泵站吸水池缩小改造运行分析

泵站吸水池缩小改造运行分析

师军良

师军良

渭南市东雷二期抽黄工程管理局陕西渭南715500

二期抽黄灌区兴镇系统李家八级抽水站安装14SH-19离心泵三台，设计扬程22.5m，单机流量0.28m3/s；担负着系统西五支、东六支3.2万亩耕地的抽水灌溉任务。泵站在建设时未考虑黄河水含高泥沙运行时对吸水池易造成淤积因素，设计时吸水池换水系数取值偏大，造成在建设吸水池时直径做的较大；直接影响了后期水泵平稳运行。因此要保障水泵机组出流高效、稳定就需对原吸水池进行缩小改造。

一、吸水池淤积成因分析：

李家八级抽水站有吸水池3孔，直径为3.7m，池深4.5m，设计水深2.85m，单泵设计流量0.28m3/s。灌溉运行以来，由于黄河水高泥沙含量特性导致吸水池在水泵运行过程中淤积严重，给泵站机组运行造成极大的困难。一是每灌季开机前由于吸水池大量沉积淤泥易造成坍塌堵塞吸水管口；二是灌溉过程中由于吸水池容积过大，吸水池换水速度较慢，易沉积淤泥对水泵出流造成影响；三是由于吸水池容积较大、来水在池中停滞时间长、水泵不能及时抽走，随着运行时间推进吸水池壁周围大量沉积淤泥，达到坍塌时容易堵塞水泵吸水管口，造成水泵出水量减少甚至停机。严重耽误灌溉正常进行并増加了水泵机组运行成本，严重制约西五支、东六支渠灌溉任务的完成和系统正常的灌溉生产。因此每灌季都需要对三孔吸水池进行清淤，来满足水泵抽水条件。

二、对原吸水池技术参数进行换水系数演算：

依据吸水池换水系数公式套入参数计算得出原吸水池换水系数为：根据黄河水含高泥沙特性，吸水池换水系数按设计要求应该在30-50之间，所以吸水池原设计偏大，不符合水泵抽水条件，需要对其改造缩小来满足水泵抽水。

三、吸水池改造后直径计算：

根据设计及黄河水泥沙含量大的特性，经实际观察和参考灌区段家塬三级站吸水池改造成功案例，李家站吸水池换水系数取42较合适。原设计水深2.85m和单泵设计流量0.28m3/s不变，根据吸水池换水系数公式推导计算出改造吸水池直径为2.3m。吸水池直径计算公式：

吸水池改造示意图

四、改造施工方案：

为了改善李家泵站运行条件，夏灌前我站依据工程科维修改造任务批复，对李家站3孔吸水池进行了改造。针对此项改造工程，总站专门召开会议研讨施工方案。施工方案：清除吸水池淤泥，对表面进行清表凿毛，以原吸水管为切点，现场加工制作模板，沿水泵吸水管中轴线布置模板浇筑直径2.3m的新吸水池，整个吸水池采用C25钢筋混凝土浇筑，厚度为0.2m，两池空腔部分用素土回填夯实，从而达到缩小池身容积，加快水泵抽水流速，减少吸水池淤积的要求。

五、改造前后三台水泵同时运行的出流情况对比：

1.通过上述春灌及夏灌李家站三台水泵同时运行出流对比：吸水池改造后的水泵出流较改造前出流稳定，且连续保持在峰值。尤其是夏灌在高温、泥沙含量较多情况下能够连续六天出流平均保持在0.735m3/s。而在春灌各种运行条件较好、黄河水泥沙含量较小的情况下，每天还需要恢复一次机组的情况下出流平均才保持在0.68m3/s。通过上述数据可分析得出改造后水泵运行条件改善，吸水池底淤积明显减少，吸水池换水速度明显加快，水泵出流显著稳定、提高。

2.通过春灌及夏灌李家站三孔吸水池实际淤泥测定分析：改造前淤泥测定时吸水池下方堆积淤泥达1.5m以上，且因停水池壁周围淤积坍塌堵塞吸水管，对二次开机造成困难。而夏灌一、二轮停机间隙对三孔吸水池淤积观测时，发现吸水池内淤积明显减少，仅在池壁周围有30cm高、50cm宽的淤积，吸水管下方无淤积，对二次开机运行没有影响。

3.吸水池缩小改造后改善了水泵机组运行条件，大大减少了水泵调整恢复的次数；机组调整由原来一天一次到现在3至4天调整一次，充分说明吸水池缩小改造是成功的，同时改造后也延长了水泵配件的使用寿命，减少了运行成本，节约了管理费用。

参考文献

[1]《节水灌溉工程实用手册》水利部农村水利司中国灌溉排水发展中心

[2]《东雷二期抽黄工程管理局李家站设计图》