水利工程软土基础上泵站更新改造的策略研究

程晓航 孟才

1.湖北省水利水电规划勘测设计院 湖北 武汉 430064

2.湖北志宏水利水电设计有限公司 湖北 武汉 430072

在水利工程中，泵站是不可缺少的部分，泵站最主要的作用便是确保农业在旱涝时不会受到影响，合理调节水系在稳定社会和谐中占据较为重要的作用。在水利工程中，泵站多半有几十年的时间了，而且受到泵站更新以及施工等方面的约束，不管从水工建设亦或是配电设施中，其自然老化现象都非常严重，尤其是部分排涝泵达不到区域排水要求。所以，重新更新改造水利工程泵站非常重要。

1 水利工程水利工程软土地基

1.1 水利工程软土地基的概念

水利工程软土地基一般是指强度低、压缩量较高、黏度较高的软弱土层，大部分水利工程软土地基是由多种物质混合而成的，软土分布的地域较广，一般分布于滨海、湖沼、谷地，由于水利工程软土地基含水量高、空隙较大极易被压缩，因此水利工程软土地基常常会开裂和变形。因此在桥梁建设中，就必须要加固水利工程软土地基，以提升它的承载力和稳固型，避免水利工程工程发生沉降断裂，导致道路曲折不平整[1]。

1.2 水利工程软土地基的特点

其一，压缩性高。由于水利工程软土地基的含水量高，土质较软，比其他土质的地基压缩时间长，因此，水利工程软土地基在压缩过程中，必须持续在高压力的作用下进行，才能形成稳定结构，最终达到施工质量的要求。其二，极易发生变形。水利工程软土地基发生变形，主要表现在两个方面，第一个方面是地基沉降，由于水利工程长期使用会受到车辆的碾压，这时水利工程软土地基由于土质较软的特点往往会被挤压得更加紧密，这时部分区域会出现空隙，造成地基沉降，并且当出现雷雨天气时，大部分水利工程软土地基可能会在没有任何外力的情况下造成自然沉降，而且沉降的非常不均匀。另一方面是地基断裂，地基断裂往往比地基沉降造成的危害更大，一旦发生地基断裂，车辆将不能在此路段行驶，因此只能封锁道路，严重的甚至导致该区域内的交通系统瘫痪。因为地基会长期受到外力的作用，刚开始时一般都是轻微变形，如果不采取有效的处理方法最终可能发展为严重变形，影响车辆的安全行驶，造成严重的交通事故，危害社会和个人。其三，含水量高。一般来说，由于水利工程软土地基的渗水能力较差，水利工程软土地基的含水量往往会超过传统的土质地基，因此，当水利工程软土地基的含水量达到一定程度后，就会增强土壤的流动性，对水利工程造成严重的损害，如果不及时对地基进行加固处理，就会影响水利工程软土地基的结构安全，影响施工进程。

2 水利工程软土泵站改造存在问题

2.1 人民群众参加深度不够

农村水利工程泵站更新工作时一种系统化、繁杂化的工程，假如社会公众不主动积极参加，泵站更新效果将会受到一定程度的负面影响。当前，部分泵站周围的农村居民没有认识到泵站的必要性，朝着泵站中随意丢弃生活垃圾、排放生活污水，在一定程度上污染了泵站水质，造成泵站以及附近生态均衡受到损坏。长久以来，农村水利工程泵站更新工作经过政府单层面开发，乡村居民的治理主体效用并没有得到表现。多年来，即使各地展开了一系列环保宣传活动，但是因为农村居民的真实参加度不充足，其很难在短时期中树立环保理念，无法及时改进自身生活生产模式。

2.2 协作体系不够健全

水利工程泵站更新实践工作存在较强的系统化、复杂化，触及相对多的单位和主体，唯有建设完善的写作体系，才能够有效贯彻泵站更新目标。但是当前，泵站更新管理体系不够健全，没有明确划分有关职能单位的责任，容易产生相互推卸责任等情况。因为缺少完善的体系支撑，部分泵站可能会重复展开治理工作，则一些泵站更新工作就会受到忽略，造成泵站更新成效大打折扣。除此之外，因为还未设置专门负责泵站更新的单位，很难统筹策划各项资源，也对泵站更新任务的展开形成了负面的影响[2]。

2.3 泵站更新方式不科学不合理

第一，过度注重短时间效益。部分单位在展开泵站更新工作适合，过度注重眼前任务与短时间利益，忽略长远发展目标，创建的治理方案不科学不合理，忽略了生态保护、可持续发展等标准。第二，施工方式向相对滞后。现时期，许许多多地方展开泵站更新的重要任务是防洪排涝及保障农业用水。为降低影响农村经济发展，加固泵站堤岸时也许会损坏泵站，乃至大面积占领泵站现有水面。这不但不能保障泵站的治理成效，并且会造成一系列的不良影响。

2.4 效益逐年衰减 抗灾能力降低

因部分泵站在维护保养上少，且灌溉的高峰期出现较多的问题，一些停水、停电的情况时有发生，同时，主变压器的电气设备容量有的大用的小，与泵站的桩基不相匹配，造成泵站设备运行降低，在汛期，因受到洪水的顶托，河水水位提高，使得机组超负荷运行，出现了强烈的振动，降低了排水流量，更为的严重的是泵站高洪水会被迫停机。

2.5 可行性和初步设计论证缺乏严谨性和科学性

任何的一项工程在设计前都要去对其可行性进行不断论证并且进行充分合理的初步规划设计，水利工程也不例外，对其可行性要进行更加严禁、充分的、科学的的方案来对比和方案论证就显得极其的重要的。只有在不断的验证对比论证才能够实现小型水利达到经济方面与技术方面的相互协调使其足够合理，严谨的科学方案会充分的去分析包括工程的上的选址、建筑物的构建设计和工程的总体布置方案等等的内容，并且还可以根据量化的达标指数和多维角度去对比与分析两个或多种问题方案的优胜劣汰，是选择环境，工期时间，投资资金，回收效益等个个方面的总体优势最大化的方案。然而就目前水利工程的情况来看，在很多的水利工程在其中的设计中往往都在整个论证的过程功能和作用不仅没有充分的发挥出来，有些甚至会忽略掉。还有很多的水利工程在设计方案并没有去做出准确客观的定量分析，只是简单大概的去做了一些简便的定性分析。在后续的方案中选择中，从而简单的将某一方的方案工程中投资小于其他方案工程，便将其定做为最终的实施性方案，在其他的渠道防渗，结构设计等指标和投资回收期、内部的收益利益等经济指标的深入的分析和研究考察等方面的经验相当的缺乏经验，因此在水利工程在后面施工后会出现费用较高。投资比例大、设计方案存在漏洞等一系列的问题，任何的水利工程在设计实施前都应要去经过科学、严格的环境影响和经济的收益的评价，但是在水利工程因在其规模小而忽略掉评价的必要性，使其环境影响和经济效益评价的标准相对简单，这会直接影响到工程可行性的科学性[3]。

2.6 水土问题考虑不够全面

一般在水利工程的设计过程中，水土的问题也是重中之重的一环内容，需要设计人员能够明确的计算出划分土地到设计方案之中，然而基于当前的形势来看，在进行水利工程的设计时却明确存在着水土问题考虑不充分以及水保方案不科学的问题，进而致使水利工程设计中的水保问题存在着水保概率算费费用计算不准确，为整个水利工程在后期造成严重的资金成本压力。

3 水利工程的泵站更新对策建议

3.1 端正工作态度，定期进行职业技能培训

在泵站更新过程中泵站更新人员的态度往往对工程计划有着直接的影响，泵站更新人员如在泵站更新图纸时敷衍了事，在工作中漫不精心，疏忽大意将会对工程泵站更新造成极大的危害[4]。定期进行职业技能培训是提升泵站工作人员能力的关键。随着科技的不断进步和泵站设备的更新换代，工作人员需要不断学习和掌握新的技术和知识，以适应新设备的运营和维护。只有通过定期培训，工作人员才能及时了解最新的操作规程和维修方法，提高自身的技能水平，从而更好地完成泵站更新工作。

3.2 大力引进职业技术人员

水利工程泵站更新是一项专业性非常强的技术性能的职务，泵站更新部门也是属于业务性很强的单位，因此对专业泵站更新技术的需求时必须是全面性的，然而在当今的很多泵站更新单位，专业性的技术人员相当缺乏，在总体的职员中占据的比例是很小的一部分，有些泵站更新部门甚至不足12人，业绩较强的技术骨干也只有2-3人。最近几年来的随着对水利工程的的投资力度加大，相对应的泵站更新任务也在加重，由此技术人员更加的缺少，对于水利工程泵站更新的质量起到制约的作用，因此，要加强对泵站更新人员的投资，要不断的引进新型的泵站更新职业人员[5]。

3.3 增强水利工程泵站更新重视程度

一般情况下，水利工程的泵站更新人员再具体开展泵站更新工作的同时，需要先对信息资料有一个系统的收集整理，结合当前施工现场的地质地貌、环境条件在作出较为准确的勘察工作，并且还需要充分的去保证资料的收集与勘探的工作都是由专业人士去负责的，只有这样才能确保实现最终结果的真实准确性，也可以拉近各个工作人员之间的默契沟。同时在对水利工程的前期投入资金应要严格的按照国家所制定的相关的条约去实施执行，借此去促使投资成本的合理控制，能够更加有力的去开展小型水利的工程工作。除此之外，通常在小型的水利工程泵站更新完成之后，还需要安排专业人员对其进行严格的审查，把握每一环工作都行严格按要求去实施落实，一但发现其中存在的任何不足的之处都要立即的去采用可行性的方法去将其进行改进，从而更加有效的去增强水利工程泵站更新质量，为我国的水利事业奠定更加良好的基础。

3.4 要因地制宜，合理设计

在创建施工初期，需开展实际的地质考察，按照当地区的具体情况，兼顾经济收益与生态效益，因地制宜，因势利导，整体策划，研究施工过程及施工实现后会造成的一系列问题，且创建对应的预防健全对策，减少隐性危险指标。要坚持稳定发展，不能为了眼前的经济效益，而忽视了其生态影响。与此同时，需要保障施工过程中的安全性与环保性，针对污水与废水要做到正确的处理，针对部分污染物要做到切实标准后的科学排放[6]。水利工程创建实现后，要对库区开展绿化，借助植树造林等对策恢复创建过程中产生的植被损坏。

3.5 创建且完善水利工程创建有关体系

为了在泵站更新中，将生态环境维护观念加入到水利创建的全过程中，在水利工程创建过程中，需开展好每个流程的管控，所以需要创建且改进水利工程建设的有关体系。必须创建其水利工程环境影响的监察体系与反馈系统，在创建当中监管其操作的标准化与环保化，例如观察是否根据有关规定应用环保型材料；在创建过程中要及时的跟踪评价对环境的影响，万一出现问题，及时开展完善，减少后面的损害。除此之外还需制定相应的生态补偿体系，简单而言即为谁损坏，谁赔偿，谁污染，谁整顿，有效落实生态补偿的核心与补偿的范围等有关问题。为了保障生态补偿体系的可开展性，能够在水利工程创建时在建设资金中保存一些资金，用在日后的补偿与完善环境等相关工作内。

3.6 软土地基表层处理工作

在处理水利工程施工过程中遇到的软土地基问题时，最有效的解决方案就是提高软土地基中软土层的强度，如果在处理软土地基时发现含水量较高，因此可以选择在合适的位置挖一条排水渠道，将软土地基内多余的水分排出来，降低含水量，确保后续的施工工作顺利进行，在软土地基的排水工作完成之后，还需要填入一定的石块和砂砾，加强地基的透气性和强度，从而改善土质结构，使软土地基的结构更加稳定。上述处理技术的最终目的都是为了完善软土地基的承载能力与完整性，保证施工的正常进行。

3.7 强夯技术

在水利工程软土基础上，进行泵站更新时，可采用强夯技术，此技术指的是借助重物来碾压软土地基，使用该技术的目的是为了将软土地基进行压实，减少地基内的空隙。使用此技术最大的优势是缩小软土地基的内部空隙，压缩土质，从整体上提高软土地基的强度。在实际的施工过程中，强夯技术，既高效又简单，因此在水利工程施工过程中被广泛应用。

3.8 科学管理河道及周边地方

为降低河道及附近生态环境受到损害，创建乡村规定方案时候应该就尽可能降低研发河道附近地方，若需要研发这些地方，有关单位需要严格监管开发企业。万一有损坏河道生态的不良行为产生，要及时督促研发企业整改修复损坏地方。为提高监管效果，能够使用现代科学技术，建设监控体系，动态、实时监管河道附近地方的研发状况，及时发现和改正能够会损坏生态的行为。为保护河道附近的生态功能，能够在农村水利工程河道附近种植花卉植物等等。这样不仅可以强化河道生态体系，而且还能够提高河道的综合美观度。并且，政府单位需大力惩处各种破坏河道及周边生态的不良行为，融合展开日常整改和专项整改活动，严厉批评教育有关责任人。在依法整改的过程中，同步开展宣传教育活动，提高农民群众的生态环保意识，指导其积极了解到损坏河道生态的严重性，自觉抵制、监管举报多种不良情况。除此之外，要全面评测河道附近农业生产对河道生态所导致的影响，结合专家、学者等一同创建处理方案，最大程度地减少农业生产带来的负面影响。

4 结束语

综上所述，泵站属于综合性非常强的水利工程设施，能保证抗旱除涝、农田灌溉以及粮食的安全，同时也是农村中基础设施较为重要的一部分。所以，积极的更新水利工程泵站，确保机组安全运行，可以有效降低能耗，同时也能提高使用寿命，更换设备，选择适合的水泵电机，可以帮助机组常年的高效运行。此外，在改造泵站进出条件时，改善进水流态，可降低水头损失，促使水利工程泵站长期安全、高效率的运行，发挥灌溉效益以及经济效益。