宝鸡峡白鹤泵站工程改造设计分析

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摘要：实施灌区泵站工程改造，是提升泵站抽水效能的重大举措。宝鸡峡白鹤泵站改造工程，结合实际勘测调研，科学制订详实设计方案，为实现工程改造质量创优目标奠定了良好的基础，可供同类工程借鉴。

关键词：泵站工程；改造方案；优化设计

中图分类号：TV675 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0038-02

1 泵站概况

白鹤泵站是宝鸡峡北干灌溉系统帝王泵站的二级站，位于咸阳市秦都区马庄镇西白鹤村，主要灌溉秦都区马庄镇、渭城区北杜乡、底张乡以及泾阳县蒋刘乡的7.76万亩农田。泵站于1959年建成，1997年对主机组及部分电气设备进行了更新，更新后设计流量3.87m3/s，设计扬程19m；安装24SAP-18A型卧式离心泵4台，配套Y355-6型250kW 6kV电动机；安装20SA-22型卧式离心泵1台，配套Y355-6型200kW 6kV电动机，泵站总装机功率1200kW。

2 存在问题

由于受历史条件限制，白鹤泵站建设标准偏低，主变压器以及高低压配电设备已属淘汰产品；进水池年久失修，淤积严重，混凝土剥蚀风化，多处裂缝；主副厂房地基沉陷，墙体多处裂缝，抗震能力不足；预应力钢筋混凝土压力管道严重腐蚀，碳化严重，钢筋外露，接口漏水；出水池基础不均匀沉陷，底板冲毁，墙体多处裂缝，渗水严重；生产管护设施年久失修。泵站运行管理存在严重的安全隐患。

2009年2月陕西省水利厅组织专家对白鹤泵站进行了现场检测，安全鉴定结论为：白鹤泵站建筑物为四类建筑物，水泵机组为二类设备，其余机电设备和金属结构为四类设备。泵站综合评定为四类泵站，随后安排进行更新改造。

3 总体改造目标

改造工程完成后，泵站布局合理、功能完备、高效运行、管理先进。泵站更新改造后灌溉保证率达到75%；泵站工程和设备完好率达到90%以上；装置效

率提高到60%以上；能源单耗低于4.5kW·h/kt·m。

4 泵站更新改造工程设计

4.1 泵站进水部分

泵站进水部分由5根直径进水钢管组成。进水母管由渐变管（直径D1500mm渐变D900mm）、45°D900mm弯管、4900mm长直径为D900mm钢管、偏心异径管（直径D900mm渐变D500mm）、60°S弯管

5个部分组成。

4.2 主、副厂房

根据水泵机组的布置，主厂房采用分层式布置，上层为通道层，下层为水泵层。安装5台水泵机组，中心间距5.2m，“一”字型布置，主厂房建筑面积299m2。

考虑电气设备布置要求，将副厂房布置在顺水流方向主厂房左侧，与主厂房相互贯通，主副厂房呈“L”型布置。副厂房设有高压室、低压室、中控室、电容室。

主厂房为钢筋混凝土排架结构。柱采用钢筋砼结构，上、下柱断面分别为0.4×0.45m、0.7×0.4m，柱总高8.1m。柱基础采用C25钢筋砼结构，基础底部设100mm厚C10混凝土垫层和300mm厚灰土垫层；墙基础为MU10砖条形基础，底部为灰土垫层。屋面梁采用9.0m跨钢筋砼双坡屋面梁。在厂房纵向高程486m、489m处设框架梁两道。基坑采用M7.5浆砌石挡墙，C15砼压顶。电缆沟采用MU7.5砖。排水沟采用C15砼。屋面板采用C30预制槽型板，屋面采用SBS防水屋面。墙体采用240厚粘土砖；主厂房地面采用现浇水磨石，副厂房中控室采用铺瓷砖地面，其他采用现浇水磨石地面；窗采用塑钢窗；进厂采用钢大门，副厂房全部采用防火门。

副厂房为砖混结构，在转角及纵横墙交接处设抗震构造柱，屋面为现浇钢筋混凝土结构，上做保温防水处理，设底圈梁与顶圈梁两道。墙体为240及370砖墙，墙下设条形砖基础。

4.3 压力管道

泵站5条压力输水管道沿坡布置。设计采用原管道坡比1﹕1.65，断流方式采用虹吸断流，虹吸中心管高程497m。水泵出口设1m的正心大小头钢管，直径从500mm渐变到800mm，后接直径为800mm的套管式伸缩节，伸缩节后为电动蝶阀，之后接直径800mm预应力钢筋混凝土管。在归化桩号0＋070处设1口电磁流量计阀井，直径D2000mm，井底采用混凝土，厚度200mm，井身采用砖结构，厚度为120mm。在管道最高点设1个真空破坏阀，上部建5座阀井，阀井采用砖混结构。

压力管道在坡底和坡顶各设1座镇墩，进出镇墩管道采用壁厚10mm钢管。压力钢管转弯半径R＝1.6m，转弯角度θ＝31.2°。压力管道镇墩采用C15钢筋混凝土，管床采用M7.5浆砌石，基础采用3﹕7灰土。

管道敷设后进行回填掩埋，厚度最少1.0m。坡面采用植草护坡。

4.4 出水池

受地形限制，17.7m出水池设计仍在咸三支渠上修建。出水池两岸为直立式C20钢筋混凝土挡土墙，墙高4.1m。出水池底部横向布置两条伸缩缝，采用653型橡胶止水带，坡板伸缩缝采用沥青砂板条，并在底板与坡板相交处布置两条纵向伸缩缝，伸缩缝采用沥青砂板条，缝宽2cm，深10cm。

4.5 水泵电动机组

本次改造对水泵电机组不进行更换。

4.6 高低压配电设备

更新高、低压柜13面，直流屏1套，各种动力、控制、照明配电箱等14面，电力电缆2550m，控制电缆6800m；更新变压器3台，户外断路器1台，高压隔离开关2组。

4.7 金属结构

更新改造主要有自动清污设备1套，手电两用螺杆启闭机5台，1000×1600mm铸铁闸门5套，起重机1台，出水管电磁流量计5套，真空破坏阀5台，套筒式伸缩节5个。

4.8 主要管护设施

改造主要内容有：对管理用房进行加固改造；砌筑围墙380m；完善配套供水设施，更换深井潜水泵1台，水塔1座；完善排水系统。

4.9 输电线路

白鹤泵站电压等级35kV，输电线路全长11.8公里，导线规格为LGJ-70，共分两段，帝王段7.8km在帝王泵站改造中已实施，白鹤段长4km，本次予以改造。

4.10 变电站

设计改造现有35kV变电站，户外位置保持不变，进、出线方向均保持不变。

5 结语

实施灌区泵站工程改造是提升泵站抽水效能的重大举措。宝鸡峡白鹤泵站改造工程，经过实际勘测调研，科学制订详实设计方案，为实现工程改造质量创优目标奠定了良好的基础，2011年工程实施后效果良好。

作者简介：陈小斌（1972-），男，陕西安康人，陕西省宝鸡峡管理局助理工程师，研究方向：灌溉工程管理。