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      二十里鋪引湖灌區(qū)節(jié)水改造存在問(wèn)題及對(duì)策

      2022-09-21 04:55:40鞏向鋒蔣士法
      山東水利 2022年9期
      關(guān)鍵詞:配電室揚(yáng)程泵站

      鞏向鋒,蔣士法,周 震

      (1.山東省水利科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014;2.東平縣水利局,山東 東平 271500;3.泰安市河湖管理保護(hù)服務(wù)中心,山東 泰安 271000)

      東平縣二十里鋪引湖灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積7 666.67 hm2,是全省第二大提水灌區(qū),涉及東平縣老湖、梯門、大羊3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),98個(gè)行政村,受益人口15萬(wàn)。灌區(qū)以東平湖為水源,是解決3鄉(xiāng)鎮(zhèn)山區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉以及補(bǔ)充地下水源的重要工程。灌區(qū)始建于1968年,1972年10月竣工并投入使用。主廠房裝機(jī)10臺(tái)套,裝機(jī)功率3 920 kW、設(shè)計(jì)流量7 m3/s?,F(xiàn)狀配電室地上一層,建筑面積141.4 m2,站內(nèi)安裝35 kV變壓器2臺(tái),站內(nèi)壓力管道總長(zhǎng)度2.48 km。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀可供水量1 670.9萬(wàn)m3,需水量3 918.40萬(wàn)m3,短缺2 247.50萬(wàn)m3。灌區(qū)供需矛盾比較突出,嚴(yán)重制約著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興。

      1 存在的主要問(wèn)題

      1.1 機(jī)泵設(shè)施達(dá)不到運(yùn)行使用要求

      泵站主廠房?jī)?nèi)現(xiàn)安裝機(jī)泵10臺(tái)(套),1999年更換的6臺(tái)水泵電機(jī),服役已逾20年,超過(guò)折舊年限,機(jī)泵老化、磨損、漏水嚴(yán)重,震動(dòng)噪音大,電機(jī)發(fā)熱漏電,效率降低,水頭損失大,儀表不全、閥門失效,只有2臺(tái)還可以勉強(qiáng)使用。1999年未更換的4臺(tái)水泵電機(jī),由于運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng),已處于廢棄狀態(tài)。2臺(tái)可用水泵也是帶病運(yùn)行,跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重,提水能力1.4 m3/s,年平均灌溉次數(shù)2.5次,每次灌溉25 d,每天運(yùn)行12 h,每年平均灌溉0.24萬(wàn)hm2,灌溉期內(nèi)可提水量約378萬(wàn)m3。

      1.2 電氣設(shè)備老化失效

      灌區(qū)運(yùn)行時(shí)間已有50多年,1999年更換的變壓器、高壓開關(guān)、隔離開關(guān)被電業(yè)局多次要求整改,1999年未更換的高壓開關(guān)柜及高壓電纜等電氣設(shè)備老化更為嚴(yán)重,均需更新,現(xiàn)狀變配電室尺寸狹窄不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

      1.3 壓力管道運(yùn)行隱患多

      總站站內(nèi)5條輸水壓力管道總長(zhǎng)2.48 km,下部為鋼管,上部為鋼筋混凝土管。由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),鋼管銹蝕嚴(yán)重,鋼筋混凝土管管箍脫落,管節(jié)斷裂,多次發(fā)生崩管事故,不僅影響正常運(yùn)行,而且危及機(jī)房安全。

      1.4 管理設(shè)施陳舊老化

      泵站主廠房、配電室及管理房均為建站初期修建,破敗不堪,機(jī)房、配電室屋頂漏雨,危及機(jī)電設(shè)備和操作人員安全。

      2 對(duì)策措施

      2.1 水泵機(jī)組改造

      1)技術(shù)指標(biāo)復(fù)核[1]。(1)特征水位:東平湖目前特征水位與泵站建設(shè)時(shí)的特征水位已發(fā)生變化,按最新特征水位對(duì)泵站的主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行復(fù)核。(2)原設(shè)計(jì)指標(biāo):前池設(shè)計(jì)最低取水為38.5 m,正常取水位40.0 m,最高水位44.0 m。(3)最新指標(biāo):訊限水位41.88 m,非汛期多年平均水位40.85 m。(4)特征揚(yáng)程:最高揚(yáng)程44.14 m,最低揚(yáng)程40.76 m。

      2)水力計(jì)算[2]。經(jīng)計(jì)算,泵站最大設(shè)計(jì)揚(yáng)程為44.14 m,最低設(shè)計(jì)揚(yáng)程為40.76 m,平均揚(yáng)程為41.79 m。

      3)水泵選型。在滿足泵站設(shè)計(jì)流量、揚(yáng)程的前提下,優(yōu)先選用國(guó)家推薦、經(jīng)鑒定的高效系列產(chǎn)品。泵站為改造項(xiàng)目,受場(chǎng)地及吸水條件制約,選用吸水性能好的水泵,配套采用節(jié)能高效的高壓電機(jī)[3]。從水泵效率、總配套功率、氣蝕余量等方面綜合考慮,選擇SN600-M12SJ/617型雙吸離心泵。

      2.2 配電控制室改造

      新建配電控制室結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),地上二層,建筑面積307.5 m2,建筑高度為8.7 m。配電控制室設(shè)計(jì)合理使用年限按50年考慮,安全等級(jí)為二級(jí)。

      2.3 電氣改造

      引湖電灌總站為灌溉泵站,將總站用電負(fù)荷等級(jí)確定為三級(jí),主電源采用35 kV線路供電。

      2.4 輸水管道改造

      輸水管道長(zhǎng)度較小,但垂直落差較大,選擇PE管、涂塑復(fù)合鋼管、玻璃鋼管、混凝土管等管材進(jìn)行方案比選(見(jiàn)表1)。

      表1 管材經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較一覽表

      經(jīng)比較,考慮工程投資限制,平坡段選用混凝土管道,陡坡段選用涂塑復(fù)合鋼管,更換原有3條DN1000混凝土壓力管道和鋼管。

      2.5 泵房維修加固

      泵房維修加固主要包括:拆除現(xiàn)狀女兒墻及屋面面層、防水層,用聚合物防水砂漿修補(bǔ),設(shè)置SBS高聚物改性瀝青防水卷材,白色PVC雨水口及雨水管;草酸清洗現(xiàn)狀料石表面,外墻裂縫、砌塊灰縫、管道根部等滲漏較嚴(yán)重部位采用注漿止水防滲,刷聚合物水泥防水涂料;拆除更換現(xiàn)狀門窗及通風(fēng)洞鋼絲網(wǎng),檢修間外面更換電動(dòng)卷簾門,與配電室相連內(nèi)門更換甲級(jí)防火門;拆除現(xiàn)狀管溝及設(shè)備,新建泵組基礎(chǔ)、巡視平臺(tái)、檢修閥門井等。

      3 效益分析

      二十里鋪引湖灌區(qū)節(jié)水配套改造實(shí)施后,泵站提水能力明顯增強(qiáng),提水能力增加到4.2 m3/s,在灌水周期每次灌水時(shí)間延續(xù)25 d,每天灌溉24 h,每年平均灌溉3次,可提水量為2 721.6萬(wàn)m3。灌溉供水保證率明顯提高,年增節(jié)水80萬(wàn)m3,恢復(fù)灌溉面積0.22萬(wàn)hm2,改善灌溉面積0.24萬(wàn)hm2,年可增產(chǎn)糧食182萬(wàn)kg,農(nóng)業(yè)灌溉總增產(chǎn)效益為341.69萬(wàn)元。改良土壤結(jié)構(gòu)、增加有機(jī)質(zhì)含量、培肥地力,增加土壤和空氣濕度,改善區(qū)內(nèi)小氣候條件,控制水土流失,有利于項(xiàng)目區(qū)綠化、美化,田間發(fā)展農(nóng)田林網(wǎng)。增加了項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)民的收入,促進(jìn)了社會(huì)穩(wěn)定和農(nóng)村精神文明建設(shè),加快了鄉(xiāng)村振興的步伐。

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