寶雞峽北昌泵站更新改造工程設(shè)計分析

摘要：泵站工程是灌溉抗旱設(shè)施的重要組成之一，承擔(dān)著抽水?dāng)U灌的職能和任務(wù)。寶雞峽北昌泵站原設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低，加之經(jīng)多年運(yùn)行老化失修嚴(yán)重，效能日益衰減。該工程設(shè)施改造結(jié)合實(shí)際勘測調(diào)研分析，科學(xué)制定設(shè)計改造方案，全面實(shí)施后使泵站抽水效能顯著提升，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：泵站工程；更新改造；設(shè)計原則；改造內(nèi)容

中圖分類號：TV675 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0012-02

1 北昌泵站概況

寶雞峽北昌泵站位于陜西省咸陽市乾縣王村鎮(zhèn)任家村，是塬上總干渠灌溉系統(tǒng)一級抽水站，于1972年建成，設(shè)計灌溉面積13.48萬畝，本級灌溉面積2.98萬畝，設(shè)計流量6.38m3/s，設(shè)計揚(yáng)程22.50m/20.50m。安裝6臺24sh-19A型臥式離心泵，配套Y400-43-6型280kW電機(jī)，安裝500S-22型水泵1臺，配套Y355-46-6型220kW電機(jī)，泵站總裝機(jī)功率1900kW；泵站為正向進(jìn)水正向出水，進(jìn)水池、主廠房、輸水管道、出水池呈直線布置；主廠房為磚混結(jié)構(gòu)，水泵電動機(jī)組呈一列式布置，廠內(nèi)設(shè)5t門式起重機(jī)；出水管道采用拍門斷流；壓力管道為單機(jī)單管，管徑800mm；建有35kV變電站1座。主變?yōu)镾L7-2500-35/6.3kVA，紅衛(wèi)變電站35kV輸電線路全長12.87km。

2 存在問題

北昌泵站始建于1971年，受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)條件、設(shè)計及施工水平低下的制約，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)組選型等均存在設(shè)計不合理現(xiàn)象，整個工程總體質(zhì)量不高。加之建成后已運(yùn)行40多年，缺乏資金維護(hù)，致使設(shè)備陳舊老化、損毀嚴(yán)重，機(jī)組運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性大大降低，泵房、出水管等建筑物也老化破損嚴(yán)重，存在眾多安全生產(chǎn)隱患。

根據(jù)《陜西省大型灌溉排水泵站更新改造項目寶雞峽大型灌溉泵站安全鑒定報告書》鑒定結(jié)論：北昌泵站主體建筑物、機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)、變電站、輸電線路和生產(chǎn)管理設(shè)施均被評定為四類，需要更新改造。此后，委托陜西省寶雞峽水利水電設(shè)計院進(jìn)行工程改造方案設(shè)計。

3 設(shè)計原則

為使北昌泵站改造后從各個方面趨于合理化、規(guī)范化、現(xiàn)代化，保證機(jī)組出水量，充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的效益，達(dá)到費(fèi)省效宏，主要設(shè)計原則如下：

（1）緊扣可研，尊重實(shí)際。在《寶雞峽泵站改造工程可研報告》總體規(guī)劃指導(dǎo)下，從工程實(shí)際出發(fā)，使設(shè)計適應(yīng)新農(nóng)村建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，合理確定改造內(nèi)容，確保設(shè)計科學(xué)合理，充分發(fā)揮建設(shè)項目的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

（2）安全運(yùn)行，節(jié)能高效。以確保安全供水為出發(fā)點(diǎn)，合理配置或更換設(shè)備，保證泵站及時供水，安全可靠，提高供水保證率；貫徹節(jié)約能耗、降低成本的方針，設(shè)計中盡量選用節(jié)能型設(shè)備，減少能源損耗，提高泵站的裝置效率，力求取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）新老銜接，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。原抽水站總體布置維持不變，保證新老設(shè)施配合良好；泵站改造應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)用方便、美觀大方。本著運(yùn)行安全、維修方便、造價經(jīng)濟(jì)的原則，設(shè)計中盡可能采用先進(jìn)、穩(wěn)妥的工藝、技術(shù)、材料和設(shè)備，提高工程技術(shù)水平。

（4）統(tǒng)籌兼顧，合理安排。合理安排設(shè)施改造工期，解決好工程施工與灌溉用水的矛盾，并能適應(yīng)灌溉水量多變現(xiàn)實(shí)的要求。

4 主要建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)《寶雞峽大型灌溉泵站安全鑒定報告書》、《寶雞峽大型灌溉泵站更新改造可行性研究報告》和工程實(shí)際，確定本次北昌泵站更新改造工程建設(shè)內(nèi)容。主要有：改建進(jìn)水建筑物；改建主廠房、副廠房；更新進(jìn)、出水壓力管道；改建出水池；改建變電所1座；更換原有水泵機(jī)組及更新電氣設(shè)備；更新改造室內(nèi)油、風(fēng)、氣、水系統(tǒng)；改建管護(hù)設(shè)施1座及配套完善生產(chǎn)、生活設(shè)施等。

4.1 主體建筑物改造設(shè)計

4.1.1 拆除重建進(jìn)水閘，對進(jìn)水渠進(jìn)行襯砌；改建進(jìn)水池，采用單機(jī)單池、單流道，在進(jìn)水流道上增加清污機(jī)、控制閘門；在與道路臨近的輸水渠、進(jìn)水流道和進(jìn)水池兩側(cè)增設(shè)鋼欄桿。

4.1.2 拆除原磚混結(jié)構(gòu)廠房，新建鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)主廠房和磚混結(jié)構(gòu)副廠房。

4.1.3 拆除已破損的鋼筋混凝土坡管、鎮(zhèn)墩及管床，更換鋼筋混凝土管，新做管床與鎮(zhèn)墩，整修現(xiàn)狀管坡，改建排水溝與上下交通臺階。

4.1.4 拆除重建出水池，襯砌出水池與下游輸水渠連接段，并整修出水池四周邊坡，增加上下交通臺階。

4.1.5 對廠房四周及進(jìn)水池左側(cè)高邊坡進(jìn)行削坡處理，底部進(jìn)行坡腳砌護(hù)，并設(shè)置排水溝。

4.2 水泵電動機(jī)組設(shè)計

北昌泵站原安裝6臺24sh-19A型臥式離心泵，配套Y400-43-6型280kW電機(jī)，安裝500S-22型水泵1臺，配套Y355-46-6型220kW電機(jī)，泵站總裝機(jī)功率1900kW。泵站水機(jī)設(shè)備經(jīng)多年運(yùn)行，老化嚴(yán)重，性能下降，效率降低，雖經(jīng)多次大修，仍難恢復(fù)設(shè)計性能，本次擬對水電機(jī)組進(jìn)行全部更換。更換后水泵、電機(jī)型號為24sh-19A型水泵7臺及對應(yīng)Y4002-6電機(jī)共7臺，泵站總裝機(jī)功率

1960kW。

4.3 高低壓配電設(shè)備設(shè)計

經(jīng)多年運(yùn)行，原電氣設(shè)備老化嚴(yán)重。本次北昌泵站改造設(shè)計高壓開關(guān)1臺，主變壓器1臺，站用變壓器1臺，高壓開關(guān)柜8臺，低壓配電柜4臺，進(jìn)線柜1臺，饋電柜3臺。

4.4 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計

北昌泵站原有金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)多年運(yùn)用，銹蝕破損、老化嚴(yán)重，全部需要更新改造。此外，為了滿足泵站安全運(yùn)行和管理自動化的要求，增設(shè)相關(guān)儀器儀表若干，主要有進(jìn)水池控制閘門、清污機(jī)、啟閉機(jī)、液位顯示儀，廠房內(nèi)起重機(jī)、伸縮節(jié)、蝶閥，出水管道上的電磁流量計、真空破壞閥等。

4.5 主要管護(hù)設(shè)施設(shè)計

北昌泵站建成于1972年，站內(nèi)管護(hù)設(shè)施大部分同步建成，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，質(zhì)量差，加上多年使用，大多數(shù)已無法正常發(fā)揮應(yīng)有功能，擬對站內(nèi)管護(hù)設(shè)施全部進(jìn)行改造，主要有：（1）硬化進(jìn)站道路200m；（2）拆除原有10間危房，新建管護(hù)設(shè)施180m2；（3）完善配套供水設(shè)施，新建水塔1座；（4）對泵站院落進(jìn)行綠化、美化布設(shè)，硬化站內(nèi)主要交通道路。

4.6 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

泵站監(jiān)控系統(tǒng)能夠接受上級調(diào)度部門的監(jiān)視和控制，也能向調(diào)度發(fā)送調(diào)度需要的各種數(shù)據(jù)。

泵站監(jiān)控系統(tǒng)由站級計算機(jī)層（主控級）和現(xiàn)地控制單元層組成。LCU既作為全站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)地控制層，向泵站級上行發(fā)送采集的各種數(shù)據(jù)和事件信息，接受泵站級的下行命令對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，又能脫離泵站主控級獨(dú)立工作。

4.7 輸電線路設(shè)計

北昌泵站電源由紅衛(wèi)變電所35kV母線，以一回輸電線路經(jīng)12.87km輸送至北昌泵站戶外變電站。本次對其進(jìn)行改造。

4.8 變電站設(shè)計

設(shè)計改造北昌泵站原有變電站，35kV變電站采用戶外布置型式，位置在原有地址上。布置形式為中式，與原來相同，進(jìn)、出線方向均不改變。

5 結(jié)語

泵站工程是灌溉抗旱設(shè)施的重要組成之一，承擔(dān)著灌區(qū)抽水?dāng)U灌的職能和任務(wù)。寶雞峽北昌泵站設(shè)施受歷史條件限制，原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，整體質(zhì)量不高，加之經(jīng)多年運(yùn)行老化失修嚴(yán)重，效能日益衰減。該工程設(shè)施改造，結(jié)合實(shí)際勘測調(diào)研分析，科學(xué)制定設(shè)計改造方案，2012年全面實(shí)施后，使泵站抽水效能得到顯著提升，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。說明方案設(shè)計科學(xué)合理，值得借鑒。

作者簡介：程海（1982—），男，陜西乾縣人，陜西省寶雞峽禮泉總站助理工程師，研究方向：水利泵站工程

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