南水北调淮阴三站工程贯流泵机组技术方案论证会

10月26—27日，南水北调东线一期淮阴三站设计单元工程顺利通过完工验收。省水利厅厅长、南水北调办主任吕振霖现场查看工程情况，省水利厅党组成员、南水北调办副主任张劲松出席验收会议并讲话。工程设计流量100立方米每秒，工程总批复投资24778万元。工程建成后，使淮阴一、二、三站抽水规模达到300立方米每秒。

近日，为保证南水北调工程淮阴三站主机泵设备的顺利安装，南水北调工程东线江苏水源公司主持召开了南水北调淮阴三站主机泵设备安装研讨会。与会专家们首先查看了施工现场和主机泵设备，听取了水泵生产厂商对主机泵设备的安装要求和安装单位提出的设备安装方案。同时结合工程实际，依次对主机泵设备安装、调试过程中可能出现的问题提出了许多宝贵意见，为淮阴三站主机泵设备的顺利安装奠定了基础。

南水北调东线一期工程淮阴三站位于徐淮黄泛平原区。通过工程地质勘察查明了泵站、挡洪闸、清污机桥、围堰和堤防、附属建筑物基础的工程地质和水文地质条件,给出了各层土体的物理力学指标,并对地基基础选型、基坑支护及降排水、建筑材料来源进行了评价,为该工程初步设计提供了可靠依据。

结合南水北调东线第一期工程淮阴三站大型贯流泵站设计的经验,充分考虑该泵站机组是我国首次采用整体吊装结构的大型直联贯流泵机组以及其水泵叶轮直径为国内目前最大的特点,着重从结构特点、结构布置和优化、侧向稳定措施、结构计算分析、防裂限裂设计、泵房设计等方面分析大型整体吊装贯流泵站结构设计应注意的问题,探讨解决上述问题以及实现大型整体吊装贯流泵机组泵站结构安全可靠、美观实用、经济合理的途径。

南水北调江都三站工程改造中,在水泵装置选型、进水流道改造、站下引河整流、水导轴承润滑方式等方面开展广泛研究,结合工程观测、运行分析及流量测试数据表明:①在水泵选型研究中综合运行工况、水文数据等条件,方案合理,改造后的轴流泵机组效率由改造前的59%提升到75%.②采用在原流道结构基础上对dn值优化及进水流道中隔墩在出口处缩短2m的研究方案使机组汽蚀振动减小,效果明显.③在泵站t型进水前池增加y型导流墩及底坎,整流效果好,泵站边缘机组运行稳定.④针对含沙量较大的水质,塑料水导轴承采用清水润滑可提高轴承使用寿命.运行结果认证了工程改造过程中采用的技术装备和技术措施的可靠性和可行性,为大型泵站的技术改造提供了可以借鉴的范例.

-1- 南水北调工程泵站 技术成果交流材料 南水北调泵站机组设计选型研究 仇宝云冯晓莉 扬州大学能源与动力工程学院 （2010年5月28日） 南水北调东线工程在江苏省扬州境内长江取水，沿京杭 大运河及其平行河道送水北上至山东、河北和天津，解决生 产和生活用水，促进生态良性发展。工程从长江调水到黄河 南岸规划设抽水泵站30处、13个梯级，总扬程65m，设计 总抽水能力10200m3/s，总装机容量1017.7mw，沿线经过 洪泽湖、骆马湖、南四湖和东平湖等调蓄湖泊。 我国已开发出系列高性能的轴流泵水力模型及少数混 流泵水力模型，其水力性能达到国际先进水平。但许多泵站 机组结构形式还不尽合理，影响正常使用；泵机组关键部件 可靠性差，故障频繁发生，设备完好率低，维修费用高。 南水北调东线工程是国家大型重点工程，应根据工程特 点和要求，在正确规划前提下，合理选用

南水北调泵站工程技术集成度高,技术先进,水泵方案的比选是工程建设的关键环节,关系到工程的长期稳定运行、总投资和年运行费。二级坝泵站工程具有超低扬程、装置效率与抗汽蚀性能要求高、年运行时间长等特性,采用灯泡贯流泵装置机组效率高、结构紧凑。本文对二级坝泵站的三个典型水泵技术方案进行了系统分析比选,研究成果已运用到工程中,对国内其它类似泵站工程具有一定的借鉴意义。

针对江都三站进水流道改造施工,研究c25粉煤灰自密实混凝土配合比设计、模板组合装配技术以及保证混凝土浇筑到位、防止产生裂缝、保证新老混凝土结合面黏结强度等技术措施,并将上述技术成果集成创新与组合,应用于江都三站进水流道改造。结果表明,混凝土强度、密实性、新老混凝土黏结以及流道混凝土表面平整度、流线等施工质量均满足要求,为类似工程改造施工提供有益的借鉴和参考。

2011年9月4日，南水北调东线一期刘老涧二站工程顺利通过泵站机组试运行验收。由江苏省水利厅、江苏省南水北调办公室、南水北调工程江苏质量监督站、江苏省水利建没工程质量检测站等单位的代表和特邀专家组成的验收委员会听取了参建各方的工作报告、预试运行及试运行工作报告，各专业组检查了设备投运后的工作情况和工程的档案资料。

文章简要介绍了河南省南水北调受水区供水配套工程16号分水口门任坡泵站水泵机组选型的过程。水泵选型的原则是在设计扬程下满足设计流量且效率最高,并兼顾到泵站的最大、最小扬程工况,水泵台数的多少直接影响到泵型的选择、泵站工程投资以及建成后的运行管理费用等。与水泵配套的电机其容量选择是否合适直接关系到整个泵站是否能够经济运行。

为提高南水北调东线第一期工程泵站机组选型设计质量,加强对泵站机组选型工作的技术交流,更好地为东线第一期工程泵站的设计服务,水利部南水北调规划设计管理局、水利部水利水电规划设计总院、水利部科技推广中心及中国机械工业联合会,于2004年6月15日在京共同举办了“南水北调第一期工程泵站机组选型信息发布暨技术交流会”。来自国务院南水北调办公室、国家质量监督检验检疫总局、水利部及有关设计院、科研单位和生产制造企业等58家单位的120余人出席了会议。

南水北调东线工程将在未来几年内建成投入使用。如何降低运营成本,保证南水北调东线工程的持续健康地发展显得非常主要。现从机组选型方面分析,加大机组的容量和水泵的调节范围,利用电力峰谷差,优化运行方式,从而提高经济效益。为南水北调工程的建设和后期运行提供参考。

南水北调东线工程水泵机组选型问题是业内人士关注的焦点。选型是否合理对工程的设计、施工、运行和经济效益会产生重大影响。对机组选型所涉及到的主水泵、主电动机、传动装置和调节机构等组成部件分别进行了深入的探讨和剖析,并指出了它们之间的相互联系和影响。得出的结论和建议对该工程及其类似大型调水工程的决策机构和设计人员具有指导意义和参考价值。

根据南水北调东线水源保证率的要求,江都三站更新改造工程对水位组合重新进行了核算。根据水位组合,采用cfd的方法对江都三站水泵装置内部的三维流动进行了数值模拟研究,同时进行了进水流道的优化水力计算,并对江都三站水泵装置最优方案的水力性能进行了模型试验验证。数值计算和模型试验结果表明:江都三站的进水流道经过优化,不仅消除了流道内的涡带,而且进水流态均匀,可使水泵装置的能量性能满足设计要求。

针对南水北调东线工程特点,分析了其梯级泵站对主泵机组的要求。根据现有大型水泵机组应用情况和技术水平,综合考虑可靠性、维修性、环保性和土建设备投资、运行费用等多方面因素,从提高工程总体效益出发,提出了梯级泵站主泵机组适宜的容量、泵型、机型、轴线形式和关键结构,结论对工程的规划设计、设备选型和运行管理具有参考价值。

1工程慨况江都抽水站工程地处江苏省江都市境内,位于京杭大运河、新通扬运河和淮河入江尾闾芒稻河的交汇处,工程始建于1961年,至1977年建成。工程集泄洪、灌溉、排涝、引水、通航、发电、改善生态环境等多项功能于一体,既是江苏省江水北调的龙头,也是国家南水北调东线工程的源头。江都三站是江都四座抽水站中的一座,位于第二抽水站东侧250m处。

西台上泵站在调水运行过程中,由于来水量变化不定,即使水泵采用机械调节改变叶片角度的运行方式仍存在机组运行切换频繁、振动大等情况,给设备安全运行带来隐患.为保障机组运行平稳,反向调水工作安全进行,提出了对3≠机组增设变频设备的方案,并对其方案进行了实施后的效果评价.结果表明,变频设备表现出了良好的应用效果及优势,对今后变频设备在其他泵站工作中的应用提供了参考.

西台上泵站在调水运行过程中,由于来水量变化不定,即使水泵采用机械调节改变叶片角度的运行方式仍存在机组运行切换频繁、振动大等情况,给设备安全运行带来隐患。为保障机组运行平稳,反向调水工作安全进行,提出了对3#机组增设变频设备的方案,并对其方案进行了实施后的效果评价。结果表明,变频设备表现出了良好的应用效果及优势,对今后变频设备在其他泵站工作中的应用提供了参考。

西台上泵站在调水运行过程中，由于采水量变化不定，即使水泵采用机械调节改变叶片角度的运行方式仍存在机组运行切换频繁、振动大等情况，给设备安全运行带来隐患。为保障机组运行平稳，反向调水工作安全进行，提出了对3#机组增设变频设备的方案，并对其方案进行了实施后的效果评价。结果表明，变频设备表现出了良好的应用效果及优势，对今后变频设备在其他泵站工作中的应用提供了参考。

分析比较大型水泵机组变工况方式,针对南水北调东线工程梯级泵站的特点,将其分为源头泵站、中间泵站、进湖泵站和出湖泵站,根据各泵站经济运行和安全运行的要求,合理选择机组变工况方式。源头泵站宜采用变速-变角方式;进湖泵站、出湖泵站宜采用变频变速或变角方式;中间泵站宜采用机械式运行全调节变角方式。成果对大型梯级泵站形式和机组设备结构功能的合理设计选型有重大意义。

工程安全监测能获得水工建筑物工作性态的第一手资料,是及时发现工程安全隐患的一种有效方法。通过对南水北调东线一期工程邓楼泵站的安全监测设计,总结了大型泵站工程安全监测的内容、测点布置及设计施工应注意的问题。

由于南水北调东线工程的高港泵站受长江潮位影响,其扬程变化频繁、变化幅度大,且同时安装有变角和不变角两种不同水泵,因此对不同的日总抽水量,以泵站运行费用最少为目标,建立优化模型。在考虑分时电价影响的基础上,研究了5种不同变角和变速条件组合的泵站优化运行方案,求解确定了泵站各时段的开机台数和机组运行工况。计算结果表明:5种优化运行方案中,1—3号机组变速、4—9号机组变速-变角优化运行方案节省电费效果最为显著;较现行的抽水流量一定的1—9号机组在设计角度运行方案节约电费13%～32%。