绥滨泵站更新改造工程规模复核过程全分析

周瑞瑶

(鹤岗市水务局，黑龙江鹤岗 154101)

绥滨泵站更新改造工程规模复核过程全分析

周瑞瑶

(鹤岗市水务局，黑龙江鹤岗 154101)

通过绥滨泵站更新改造工程建设，分析灌溉泵站和排水泵站的规模复核计算过程，从而确定工程建设规模与主要建设目标。

绥滨泵站;规模复核;灌溉制度;排水模数;设计暴雨;排水流量

1 工程概况

绥滨县地处黑龙江省东北部松花江下游与黑龙江交汇的三角地带，三面环水，中间绿洲。北以黑龙江主航道为界与俄罗斯隔江相望，东、南依松花江与同江市、富锦市带水相连，西与萝北县接壤。全县总面积3 335 km2。绥滨县境内无山、无丘陵，地势低平，河沟纵横，多滩地、多沼泽地、多泡塘。

绥滨县绥滨泵站始建于20世纪70～80年代，目前工程机电设备老化失修严重，电机、水泵超龄运行，带病作业，加之1998年有部分泵站被洪水淹没，容易发生重大事故，事故一旦发生后果十分严重。因此绥滨县绥滨泵站更新改造工程对绥滨县农业经济发展起到了举足轻重的作用。绥滨县绥滨泵站共有7座泵站组成，联合发挥效益。分布在绥滨县松花江左岸滩地的灌涝区内，包括灌溉站3座，排水站4座，灌溉站为敖来灌溉站、兴安灌溉站和永兴灌溉站;排水站为蜿蜒河排水站、凤鸣排水站、东升排水站和敖来河排水站。现状总装机功率4 220 kW，总流量51.05 m3/s，灌溉总面积1 733.2 hm2，总排水面积7.6万hm2。

2 灌溉泵站规模复核

2.1 灌溉制度

采用时历年法确定历年灌溉制度，根据灌溉定额的频率分析选出2～3个符合设计保证率的年份，以其中灌水分配过程不利的1 a为典型年，以该年的灌溉制度作为设计灌溉制度。

泡田定额为m1=87.4(m3/666.7 m2)。

生育期定额m2=293.5(m3/666.7 m2)

则净灌溉定额M=m1+m2=380.9 m3/666.7 m2。

2.2 灌水率

灌水率是指单位面积上所需灌溉的净灌溉流量q净，通常又称灌水模数，初步确定该工程灌水率为0.61m3/s/104×666.7 m2。

根据设计灌水率及有效综合利用系数，由斗渠逐级向上推求流量及水位，确定灌溉泵站流量。见表1。

表1 灌溉泵站流量表

3 排水泵站规模复核

3.1 排水模数

本次主要依据《三江平原水利综合规划总报告》，分析计算了旱田排水模数和水田排水模数。

3.1.1 旱田排水模数

根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288-99)中的有关规定，结合黑龙江省三江平原地区的实际情况，考虑作物耐淹历时，旱田排水模数计算，采用一日暴雨两日排出。旱田排水模数计算公式为：

式中：Qp为旱田排水模数，m3/s/km2;R为设计径流深，mm;t为排涝历时，取2 d。

设计暴雨根据本次选择的典型雨量站(1956～2000年)历年5月1日～10月30日实测降雨量资料，逐日计算一日雨量加前期影响雨量Pa值，统计各站逐年最大一日暴雨加前期影响雨量之和，进行频率计算，取Cs=2.0Cv。根据48个代表站设计P1+Pa成果，绘制5 a一遇(P1+Pa)m等值线图。三江平原地区六大分区P1+Pa设计值，根据所在地理位置按等值线图查得，净雨深采用我省东部地区不同土壤的降雨径流关系(P1+Pa～R)查算，P1+Pa～R关系曲线，然后根据排模计算公式计算设计排模。为了便于应用且避免不同频率等值线出现交叉矛盾，本次只绘制了5 a一遇(P1+Pa)m等值线图，以此为基础给出10 a一遇、3 a一遇的换算系数，经统计分析后采用k10%/k20%为 1.13，k33.3%/k20%为0.89。

表2 旱田排水模数计算成果表

3.1.2 水田排水模数

水田排水模数计算公式如下：

式中：qw为水田设计排水模数，m3/s/km2;P3为设计3 d暴雨，mm;h为水田滞蓄水深，取20 mm;e为田间蒸发损失，按试验站资料取4.29 mm/d;t为排出历时，取4 d;d为田间渗漏损失，按试验站资料黏土取2.72 mm/d，黏壤土取3.59 mm/d，壤土取4.45 mm/d。

根据各雨量站1956～2000年历年水稻生育期(6月～9月3日)逐日降雨资料，按连续3 d最大暴雨选样，采用P-Ⅲ型理论频率曲线适线，计算各单站设计3 d暴雨。

根据三江平原地区48个代表站3 d设计暴雨成果，绘制5 a一遇3 d暴雨等值线图。三江平原地区六大分区3 d暴雨设计值，根据所在地理位置按等值线图查得，水田排水模数计算采用3 d暴雨4 d排出，田间蒸腾与渗漏损失借用邻近灌区试验站资料分析选用，各单站3 d暴雨设计值及排水模数成果。萝北地区3 d暴雨设计值及排水模数见表3。

依据5 a一遇3 d暴雨等值线图，给出10 a一遇、3 a一遇的换算系数，经统计分析后采用k10%/k20%为1.21，k33.3%/k20%为0.83。

表3 水田排水模数计算成果表

3.2 排水流量

在现状排涝分区的基础上，按照高水高排、低水低排、分片排水，相机自排等原则，根据排水区内各种土地利用组成，考虑排水沟道的调蓄作用和洪水的迟缓系数，合理确定抽排规模。各排水泵站流量见表4。

表4 排水泵站流量表

绥滨县绥滨泵站更新改造前设计流量51.05 m3/s，更新改造后设计流量115.77 m3/s，本期更新改造设计流量92.39 m3/s。由于蜿蜒河涝区现状治涝工程标准低，工程不配套，影响蜿蜒河泵站的发挥，此次仅对现有泵站进行更新改造，择期新建泵站1座。绥滨县绥滨泵站更新改造规模对照详表5。

表5 绥滨县绥滨泵站更新改造规模对照表

通过黑龙江省大型泵站更新改造或拆除重建工程建设规模复核的分析，可确定项目实施改造的目标及规模。项目实施后可以极大的改善灌区灌溉条件和排水区排水条件，扩大灌区面积，提高灌区粮食的产量和灌溉保证率，有效的减少排水区涝灾的发生，改善当地环境，促进社会稳定和新农村的建设，对我省经济的发展将起到良好的推动作用，有利于我省商品粮基地的建设。

［1］黑龙江省水利水电勘测设计研究院.黑龙江省绥滨县绥滨泵站更新改造工程可行性研究报告［R］.哈尔滨：黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2009.

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泵站更新改造工程中灌溉泵站和排水泵站的规模复核计算分析过程，确定了工程建设规模与主要建设目标，下面就绥滨泵站更新改造工程规模复核的过程进行分析。

1007-7596(2011)05-0042-02

2010-12-30

周瑞瑶(1978-)，女，黑龙江鹤岗人，工程师;赵桂芳(1974-)，女，黑龙江鹤岗人，工程师。