜西 合陽 715300）

泵站在抗御干旱、排除內(nèi)澇、保證灌溉中發(fā)揮著重要作用，也為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展提供了有力的支撐和保障。本文通過對加西泵站工程運行狀況和存在問題的客觀分析,就該泵站工程更新改造中堅持原則和重點部位以及實施后的效益進行初步探索,為其它泵站工程更新改造的實施提供借鑒。

1 東雷抽黃加西泵站工程現(xiàn)狀

東雷一期抽黃大型灌溉工程是利用黃河水源修建的多級高揚程大型電力提灌工程，灌區(qū)轄合陽、澄城、大荔及蒲城四縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，灌溉面積102萬畝，有效灌溉面積83.7萬畝。該工程共建抽水泵站28座，安裝水泵機組133臺套，總裝機功率11.627萬kW，其泵站工程分為東雷、新民、南烏牛、加西四個提水灌溉系統(tǒng)。其中加西站位于大荔縣范家鎮(zhèn)，灌溉面積7.71萬畝，流量3.84m3/s，揚程89.6m，安裝20 sh-6A型離心泵6臺，配套TD-1000型1000 kW同步電動機6臺，總裝機功率為6000 kW。建有35kV變電站1座，安裝SFL1-800035kV/6kV型變壓器1臺。該泵站在總干渠樁號35+497.21處引水，為正向進水、正向出水；泵站主體建筑物由進水扭面、進水閘、進水流道、前池、主副廠房、壓力管道、出水池、清水系統(tǒng)等部分組成。主廠房、壓力輸水管道、出水池呈直線布置；主廠房為磚木結(jié)構(gòu)，水泵電動機組呈一字排列式布置；廠內(nèi)設(shè)10t單梁橋式起重機1臺；壓力管道為雙機并管出流，管徑800mm，采用拍門斷流；生活區(qū)位于主廠房左前側(cè)，現(xiàn)有建筑面積934m2。

2 加西泵站運行中存在問題

加西泵站建于上個世紀七十年代未，受當時經(jīng)濟、社會條件的限制，工程設(shè)計標準偏低，是一項典型的“三邊”工程。工程在建期間，由于水泵、電機產(chǎn)品奇缺，可供選擇品種很少，水泵選型不合理，以致造成泵站裝置效率難以達到設(shè)計水平。加之水泵經(jīng)過三十年運行，黃河泥沙對其過流部件造成磨蝕，機組超負荷運行，產(chǎn)生劇烈震動，致使排灌流量比額定流量小了許多，即使加西泵站對此進行維修，也因資金原因，只能保證機組正常運行，無法對其進行更新改造,導(dǎo)致泵站裝置性能逐年下降，能耗逐年升高；泵站主副廠房、進水池和出水池地基多處發(fā)生裂縫，有些部位碳化、裂縫、沉陷、破損嚴重，故障頻發(fā)，維修周期越來越短；部分變壓器屬于國家明令淘汰產(chǎn)品，運行中電氣設(shè)備絕緣性能下降，安全可靠性明顯降低；閘閥、鋼管銹蝕、腐蝕嚴重，這些因素使泵站運行成本不斷上升，管理費用不斷增加，影響泵站的安全運行和效益發(fā)揮。2003年，中國灌溉排水發(fā)展中心對東雷灌溉泵站進行安全鑒定，并多次復(fù)核:加西泵站主體建筑物安全類別為四類，水泵安全類別為三類，電氣設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)安全類別為四類，加西泵站綜合評定為四類泵站。

3 加西泵站工程改造堅持原則和級別

在工程改造中，加西泵站總體布置不變，維持原設(shè)計灌溉面積、流量和揚程，改造中充分利用現(xiàn)有設(shè)施，以減少工程投資，最大限度發(fā)揮改造資金效益。在工程改造中，要采用新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新工藝，減少黃河泥沙對水泵過流部件磨蝕，在施工中充分利用非灌溉季節(jié)進行施工，做到改造工程與供水灌溉兩不誤?？傊ㄟ^改善泵站運行條件，優(yōu)化泵站運行環(huán)境，使泵房降噪、降溫，為工作人員創(chuàng)造一個舒適環(huán)境，也使泵站機組管理工作達到“規(guī)范化、科學(xué)化、制度化、現(xiàn)代化”要求，依靠科技進步，提高泵站運行的可靠性和裝置效率，實現(xiàn)泵站安全運行、節(jié)能高效。同時根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》和泵站實際情況以及該轄區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況，加西泵站改造等級及主要建筑物級別分別為:泵站工程等級為中型泵站,泵站更新改造總裝機功率為6000kW，建筑物級別為3級，地震動峰值加速度為0.20g，地震反應(yīng)譜特征周期為0.35s，設(shè)防烈度為Ⅷ度，加西泵站更新改造根據(jù)以上數(shù)據(jù)進行方案設(shè)計和優(yōu)化。

4 加西泵站工程改造的主要內(nèi)容

4.1 主體建筑物部分

對泵站進水閘、流道、前池、廠房、電氣設(shè)備基礎(chǔ)、進出水管道和出水池等主體建筑物全部拆除進行重建。其中進水閘室用C20砼現(xiàn)澆，增設(shè)自動清污機2套；重建矩形開敞式進水流道6條，分水角采用38°，兩側(cè)擋墻采用M7.5漿砌石砌筑；重建圓形進水前池6座，水池直徑為4m，深4.1m，用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，布置在主廠房前3.0m處，與主廠房呈“一”字形平列；拆除原磚木結(jié)構(gòu)廠房，新建排架結(jié)構(gòu)廠房和框架結(jié)構(gòu)副廠房；重建出水壓力管道3道，采用雙機并管供水，管道總長669m，管徑為800mm，單管軸線長223m，其中大于0.6MPa部分采用鋼管，小于0.6MPa部分采用承插式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，管內(nèi)設(shè)計流速2.66m/s，斷流方式采用虹吸式真空破壞閥斷流；重建矩形開敞式出水池1座，用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，池末接M7.5漿砌石扭坡，長為9m；重建鋼管段管坡，采用C15混凝土現(xiàn)澆；重建預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管床，采用M7.5漿砌石砌筑；改造排水溝與上下交通臺階，對站區(qū)內(nèi)邊坡進行整修處理，底部邊坡采用M7.5漿砌石進行砌護，設(shè)置排水溝，通過重建，改善泵站機組的運行效能，并對廠區(qū)進行綠化、美化和香化，使這工作條件和工作環(huán)境達到設(shè)計要求。

4.2 對泵站機組進行更換

這次機電設(shè)備選擇要充分考慮到節(jié)能因素，針對黃河水源含砂量較高的特點，泵站揚程較高，改造中應(yīng)選擇低轉(zhuǎn)速、高效區(qū)平緩的水泵，盡量不選性能曲線陡上陡下的水泵，其中更換水泵6臺，并對其余水泵過流部件進行更換；更新電動機6臺，根據(jù)安全鑒定報告，本應(yīng)更新4臺，但由于技術(shù)改造2臺，本次設(shè)計電壓等級為10kV，而原有電動機電壓等級為6kV，故在改造中進行全部更換;對泵房開關(guān)柜、保護屏、直流屏進行更新改造。增設(shè)測流裝置和自動清污設(shè)備、液位計、電磁流量計、更新啟閉機，閘門，主廠房吊車、閥門等，更換供排水系統(tǒng)設(shè)備及管路?？傊?，通過更換機電、高低壓配電設(shè)備和附屬設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)，保證水泵在多種工況下高效節(jié)能運行。

4.3 對泵站變電設(shè)備的改造

裝設(shè)6臺高壓水泵電動機，容量均為1000kW和10kV，泵站裝機容量6000kW，根據(jù)裝機容量，在泵站改造中裝設(shè)35/10kV 8000kVA主變壓器一臺，更新改造場內(nèi)現(xiàn)有35kV變電站設(shè)備，原35kV終端桿不變，35kV主變壓器放在原主變位置，主變10kV側(cè)采用電纜連接引入高壓室。根據(jù)35kV線路進線方向，變電站采用戶外半高型布置于站區(qū)西側(cè)，副廠房按變電站位置布置于主廠房西側(cè)。

4.4 泵站計算機自動化控制系統(tǒng)

泵站計算機自動控制系統(tǒng)是一個綜合化系統(tǒng)，其涉及模擬量輸入、開關(guān)量輸入、模擬量輸出、開關(guān)量輸出、數(shù)據(jù)通信、視頻監(jiān)視等等各種數(shù)據(jù)信息，在系統(tǒng)的設(shè)計上，必須根據(jù)不同的監(jiān)控對象、監(jiān)控目標，采取不同的測量手段，通過不同的信息流，最終匯總至信息自動化系統(tǒng)的監(jiān)控工作站，供操作人員進行監(jiān)視和控制。主要包括電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)、主機組監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)等。全天候?qū)崟r監(jiān)視泵站運行情況，實現(xiàn)“先進實用，高效可靠、穩(wěn)定開放”和“少人值班，無人值守”，減少泵站運行成本。

5 結(jié)論

加西泵站改造歷時一年完成，改善灌溉面積5.20萬畝，新增效益為2115.84萬元，灌溉水分攤系數(shù)取0.4，灌溉效益為846.34萬元。同時，裝置效率將明顯提高，能源單耗將明顯下降，加西站從改造前的6.54kW·h/kt·m平均下降到4.82kW·h/kt·m，平均每年可節(jié)能432萬kW·h，節(jié)省電費43.2萬元，從財務(wù)角度分析來看：加西泵站建設(shè)期1年，正常運行期20年，內(nèi)部收益率為26.87%，凈現(xiàn)值5449萬元，投資回收期4.68年。綜上所述，加西泵站改造工程是合理的。陜西水利