城西湖排灌站现状调查分析及规划与建议

摘要：排灌站是农业排灌的重要水利设施，主要负责农田的灌溉与排涝。多修筑于临近河道或湖泊的地方，主要利用电动机组（或柴油机组）把河道（或渠道）中的水抽到农田中进行灌溉或将农田中的涝水排至外河。本文就城西湖排灌站现状进行调查分析，并对其发展进行了规划与建议。

关键词：城西湖排灌站；规划；建议

中图分类号： G322 文献标识码： A

一、基本情况

(一)工程概况

1、工程地理位置及各站受益范围

城西湖，位于霍邱城西，沣河尾部，为淮河中游最大的湖泊洼地。湖区26.5m以下高程面积527.5km2，蓄洪量29.5亿m3，为淮河中游最大的湖泊蓄洪区。1950年城西湖列为淮河中游湖泊蓄洪区，蓄洪年份为淮河下游减轻压力，安全渡汛，非蓄洪年份，湖区三十多万亩农田获得麦秋双收。

垦区排灌工程主要有西湖、城南、高台、高塘、陈郢、曾台等电力排灌站。退垦还湖后，原城南站位于深水区，失去其作用而报废。目前共有西湖、高台、高塘、陈郢、曾台等五座泵站。

2、排涝标准

城西湖排灌区规划于六十年代后期，限于当时的经济发展水平，除涝标准仅为三年一遇，排涝模为0.35m3/s/km2。

3、开机运行情况

城西湖站共包括5座泵站，由霍邱县排灌管理总站统一管理，各站有其自身的管理机构。由于所处的地理环境，决定了各站每年排灌任务都非常繁重。

4、泵站输变电情况

高塘站：该站电源来自淮南电网，经霍邱110kV变电所降压后，由35kV线路经高塘开关站向本站供电。站内设35kV降压变电所，安装S7―1000/35变压器一台。

高台站：该站电源来自淮南电网，经霍邱110kV变电所降压后，由35kV线路经高塘开关站降压后，通过10kV线路向本站供电。站内安装S7―1000/10变压器一台。

曾台站：该站电源来自淮南电网，经霍邱110kV变电所降压后，由35kV线路经高塘开关站向本站供电。站内安装S7―1000/35变压器一台。

陈郢站：该站电源来自淮南电网，经霍邱110kV变电所降压后，由35kV线路经高塘开关站再经分水闸变电所向本站供电，安装S7―3150/35变压器一台。

西湖站：该站由霍邱县临淮岗变电所中安装的2台SJL―5600/35主变，两回路（LGJ―240）导线向本站供电，本站主接线采用单母线接线，双回路并联运行，站用0.4kV负荷供电由6kV母线上安装的站用变压器供给，站用变压器为S9―315/6.3。

(二)设计、施工及安装情况

1、高塘站：该站由城西湖围垦工程指挥部投资，安徽省水利厅设计院设计，安徽省水利厅建设安装处施工。设计排涝进水位为18.5m，排涝出水位为24.0m，设计灌溉进水位为17.5m，出水位为22.5m。泵房为钢筋砼排架结构，底板为钢筋砼整体底板，该站土壤以粉质壤土和砂壤土为主，9.5m以下为中砂层。地下水为潜水，高程在17.2~18.5m之间。

2、高台站：设计排涝进水位为18.0m，排涝出水位为24.0m,设计灌溉进水位为17.5m，灌溉出水位为22.0m。泵房结构型式与高塘站相同，土壤以壤土和砂壤土为主，地下水位在17.0m高程以上，与附近河湖水位相接，为潜水型。

3、曾台站：设计排涝进水位为19.5m，排涝出水位为26.8m，设计灌溉进水位为17.0m灌溉出水位为22.5m，泵房结构与土质情况与高台站相似。

4、西湖站：设计排涝进水位为18.0m，排涝出水位25.2m，设计灌溉进水位为16.5m，灌溉出水位为22.8m。泵房为块基型结构，土壤以砂壤土为主。

以上4站土质条件均较差，地下水位较高，施工过程中施工排水难度大，底板浇筑质量难以保障，受当时施工工艺所限，砼表面及施工缝质量存在缺陷。设备安装质量能满足规范及设计要求。

(三)技术管理情况

1998年霍邱排灌管理总站成立，城西湖排灌站由县总站统一管理，管理体制逐渐缕顺。近年来县总站依据泵站运行管理规范制定了各种管理制度。执行情况较好，运行管理已进入良性循环，由于运行维护得当，虽然各站设备陈旧老化，但仍能发挥较大的效益。特别从90年以来城西湖排灌区遭受的几次较大涝灾中发挥了巨大作用，确保了该区的农业丰收。

1991年淮河流域普降暴雨，淮河全线告急，我县境内淮干已水位超保证水位，为了保障下游重要城市及铁路的安全，城西湖开闸蓄洪，同时五站停止运行，为了保障设备安全，陈郢、曾台、高墉、高台四站将电机等电气设备吊至配电层（各站配电层地面高程均在28.0m以上），西湖站筑有防洪圈堤，在前池内安装临时柴油机组抽排内涝。保障了机电设备的安全。

二、规划与建议

(一)按十年一遇除涝标准进行治理。根据城西湖排灌渠历年涝灾成因分析、实际收集到的降雨资料及耕作区作物种植情况，按《安徽省淮北地区除涝水文计算办法》，计算得出相应的抽排模数为0.62(m3/s)/km2。

灌溉：灌溉保证率95%，灌水模为1.0(m3/s)/万亩。

(二)排水范围划分

城西湖排灌区面积216.7km2，根据区内实际情况将其划为3个区，正常情况下各自分开排涝，遇上游站故障等特殊情况时，利用西湖站机组大、流量大、运行可靠的特点，为其他站提供备用。1区面积159.3km2，为现有陈郢、曾台、西湖3站排水范围，可通过对曾台、西湖两站改造的方式使其除涝标准达到十年一遇。2区面积15.4km2，为原规划设计高塘站排水区朱高路以东部分，利用改造后的高塘站，也可达到十年一遇除涝标准。朱高路以西原规划设计由高塘站抽排的10km2土地，由于西高东低地面高差悬殊较大，涝水历来东流至高台站抽排，现将其与高台站排水区合并成为3区，面积42km2。由于该区地势低洼，水引至西湖站抽排历时长涝灾损失较大，仅通过改造高台又无法使其排涝标准达到十年一遇，较为合理的方案是新建军台排涝站，若确受经费限制，也可让该区部分涝水暂由西湖站抽排，待条件具备后再建新站。按照上述3个区的划分及计算出的排涝模数，各区排涝流量为：

Q1=159.3×0.62=98.8m3/s

Q2=15.4×0.62=9.5m3/s

Q3=42×0.62=26.0m3/s

(三)特征水位及扬程

城西湖排灌区6站特征水位及扬程，根据规划资料并对个别与实际情况不符的水位作适当调整后，具体见表3.1。

特征水位及扬程表表3.1

(四)主要技术措施

1、陈郢站、西湖站及高台站

陈郢站于2006年已实施完成拆除重建工程，西湖站及高台站于2012年已实施完成大型泵站改造项目，本次改造仅需考虑通讯调度系统。

2、曾台站

（1）水泵更新为28ZLB―85，采用不锈钢叶片，聚氨酯轴承。电动机考虑到性能尚好，仍用现有JSL12―8/155kW。水泵采用水平出流，泵体60°弯头后再安装一个30°（Φ700）弯头，其后设置一个Φ700―900×1500

穿墙扩散管，最后装用Φ900浮箱拍门断流，以降低泵装置出口水力损失，减小拍门关闭冲击力，增加水泵机组运行安全性。

（2）变电所更新GW5D―35/600型电动隔离开关1台，设JLS―35高压计量箱1台。S7―1000/35kV主变维修，用LDFT36―400型组合电器1台进行分合及保护。为防止雷电波对变电所的侵袭，选用Y5WZ―51/134型避雷器保护。

（3）主变低压侧用钢芯铝绞线LGJ―240每相3根并联引入站房配电层，用铝排引入进线总柜。配电柜选用MNS低压成套组合开关柜，其中MNS―04进线总柜1面、MNS―12（改）分柜2面、MNS―23电容补偿柜1面、MNS―07站用电柜1面。

（4）设置计算机监控系统，对全站设备进行控制、监视、管理，对各种运行数据进行采集、处理、记录，建立数据库，对事件顺序记录，便于分析事故、故障原因；与上级管理、调度中心通信，及时上报运行情况。

（5）为改善供电条件，更新35kV、LGJ―70线路10km。

（6）原排涝进水闸作交通桥使用，紧接其后重建排涝进水闸，安放闸门、启闭机及清污机。进水闸2孔2.5m×2.5m，采用钢筋混凝土闸门，配5t螺杆式启闭机。

（7）凿除防洪闸、排灌控制闸、灌溉闸4孔闸门门槽二期砼，更换闸门埋件，排灌控制闸、灌溉闸3砼闸门进行更新，更新防洪闸10t电动卷扬启闭机1台、排灌控制闸10t电动卷扬启闭机1台，灌溉闸5t电动卷扬启闭机2台。拆除重建防洪闸启闭机房。

（8）对泵房碳化砼结构表面进行清理、封闭，局部进行补强，泵房内外进行装饰。

3、高塘站

（1）水泵更新为700ZLB1.8―4.1，采用不锈钢叶片，聚氨酯轴承。电动机更新为Y315M2―8/132kW。水泵采用水平出流，泵体60°弯头后再安装一个30°（Φ700）弯头，其后设置一个Φ700―900×1500穿墙扩散管，最后装用Φ900浮箱拍门断流，以降低泵装置出口水力损失，减小拍门关闭冲击力，增加水泵机组运行安全性。

（2）变电所更新GW5D―35/600型电动隔离开关1台，设JLS―35高压计量箱1台。S7―1000/35kV主变维修，用LDFT36―400型组合电器1台进行分合及保护。为防止雷电波对变电所的侵袭，选用Y5WZ―51/134型避雷器保护。

（3）主变低压侧用钢芯铝绞线LGJ―240每相3根并联引入站房配电层，用铝排引入进线总柜。配电柜选用MNS低压成套组合开关柜，其中MNS―04进线总柜1面、MNS―12（改）分柜2面、MNS―23电容补偿柜1面、MNS―07站用电柜1面。

（4）设置计算机监控系统，对全站设备进行控制、监视、管理，对各种气量、水力监测量等运行数据进行采集、处理、记录，建立数据库，对事件顺序记录，便于分析事故、故障原因；与上级管理、调度中心通信，及时上报运行情况。

（5）更新高塘变电所至高塘站35kV配电线路4km，导线采用LGJ―70。

（6）该站金属结构锈蚀损坏严重，应予以更换。防洪闸、低孔涵3孔砼闸门按原有尺寸进行重新预制安装；2孔检修闸门高度太小，满足不了检修期挡水要求，高度增加1m重新制作。原手动螺杆式启闭机7台全部更换为电动螺杆式启闭机，在检修闸前增设宽、高为5.6×4.5m2固定式拦污格栅，配铲抓式机械清污机1台自动清除格栅前污物。凿除各闸门门槽二期砼，更换闸门埋件。

（7）对泵房碳化砼结构表面进行清理、封闭，局部进行补强，泵房内外进行装饰。

4、军台站

军台站为规划新建排涝站，安装900ZLBC―100配JSL15―10/260kW立式轴流水泵机组5台。配S9―1600/10主变及S9―30/10站变各1台，用JLS―10高压计量箱进行电能计量，架设高塘变电所至该站10kV输电线路9km（导线采用LGJ―70），用LDFT12―400型组合电器，对主变进行分、合及保护。安装MNS低压配电屏7面，设计算机监控系统对全站机电设备进行控制，完成各电气量、水力监测量的采集、统计、打印、上传工作。

泵站建筑物由排涝引渠、进水闸、前池、泵房、汇水箱、穿堤涵洞、防洪闸组成。泵房设水泵、电机、配电3层，变配电设备置于防洪水位以上的配电层处，配电层高层确定为28.4m。管理设施建在军台岗地处，免受蓄洪影响。

三、工程效益

1、治涝效益：每年可减少涝灾面积15000亩，当地水稻产量600kg/亩，按每亩减产50%计300kg/亩计算，减免农业损失为450万kg。按水稻价格1.2元/kg计算，可减少农业损失540万元。

2、灌溉效益：排灌区内5万亩耕地得到改善，按每亩每年增产100kg粮食计算，每年可增产400万kg，按水稻价格1.2元/kg计算，可增加农业收入600万元，即灌溉效益为600万元。

3、节能效益：城西湖泵能耗高，效率低。单位能耗达到6~7kW・h/ktm，更新改造后单位能耗可降20%到5 kW・h/ktm，可节省动力费用50万元。

通过计算可知，治涝效益、灌溉效益和节能效益合计为1190万元，经济效益相当显著，同时，通过治理提高了农业丰收的保证率，使排灌区人民看到了国家政策投入所带来的好处，具有广泛的社会效益。

四、结束语

总之，排灌站担负着防洪、排涝和灌溉等作用，它的安全关系到人们群众生命财产安全和工程效益。本文主要对城西湖排灌站现状调查分析并提出了规划建议，由此可以看出，在排灌站建设的过程中一定要加强做好施工前的各项准备，并加强施工过程的有效管控，为排灌站作用的充分实现打下坚实的基础。

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