湫湖泵站改造可行性研究

摘要

湫湖泵站电气设备已经老化，不能正常安全运行，现对泵站进行可行性改造研究，可以较大提高灌区灌溉标准，有利于社会稳定和当地经济的持续发展，社会、经济和环境效益显著。

关键词

泵站可行性 选型

中图分类号： TV675 文献标识码： A

一、工程概况

湫湖泵站位于江苏省南京市溧县晶桥、白马、永阳三镇交界处，是南京市大型灌区湫湖灌区的渠首工程，设计灌溉面积30万亩。

湫湖提水站于1978年12月开始兴建，1980年6月竣工。泵房采用干式型框架结构，半落井安装。安装24sh-13型离心泵16台,配套电机单机功率550kw，总装机容量8800kw，机组布置形式采用两列双向交错排列，机组之间采用直接传动。

二、经济概况

1、 交通方便

溧水是长三角重要交通节点。

2、溧水资源丰富

矿产资源丰富，具有独到的农业自然资源，旅游资源丰富，境内文化古迹众多。

3、溧水投资环境优越

区位优势明显，省级溧水经济开发区是全县开放开发的龙头。

三、气象

湫湖灌区所在的溧水县处于北亚热带季风气候区。四季分明，寒暑显著，雨量充沛，无霜期长。

湫湖灌区气候复杂，灾害性天气频繁。每年都会出现不同程度的自然灾害，其中旱、涝灾害发生频繁，影响面大。灌区多年平均雨量1089.3mm。多年平均地表径流系数为0.34， 灌区多年平均水面蒸发量为1038mm，干旱指数在0.85到0.88之间，说明灌区的气候偏湿润。湫湖提水站位置新桥河防洪水位为15.25m。

四、主要存在问题

湫湖泵站自1980年建成以来，经过30余年的运行，机电设备已经老化，大多为淘汰产品，维护困难；多数建（构）筑物破损严重，当时的设计某些方面也与现行规范规定不相符合；站区供配电系统不配套；管理、生产设施破损毁坏严重。该泵站已不能正常安全运行，严重影响湫湖灌区的农业生产。

根据《泵站安全鉴定规程》，湫湖提水站最终评定为四类泵站，必须尽快拆除重建。

1、主机泵：该站水泵为1979年高邮水泵厂生产，总体老化严重，已为该厂淘汰产品，早已不再生产，已无零部件供应，应于淘汰。

2、主电机：所检4台电机的绕组绝缘电阻及绕组直流电阻符合要求；吸收比以及直流耐压及泄漏电流不符合要求；电机转子电缆破损、断相均不符合要求；电机外壳、底脚锈蚀，轴承锈蚀，轴承座渗油及转子碳刷架、滑环锈蚀，碳刷磨损、开裂等外观检查不符合要求。

3、开关柜：进线柜和控制柜敞开式无封闭后板，属于淘汰产品。少油断路器漏油、操作机构锈蚀，且已属于淘汰设备。

4、金属结构：进水闸中孔钢检修门，长年泡在水中锈蚀严重、失去转动作用已不能正常启闭；进水闸闸门严重损坏；出水闸阀锈蚀，电动部分和电控部分机构绝缘老化、锈蚀；启闭机严重老化、丝杆锈蚀且严重弯曲变形，不能满足启吊闸门要求。

5、抽真空系统：两套抽真空系统锈蚀严重、破损、缺件均瘫痪不能运行。1#抽真空系统电机缺失，真空泵连轴器损坏。2#抽真空系统电机连轴器和管道锈蚀严重。

6、工程建设任务：本工程建设任务为：改造翻建湫湖泵站，主要工程内容有进水闸、前池、泵室、出水管及出水池，配套建设供电专用线路、变配电站、泵站厂房及控制室等生产、生活管理设施，并建设场区供水、交通道路及场地绿化等。 本次改造为原址按原规模拆建。

五、改造方案

1、.工程总体布置

（1）泵站中轴线

湫湖泵站原址翻建，总体布置格局不变；引水河、出水渠既定不变，根据场地地形条件，泵站中轴线维持原泵站中轴线。

泵室布置：安装11台800S47A型离心泵，配用Y5601-8电机。水泵安装中心高程为5.755m。泵房垂直于水流方向布置，主机组布置采用双列布置，相邻机组间距最小为2.5m。

（2）.主水泵

现有水泵利用的可行性论证结果

对现有水泵进行改造是可行的。但现有水泵也属于停产产品，其维修费用较高，水泵效率低，运行成本较高。且仍采用现有水泵不符合环保节能的要求。

如采用新型水泵，效率将大幅提高，费用增幅很小，对整个工程的比重更小。经分析，确定本次改造采用新型水泵。

（3）泵型选择

1）基本参数

湫湖泵站设计提水流量为：15m3/s

设计扬程：

净扬程35.5m；总扬程40.83m。

泵机选型时水头损失暂按设计扬程的15%（5.33m）考虑。

2）机组台数和单机流量的确定

建站投资方面，无论是机电设备费还是土建工程费，在设备容量一定的情况下，一般机组台数越少投资越省；提水保证性和适应性方面，台数越多，越容易适应不同时期不同供水、排水流量的要求。

而湫湖泵站为灌溉提水站，分析该泵站以往的运行调度记录，流量变化幅度较大。综合已建工程的经验，并从节约用地、方便管理和节省投资等方面考虑，确定机组台数为10～14台，单机流量控制在1～1.5m3/s。选用卧式离心泵机组。

根据泵型确定原则，经比较选择，确定泵型选用800S47A泵，安装机组数为11台套。

前池排涝泵站泵型选择

前池排涝站的设计流量为0.5 m3/s，设计扬程为取10.5m。

根据以上流量和扬程，采用1台WQ1500-15-90自耦安装潜水泵，单台设计流量0.5m3/s，扬程12m，单台配套功率90kW。

（4）.电气设计

1）异步电动机

湫湖泵站配套电动机型号为Y5601-8、额定功率为800kW、电压等级为10kV的异步电动机。电动机为箱式结构，卧式安装，单轴身，F级绝缘。电机工作方式为连续运行。

2）主变选择

按计算容量选择主变：

选择容量为12500kVA的主变，，结果满足计算容量要求。湫湖泵站变电所主变选择SZ9D-12500/110型三相油浸自冷铜线双绕组低噪音有载调压电力变压器。

3）主要配电设备选择

本次改造110kV配电装置选用户内GIS组合电器设备，采用线路－变压器组，型号为ZF6-126/2000-40。高压开关柜选用KYN28-12中置式开关柜，开关柜内装设进口真空断路器；低压开关柜选用KYN44A-12型户内交流金属铠装移开式开关柜。根据工程特点，本工程的施工顺序为：现有建筑物拆除基坑开挖及排水设施布置砼垫层浇筑浇筑钢筋砼底板(底部)浇筑钢筋砼墩墙(中部)浇筑顶板(上部)泵房施工设备安装调试、道路及周边挡墙砌筑。拆除工作以爆破法为主，附以机械法。

六、结论

湫湖泵站改建工程实施后，湫湖灌区的设计保证率将达到95%，较大提高灌区灌溉标准，有利于社会稳定和当地经济的持续发展，社会、经济和环境效益显著。

工程的兴建也将带来一些不利的环境影响，主要是工程施工对施工区局部水域水质、环境空气、声环境、人群健康的影响以及工程引起的水土流失影响，上述不利影响随着工程的完建和环境保护措施的实施，将逐步降低或减免。工程占地对土地资源也将产生一定影响，永久占地对土地资源的损失是不可逆的，是为了取得保护效益所必须付出的代价。

结论：

工程建设对环境的不利影响主要发生在施工期间，除永久占地外，其他不利影响均可采取环保措施予以降低或减免，在环境保护方面没有影响工程决策的制约因素。

本工程的效益主要体现在有无工程对比的农业灌溉效益、城乡生活供水效益、灌区补水的生态效益。

本工程各项评价指标均超过规范要求，经济上是可行的，且经济效果较好，具有一定的抗风险能力。