畢東華
(河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,天津 300250)
南口哨泵站位于天津市武清區(qū)北部河北屯鎮(zhèn)境內(nèi),為青龍灣河右岸堤外泵站。此站建于20世紀(jì)70年代,至今已運(yùn)行30多年,機(jī)電設(shè)備大部分屬嚴(yán)重老化,破損嚴(yán)重,汛期難以保證正常運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)該地區(qū)排澇暢通,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對(duì)泵站進(jìn)行拆除重建。
本工程根據(jù)南口哨泵站排水區(qū)的自然條件、澇災(zāi)嚴(yán)重程度,確定本次排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為重現(xiàn)期10年一遇,泵站設(shè)計(jì)流量10m3/s。
本工程考慮泵站廠區(qū)地形、地質(zhì)等條件,采用原站址拆除重建方案,根據(jù)工程運(yùn)行及管理需要,重新規(guī)劃廠區(qū)布置。其拆除重建設(shè)計(jì)主要建筑物順排水方向依次布置為站前閘、前池、進(jìn)水池、泵房(主、副廠房)、出水池、穿堤涵閘等。
2.1.1 站前閘包括上游護(hù)砌段、進(jìn)口漸變段及閘室段3部分。
(1)上游護(hù)砌段長(zhǎng)8.0m,為漿砌石結(jié)構(gòu),護(hù)坡坡度為1∶2.0。
(2)進(jìn)口漸變段長(zhǎng)8.0m,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),翼墻為八字、圓弧和一字墻組合型式,采用重力式擋土墻。進(jìn)口漸變段底板上、下游端寬度分別為9.0m和7.0m。
(3)閘室段順?biāo)飨蜷L(zhǎng)11.0m,總寬8.6m,為整體鋼筋混凝土開敞式水閘。
2.1.2 前池
前池底板及側(cè)墻均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長(zhǎng)16.8m。前池平面布置為擴(kuò)散漸變段,寬度由7.0m漸擴(kuò)至18.4m。前池底板為1∶8.86斜坡,側(cè)墻為半重力式高4.0~6.1m擋土墻。
2.1.3 進(jìn)水池
為整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),池長(zhǎng)7.0m,總寬20.0m。進(jìn)水池分4孔布置,單孔凈寬4.0m。
2.1.4 主廠房
主廠房順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)8.0m,總寬25.45m,地面以上建筑面積213.78m2。主廠房垂直方向共分3層,自下而上分別為進(jìn)水流道層、水泵層和電機(jī)層。
2.1.5 副廠房
副廠房布置在主廠房右側(cè),與主廠房相鄰,廠房?jī)?nèi)布置了高壓配電室、低壓配電室、控制室及值班室,建筑面積198.14m2。
2.1.6 出水池
出水池由水平段和斜坡段兩部分組成,總長(zhǎng)23.0m,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。出水池水平段長(zhǎng)8.5m,凈寬18.4m;斜坡段長(zhǎng)14.5m,凈寬由18.4m漸變?yōu)?.2m,底板坡度1∶7.25。
2.1.7 穿堤涵閘
穿堤涵閘由穿堤涵洞和涵洞式站后閘兩部分組成。
(1)穿堤涵洞長(zhǎng)10.0m,為單孔箱涵(3.0m×3.0m)。
(2)站后閘為涵洞式,長(zhǎng)10.0m,閘孔為1孔(3.0m×3.0m)。站后閘出口接鋼筋混凝土漸變段及漿砌石護(hù)砌段。
更新改造的主要工程任務(wù)是確定泵站更新改造方案,提高泵站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控手段,提高泵站的裝置效率,降低泵站的能耗,消除影響泵站運(yùn)行的不安全因素。
(1)由于設(shè)計(jì)、制造、安裝等原因造成的設(shè)備缺陷、質(zhì)量低劣、修復(fù)使用不安全或不經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。
(2)國家或行業(yè)已明令淘汰,或技術(shù)落后,耗能高,效率低,且不能實(shí)現(xiàn)更新改造,無配件修復(fù)的產(chǎn)品和設(shè)備。
(3)超過折舊年限,損壞嚴(yán)重及故障較多,性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
(4)選型不當(dāng),配套不合理,絕緣老化。
3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
本工程結(jié)合該站多年來的實(shí)際運(yùn)行情況,對(duì)原設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行核算并作了修正,新的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。
表1 南口哨泵站設(shè)計(jì)參數(shù) 單位:m
3.3.2 泵站選型
根據(jù)泵站揚(yáng)程、流量,可供選擇的泵型有:
(1)900QZ-70A型泵。以武清區(qū)五支泵站為例,2000~2005年,潛水泵共運(yùn)行5612臺(tái)時(shí)。在此期間,由于密封性能差,滲漏報(bào)警器經(jīng)常動(dòng)作停機(jī)維修、返廠大修,平均每年4萬元。且維修時(shí)間長(zhǎng),嚴(yán)重影響了泵站安全運(yùn)行。
(2)立式軸流泵。立式軸流泵的養(yǎng)護(hù)、維修均可由本站自主完成,維修費(fèi)用低;且相對(duì)潛水泵更安全,更實(shí)用。
綜合分析,采納立式軸流泵。
泵站工程總投資1426.39萬元,其中其中工程部分總投資1411.75萬元,建筑工程540.59萬元,機(jī)電設(shè)備及安裝工程424.85萬元,金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程91.82萬元,施工臨時(shí)工程87.88萬元,獨(dú)立費(fèi)用199.38萬元,基本預(yù)備費(fèi)67.23萬元,水土保持工程6.59萬元,環(huán)境保護(hù)工程8.06萬元。
(1)本工程建設(shè)期為1年,泵站運(yùn)行期按20年計(jì),經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)計(jì)算期為21年;按改建擴(kuò)建項(xiàng)目計(jì)算,費(fèi)用和效益只計(jì)增量部分,費(fèi)用為項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資和每年的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)國家發(fā)展改革委、建設(shè)部發(fā)布的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》(第三期),對(duì)具有公益性質(zhì)的除澇工程國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的社會(huì)折現(xiàn)率采用8%。工程項(xiàng)目總投資1426.39萬元。
(2)本工程選用經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值、經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比等國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過分析計(jì)算,該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為9.22%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為109.82萬元(is=8%),經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為1.08(is=8%)。
該項(xiàng)目為滿足農(nóng)業(yè)排澇要求,對(duì)南口哨泵站進(jìn)行拆除重建,屬于社會(huì)公益性的水利工程,沒有直接財(cái)務(wù)收入,因此,應(yīng)以國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)為主,不進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。
(1)可提高排澇能力,減少區(qū)域內(nèi)的洪、澇災(zāi)損失,增加農(nóng)田灌溉效益。
(2)工程的實(shí)施,將為社會(huì)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供防洪安全保障,改善生態(tài)環(huán)境。
(3)不僅可以減少洪澇災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失,并產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)保護(hù)區(qū)域的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。
(1)根據(jù)泵站安全鑒定及可研批復(fù)意見,泵站采用原站址拆除重建方案,在原布置基礎(chǔ)上做適當(dāng)調(diào)整。
(2)南口哨泵站拆除重建設(shè)計(jì)主要順排水方向布置為站前閘、前池、進(jìn)水池、泵房(主、副廠房)、出水池、穿堤涵閘。