膠東調(diào)水宋莊泵站增容工程實(shí)施方案及影響分析

劉大偉

【摘要】通過(guò)膠東調(diào)水宋莊泵站增容工程的實(shí)施，并研究分析增容機(jī)組對(duì)運(yùn)行的影響，證明了增容工程的重要性和必要性。

【關(guān)鍵詞】膠東調(diào)水；增容工程；實(shí)施方案；影響分析

膠東調(diào)水工程是山東省重要的長(zhǎng)距離、跨流域調(diào)水工程。2013年以來(lái)，膠東地區(qū)遭遇持續(xù)干旱，面臨嚴(yán)重供水危機(jī)。為保障青島、煙臺(tái)、濰坊等大中城市及沿線城鄉(xiāng)用水，膠東調(diào)水工程自2014年7月中旬以來(lái)，一直大流量、不間斷運(yùn)行，年供水量超過(guò)10億m3，是工程設(shè)計(jì)年供水量1.1億m3的近十倍。為了增大泵站的過(guò)流能力、使原有水泵機(jī)組得到有序維修，膠東調(diào)水局于2016年9月至2016年12月實(shí)施了宋莊泵站增容工程。工程投入運(yùn)行后，泵站過(guò)流能力增加了5m3/s，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1、宋莊泵站現(xiàn)狀

1.1 宋莊泵站設(shè)計(jì)概述

宋莊泵站是膠東調(diào)水工程已建成的首級(jí)泵站。泵站設(shè)計(jì)為堤身式結(jié)構(gòu)，肘型進(jìn)水流道，虹吸式出水流道，真空破壞閥斷流。泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程9.37m，最大設(shè)計(jì)流量為39m3/s，采用天津發(fā)電設(shè)備廠12CJS-100軸流泵七臺(tái)。2005年其中五臺(tái)水泵更換成無(wú)錫水泵廠生產(chǎn)的1400HD-9泵。另有兩臺(tái)26HB-40臥式混流泵為調(diào)節(jié)機(jī)組。

1.2 泵站存在的問(wèn)題

近幾年的持續(xù)干旱，造成膠東地區(qū)當(dāng)?shù)厮磶捉萁?。作為客水的長(zhǎng)江水、黃河水成為工程沿線的主要水源。隨著缺水地區(qū)擴(kuò)大，工程供水量也隨之增加。處于上游的宋莊泵站是一個(gè)非常重要的節(jié)點(diǎn)工程，作用就像人的咽喉一樣重要。為應(yīng)對(duì)旱情，按照上級(jí)安排，自2015年11月開(kāi)始，宋莊泵站運(yùn)行開(kāi)機(jī)6臺(tái)主機(jī)組加1-2臺(tái)調(diào)節(jié)機(jī)組，只留1臺(tái)主機(jī)組作為備用，過(guò)流35m3/s，超過(guò)了泵站設(shè)計(jì)5用2備的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，仍不能滿(mǎn)足用水地區(qū)需求。這種狀態(tài)到2016年汛期結(jié)束已持續(xù)近三年，致使宋莊泵站一直超負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法停機(jī)進(jìn)行正常的大修維護(hù)。多臺(tái)機(jī)組運(yùn)行超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)時(shí)，最多達(dá)到28500臺(tái)時(shí)，超過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)組超過(guò)大修維護(hù)周期，隨時(shí)可能出現(xiàn)故障。為此，宋莊泵站急需進(jìn)行增容工程建設(shè)。

2、增容工程建設(shè)實(shí)施

2.1 工程設(shè)計(jì)

2.1.1 根據(jù)工程現(xiàn)狀及未來(lái)擴(kuò)建計(jì)劃，增容泵站的位置確定在現(xiàn)泵站前池北岸、兩臺(tái)調(diào)節(jié)機(jī)組進(jìn)水池靠前的位置，設(shè)計(jì)總流量5m3/s。采用5臺(tái)鋼制井筒式潛水混流泵，單泵設(shè)計(jì)流量1.0m3/s ，設(shè)計(jì)揚(yáng)程13.0m，單泵裝機(jī)功率185kw，效率87.0%?？紤]施工條件和施工速度，采用在泵站進(jìn)水池搭建4.5m×10米m鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，五臺(tái)機(jī)組呈M形排列，井筒落地式安裝形式。出水管道管徑DN800，采用一泵一管方式，穿過(guò)廠區(qū)擋墻至現(xiàn)泵站后池。

2.1.2 為縮短工期和減少投資，供電電源采用現(xiàn)有設(shè)備稍加改造的方案。將位于泵站主廠房北側(cè)60米的10kV箱式變電站容量由100kVA改造為500kVA，拖動(dòng)1#、2#機(jī)組。利用空置備用的6kV/0.4kV容量630kVA的站用變壓器拖動(dòng)3#、4#、5#機(jī)組。

2.2 水泵機(jī)組設(shè)備采購(gòu)

考慮到水泵生產(chǎn)需要一定時(shí)間，為了避免產(chǎn)品生產(chǎn)延誤工程建設(shè)，山東省膠東調(diào)水局濰坊分局作為建設(shè)單位，提前組織專(zhuān)人赴多個(gè)廠家實(shí)地考察，重點(diǎn)考察水泵的性能、價(jià)格、生產(chǎn)周期及后期維護(hù)保養(yǎng)等方面，在開(kāi)工建設(shè)前就確定好設(shè)備型號(hào)和生產(chǎn)廠家，保證設(shè)備按時(shí)進(jìn)場(chǎng)，為工程順利進(jìn)行贏得了寶貴的時(shí)間。

2.3 工程施工

工程主要包括輸水管道土方開(kāi)挖和回填，混凝土工程（鎮(zhèn)墩澆筑）和水泵及其機(jī)電設(shè)備的安裝。建設(shè)、施工、監(jiān)理單位緊密合作，針對(duì)工程實(shí)際完善施工計(jì)劃，把握施工中的重要節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，把各項(xiàng)工作抓緊抓實(shí)。

施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)方案，制定科學(xué)合理的施工計(jì)劃。提前做好機(jī)械設(shè)備和材料的進(jìn)場(chǎng)工作，把準(zhǔn)備工作做好做足。挑選有能力、有經(jīng)驗(yàn)的施工人員。本工程中，輸水管道的下料與焊接、機(jī)組及配電設(shè)備安裝調(diào)試工期長(zhǎng)、任務(wù)重，為防止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或延誤工期現(xiàn)象的發(fā)生，施工人員的素質(zhì)需要一定保證。施工中，做好協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在互不影響的前提下，各工序穿插同時(shí)進(jìn)行。

3、增容機(jī)組試運(yùn)行

試運(yùn)行主要內(nèi)容包括泵站機(jī)組、電氣設(shè)備及輸水管道，分為單機(jī)試運(yùn)行和聯(lián)合試運(yùn)行。單機(jī)試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)部分機(jī)組反轉(zhuǎn)和管道出口緩閉止回閥動(dòng)作時(shí)間短，停機(jī)時(shí)關(guān)閉快兩個(gè)問(wèn)題，已調(diào)整。試運(yùn)行過(guò)程中，輸水管道無(wú)漏水現(xiàn)象，水泵機(jī)組及電氣設(shè)備運(yùn)行狀況良好。

4、增容機(jī)組運(yùn)行影響分析

4.1 對(duì)泵站流量調(diào)節(jié)的影響

原泵站機(jī)組（7大2?。┝髁糠謩e為：1#、2#、3#、6#機(jī)組5.6m3/s，7#機(jī)組5.4m3/s，4#機(jī)組4.3m3/s，5#機(jī)組4.7m3/s，8#、9#調(diào)節(jié)機(jī)組1.2m3/s。增容機(jī)組單機(jī)流量1m3/s，總流量5m3/s，總流量略大于一臺(tái)大機(jī)組。如果一臺(tái)大機(jī)出現(xiàn)故障或需要臨時(shí)檢修，增容機(jī)組就可根據(jù)實(shí)際流量適度開(kāi)啟，無(wú)需上游調(diào)減流量，保證輸水工作的平穩(wěn)運(yùn)行，提高了泵站運(yùn)行的靈活性和安全性。

4.2 對(duì)運(yùn)行流量的影響

通過(guò)對(duì)運(yùn)行6個(gè)月時(shí)間內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，增容機(jī)組日平均運(yùn)行2臺(tái)，最多時(shí)運(yùn)行4臺(tái)，累計(jì)15000多小時(shí)，共輸送水5600萬(wàn)m3?？梢?jiàn)，增容機(jī)組提高了泵站的過(guò)流能力，加大了供水能力。

4.3 對(duì)原機(jī)組的影響

增容機(jī)組位于現(xiàn)泵站前池的北側(cè)，未破壞原前池結(jié)構(gòu)。臨近原混流泵調(diào)節(jié)機(jī)組，相距約 4米，遠(yuǎn)離大機(jī)組。同時(shí)，增容機(jī)組總流量為5m3/s，占泵站總流量的11.3%。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行狀況觀察，增容機(jī)組對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)組（尤其是9#）的進(jìn)水流態(tài)產(chǎn)生了一定的影響，并在一定程度上增加了汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，但對(duì)大機(jī)組影響不大。

5、結(jié)語(yǔ)

增容工程的建設(shè)，在保證輸水安全運(yùn)行及未破壞原泵站結(jié)構(gòu)的情況下，與原工程實(shí)現(xiàn)較好結(jié)合，提高了宋莊泵站過(guò)流能力，并一定程度上提高了宋莊泵站的供水保障能力。在目前膠東地區(qū)持續(xù)干旱缺水的情況下，增容工程的建設(shè)為保障城鄉(xiāng)供水安全和社會(huì)穩(wěn)定，發(fā)揮了重大作用，突顯了宋莊泵站增容工程的重要性和必要性。

參考文獻(xiàn)：

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