二十里铺引湖灌区节水改造存在问题及对策

巩向锋，蒋士法，周 震

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250014；2.东平县水利局，山东 东平 271500；3.泰安市河湖管理保护服务中心，山东 泰安 271000）

东平县二十里铺引湖灌区设计灌溉面积7 666.67 hm2，是全省第二大提水灌区，涉及东平县老湖、梯门、大羊3个乡镇，98个行政村，受益人口15万。灌区以东平湖为水源，是解决3乡镇山区农业灌溉以及补充地下水源的重要工程。灌区始建于1968年，1972年10月竣工并投入使用。主厂房装机10台套，装机功率3 920 kW、设计流量7 m3/s。现状配电室地上一层，建筑面积141.4 m2，站内安装35 kV变压器2台，站内压力管道总长度2.48 km。项目区现状可供水量1 670.9万m3，需水量3 918.40万m3，短缺2 247.50万m3。灌区供需矛盾比较突出，严重制约着区域经济发展和乡村振兴。

1 存在的主要问题

1.1 机泵设施达不到运行使用要求

泵站主厂房内现安装机泵10台（套），1999年更换的6台水泵电机，服役已逾20年，超过折旧年限，机泵老化、磨损、漏水严重，震动噪音大，电机发热漏电，效率降低，水头损失大，仪表不全、阀门失效，只有2台还可以勉强使用。1999年未更换的4台水泵电机，由于运行时间过长，已处于废弃状态。2台可用水泵也是带病运行，跑、冒、滴、漏现象严重，提水能力1.4 m3/s，年平均灌溉次数2.5次，每次灌溉25 d，每天运行12 h，每年平均灌溉0.24万hm2，灌溉期内可提水量约378万m3。

1.2 电气设备老化失效

灌区运行时间已有50多年，1999年更换的变压器、高压开关、隔离开关被电业局多次要求整改，1999年未更换的高压开关柜及高压电缆等电气设备老化更为严重，均需更新，现状变配电室尺寸狭窄不满足现行规范要求。

1.3 压力管道运行隐患多

总站站内5条输水压力管道总长2.48 km，下部为钢管，上部为钢筋混凝土管。由于运行时间较长，钢管锈蚀严重，钢筋混凝土管管箍脱落，管节断裂，多次发生崩管事故，不仅影响正常运行，而且危及机房安全。

1.4 管理设施陈旧老化

泵站主厂房、配电室及管理房均为建站初期修建，破败不堪，机房、配电室屋顶漏雨，危及机电设备和操作人员安全。

2 对策措施

2.1 水泵机组改造

1）技术指标复核[1]。（1）特征水位：东平湖目前特征水位与泵站建设时的特征水位已发生变化，按最新特征水位对泵站的主要设计参数进行复核。（2）原设计指标：前池设计最低取水为38.5 m，正常取水位40.0 m，最高水位44.0 m。（3）最新指标：讯限水位41.88 m，非汛期多年平均水位40.85 m。（4）特征扬程：最高扬程44.14 m，最低扬程40.76 m。

2）水力计算[2]。经计算，泵站最大设计扬程为44.14 m，最低设计扬程为40.76 m，平均扬程为41.79 m。

3）水泵选型。在满足泵站设计流量、扬程的前提下，优先选用国家推荐、经鉴定的高效系列产品。泵站为改造项目，受场地及吸水条件制约，选用吸水性能好的水泵，配套采用节能高效的高压电机[3]。从水泵效率、总配套功率、气蚀余量等方面综合考虑，选择SN600-M12SJ/617型双吸离心泵。

2.2 配电控制室改造

新建配电控制室结构形式为框架结构，地上二层，建筑面积307.5 m2，建筑高度为8.7 m。配电控制室设计合理使用年限按50年考虑，安全等级为二级。

2.3 电气改造

引湖电灌总站为灌溉泵站，将总站用电负荷等级确定为三级，主电源采用35 kV线路供电。

2.4 输水管道改造

输水管道长度较小，但垂直落差较大，选择PE管、涂塑复合钢管、玻璃钢管、混凝土管等管材进行方案比选（见表1）。

表1 管材经济技术比较一览表

经比较，考虑工程投资限制，平坡段选用混凝土管道，陡坡段选用涂塑复合钢管，更换原有3条DN1000混凝土压力管道和钢管。

2.5 泵房维修加固

泵房维修加固主要包括：拆除现状女儿墙及屋面面层、防水层，用聚合物防水砂浆修补，设置SBS高聚物改性沥青防水卷材，白色PVC雨水口及雨水管；草酸清洗现状料石表面，外墙裂缝、砌块灰缝、管道根部等渗漏较严重部位采用注浆止水防渗，刷聚合物水泥防水涂料；拆除更换现状门窗及通风洞钢丝网，检修间外面更换电动卷帘门，与配电室相连内门更换甲级防火门；拆除现状管沟及设备，新建泵组基础、巡视平台、检修阀门井等。

3 效益分析

二十里铺引湖灌区节水配套改造实施后，泵站提水能力明显增强，提水能力增加到4.2 m3/s，在灌水周期每次灌水时间延续25 d，每天灌溉24 h，每年平均灌溉3次，可提水量为2 721.6万m3。灌溉供水保证率明显提高，年增节水80万m3，恢复灌溉面积0.22万hm2，改善灌溉面积0.24万hm2，年可增产粮食182万kg，农业灌溉总增产效益为341.69万元。改良土壤结构、增加有机质含量、培肥地力，增加土壤和空气湿度，改善区内小气候条件，控制水土流失，有利于项目区绿化、美化，田间发展农田林网。增加了项目区内农民的收入，促进了社会稳定和农村精神文明建设，加快了乡村振兴的步伐。