宝鸡峡北昌泵站更新改造工程设计分析

摘要：泵站工程是灌溉抗旱设施的重要组成之一，承担着抽水扩灌的职能和任务。宝鸡峡北昌泵站原设计质量标准低，加之经多年运行老化失修严重，效能日益衰减。该工程设施改造结合实际勘测调研分析，科学制定设计改造方案，全面实施后使泵站抽水效能显著提升，达到了预期目标。

关键词：泵站工程；更新改造；设计原则；改造内容

中图分类号：TV675 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0012-02

1 北昌泵站概况

宝鸡峡北昌泵站位于陕西省咸阳市乾县王村镇任家村，是塬上总干渠灌溉系统一级抽水站，于1972年建成，设计灌溉面积13.48万亩，本级灌溉面积2.98万亩，设计流量6.38m3/s，设计扬程22.50m/20.50m。安装6台24sh-19A型卧式离心泵，配套Y400-43-6型280kW电机，安装500S-22型水泵1台，配套Y355-46-6型220kW电机，泵站总装机功率1900kW；泵站为正向进水正向出水，进水池、主厂房、输水管道、出水池呈直线布置；主厂房为砖混结构，水泵电动机组呈一列式布置，厂内设5t门式起重机；出水管道采用拍门断流；压力管道为单机单管，管径800mm；建有35kV变电站1座。主变为SL7-2500-35/6.3kVA，红卫变电站35kV输电线路全长12.87km。

2 存在问题

北昌泵站始建于1971年，受当时经济条件、设计及施工水平低下的制约，泵站结构设计、机组选型等均存在设计不合理现象，整个工程总体质量不高。加之建成后已运行40多年，缺乏资金维护，致使设备陈旧老化、损毁严重，机组运行效率、稳定性和安全性大大降低，泵房、出水管等建筑物也老化破损严重，存在众多安全生产隐患。

根据《陕西省大型灌溉排水泵站更新改造项目宝鸡峡大型灌溉泵站安全鉴定报告书》鉴定结论：北昌泵站主体建筑物、机电设备、金属结构、变电站、输电线路和生产管理设施均被评定为四类，需要更新改造。此后，委托陕西省宝鸡峡水利水电设计院进行工程改造方案设计。

3 设计原则

为使北昌泵站改造后从各个方面趋于合理化、规范化、现代化，保证机组出水量，充分发挥机电设备的效益，达到费省效宏，主要设计原则如下：

（1）紧扣可研，尊重实际。在《宝鸡峡泵站改造工程可研报告》总体规划指导下，从工程实际出发，使设计适应新农村建设和地方经济发展需要，合理确定改造内容，确保设计科学合理，充分发挥建设项目的社会效益、经济效益和环境效益。

（2）安全运行，节能高效。以确保安全供水为出发点，合理配置或更换设备，保证泵站及时供水，安全可靠，提高供水保证率；贯彻节约能耗、降低成本的方针，设计中尽量选用节能型设备，减少能源损耗，提高泵站的装置效率，力求取得良好的经济效益。

（3）新老衔接，经济实用。原抽水站总体布置维持不变，保证新老设施配合良好；泵站改造应做到经济合理、安全可靠、技术先进、运用方便、美观大方。本着运行安全、维修方便、造价经济的原则，设计中尽可能采用先进、稳妥的工艺、技术、材料和设备，提高工程技术水平。

（4）统筹兼顾，合理安排。合理安排设施改造工期，解决好工程施工与灌溉用水的矛盾，并能适应灌溉水量多变现实的要求。

4 主要建设内容

根据《宝鸡峡大型灌溉泵站安全鉴定报告书》、《宝鸡峡大型灌溉泵站更新改造可行性研究报告》和工程实际，确定本次北昌泵站更新改造工程建设内容。主要有：改建进水建筑物；改建主厂房、副厂房；更新进、出水压力管道；改建出水池；改建变电所1座；更换原有水泵机组及更新电气设备；更新改造室内油、风、气、水系统；改建管护设施1座及配套完善生产、生活设施等。

4.1 主体建筑物改造设计

4.1.1 拆除重建进水闸，对进水渠进行衬砌；改建进水池，采用单机单池、单流道，在进水流道上增加清污机、控制闸门；在与道路临近的输水渠、进水流道和进水池两侧增设钢栏杆。

4.1.2 拆除原砖混结构厂房，新建钢筋混凝土排架结构主厂房和砖混结构副厂房。

4.1.3 拆除已破损的钢筋混凝土坡管、镇墩及管床，更换钢筋混凝土管，新做管床与镇墩，整修现状管坡，改建排水沟与上下交通台阶。

4.1.4 拆除重建出水池，衬砌出水池与下游输水渠连接段，并整修出水池四周边坡，增加上下交通台阶。

4.1.5 对厂房四周及进水池左侧高边坡进行削坡处理，底部进行坡脚砌护，并设置排水沟。

4.2 水泵电动机组设计

北昌泵站原安装6台24sh-19A型卧式离心泵，配套Y400-43-6型280kW电机，安装500S-22型水泵1台，配套Y355-46-6型220kW电机，泵站总装机功率1900kW。泵站水机设备经多年运行，老化严重，性能下降，效率降低，虽经多次大修，仍难恢复设计性能，本次拟对水电机组进行全部更换。更换后水泵、电机型号为24sh-19A型水泵7台及对应Y4002-6电机共7台，泵站总装机功率

1960kW。

4.3 高低压配电设备设计

经多年运行，原电气设备老化严重。本次北昌泵站改造设计高压开关1台，主变压器1台，站用变压器1台，高压开关柜8台，低压配电柜4台，进线柜1台，馈电柜3台。

4.4 金属结构设计

北昌泵站原有金属结构经多年运用，锈蚀破损、老化严重，全部需要更新改造。此外，为了满足泵站安全运行和管理自动化的要求，增设相关仪器仪表若干，主要有进水池控制闸门、清污机、启闭机、液位显示仪，厂房内起重机、伸缩节、蝶阀，出水管道上的电磁流量计、真空破坏阀等。

4.5 主要管护设施设计

北昌泵站建成于1972年，站内管护设施大部分同步建成，建设标准低，质量差，加上多年使用，大多数已无法正常发挥应有功能，拟对站内管护设施全部进行改造，主要有：（1）硬化进站道路200m；（2）拆除原有10间危房，新建管护设施180m2；（3）完善配套供水设施，新建水塔1座；（4）对泵站院落进行绿化、美化布设，硬化站内主要交通道路。

4.6 计算机监控系统设计

泵站监控系统能够接受上级调度部门的监视和控制，也能向调度发送调度需要的各种数据。

泵站监控系统由站级计算机层（主控级）和现地控制单元层组成。LCU既作为全站监控系统的现地控制层，向泵站级上行发送采集的各种数据和事件信息，接受泵站级的下行命令对设备进行监控，又能脱离泵站主控级独立工作。

4.7 输电线路设计

北昌泵站电源由红卫变电所35kV母线，以一回输电线路经12.87km输送至北昌泵站户外变电站。本次对其进行改造。

4.8 变电站设计

设计改造北昌泵站原有变电站，35kV变电站采用户外布置型式，位置在原有地址上。布置形式为中式，与原来相同，进、出线方向均不改变。

5 结语

泵站工程是灌溉抗旱设施的重要组成之一，承担着灌区抽水扩灌的职能和任务。宝鸡峡北昌泵站设施受历史条件限制，原设计标准低，整体质量不高，加之经多年运行老化失修严重，效能日益衰减。该工程设施改造，结合实际勘测调研分析，科学制定设计改造方案，2012年全面实施后，使泵站抽水效能得到显著提升，达到了预期目标。说明方案设计科学合理，值得借鉴。

作者简介：程海（1982—），男，陕西乾县人，陕西省宝鸡峡礼泉总站助理工程师，研究方向：水利泵站工程

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