長(zhǎng)林站改造優(yōu)化選址方案的探討

梁樹敏， 趙 梅

(潁上縣機(jī)電排灌所，安徽 阜陽(yáng) 236200)

潁上縣焦崗湖泵站主要由長(zhǎng)林、木崗孜、魯口3座泵站組成，共同承擔(dān)焦崗湖流域排澇任務(wù)，3座泵站的排水量均不同。長(zhǎng)林站始建于1970年，經(jīng)過多年長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本增加。

1 潁上縣焦崗湖泵站的現(xiàn)狀

目前，長(zhǎng)林、木崗孜、魯口3座泵站設(shè)計(jì)總排澇流量68.45m3/s，遠(yuǎn)沒有達(dá)到我縣焦崗湖流域5年1遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)，為加快我縣邁向小康社會(huì)的步伐，加大農(nóng)業(yè)投入，夯實(shí)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，潁上縣焦崗湖電力排灌站更新改造已列入我縣“十一五”規(guī)劃，計(jì)劃提高焦崗湖流域的排澇標(biāo)準(zhǔn)，使其達(dá)到5年1遇，焦崗湖流域5年1遇的抽排模數(shù)按上中下游的不同分別設(shè)計(jì)為：0.38m3/s/km2，0.35m3/s/km2，0.45m3/s/km2, 306km2的流域抽排面積設(shè)計(jì)流量為116.95m3/s，按現(xiàn)有泵站的抽排能力，即增加抽排流量48.5m3/s，以現(xiàn)有6945kW裝機(jī)容量計(jì)算，需新增裝機(jī)4880kW。其中木崗孜泵站改擴(kuò)建工程已列入淮河流域洼地治理項(xiàng)目，擬新增排澇流量18.9 m3/s，新增裝機(jī)容量2240kW。

長(zhǎng)林、木崗孜、魯口3座泵站總裝機(jī)容量6945kW，設(shè)計(jì)排澇流量68.45m3/s。長(zhǎng)林站位于焦崗湖流域上游夏橋鎮(zhèn)境內(nèi)，興建于1970年，連續(xù)排灌運(yùn)行35年，主要負(fù)責(zé)將焦崗湖流域上游138.2 km2來水排入潁河；木崗孜站位于焦崗湖流域中游劉集鄉(xiāng)境內(nèi)，興建于1966年，連續(xù)排灌運(yùn)行39年，主要負(fù)責(zé)焦崗湖流域中游82.6km2來水排入潁河并擔(dān)負(fù)0.35×104hm2的灌溉任務(wù)；魯口孜電力排灌站興建于1991年，在2003年大水年份排澇抗災(zāi)工作中發(fā)揮了顯著作用，主要負(fù)責(zé)焦崗湖流域下游85.2km2來水排入淮河。長(zhǎng)林、木崗孜兩站1996、1999年利用省排灌總站泵站更新改造資金進(jìn)行了技術(shù)改造，由于受水泵選型限制，不但沒有擴(kuò)大工程規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)，反而有所降低，其中長(zhǎng)林電力排灌站的裝機(jī)容量由2150kW減到1860kW，木崗孜站裝機(jī)容量1085kW沒變。

2 重建長(zhǎng)林站的意義

焦崗湖流域排澇泵站中的長(zhǎng)林站是我縣自主設(shè)計(jì)施工的1座中型泵站，工程于1970年興建，設(shè)計(jì)安裝12臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)2150 kW，其中2臺(tái)機(jī)組為前“蘇聯(lián)”制造，采用3000V高壓?jiǎn)?dòng)，建站不久即存在絕緣老化問題不能正常使用，1996年我縣利用省排灌總站更新改造經(jīng)費(fèi)，對(duì)該站進(jìn)行了技術(shù)改造。焦崗湖流域排澇泵站工程運(yùn)行幾十年來，在排澇和灌溉方面發(fā)揮了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其中長(zhǎng)林站和魯口站在2003年和2005年特大洪水期間積極排除內(nèi)澇，極大減輕焦崗湖流域洪澇災(zāi)害影響，對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定做出了貢獻(xiàn)。但因泵站年久失修、機(jī)電設(shè)備陳舊老化、效率低、能耗高、泵站運(yùn)行自動(dòng)化程度低、人為管理局限性等一系列問題，造成泵站運(yùn)行管理效率降低，客觀上造成管理運(yùn)行成本的增加。

長(zhǎng)林站樞紐包括引水渠、節(jié)制閘、進(jìn)水池、泵房、壓力水箱、防洪閘等。長(zhǎng)林站泵房為磚混結(jié)構(gòu)，大跨度輕型鋼梁支承鋼筋混凝土預(yù)制Π板屋面，機(jī)組為雙排布置，配電柜布設(shè)在泵房南北兩側(cè)，底層為鋼筋砼柱排架，鋼筋砼預(yù)制Π板，磚墻結(jié)構(gòu)，木門窗，泵房總面積為308m2。

經(jīng)過35年運(yùn)行，長(zhǎng)林站泵房頂原防水層已損壞(2003年曾進(jìn)行簡(jiǎn)易的涂膜防水處理)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碳化嚴(yán)重；水泵運(yùn)行噪聲大，泵軸擺動(dòng)較大，電機(jī)外殼溫度過高，水泵葉片、泵軸銹蝕嚴(yán)重，水泵裝置效率低。

3 重建長(zhǎng)林站優(yōu)化選址方案的探討

3.1 站基地質(zhì)條件比較

根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告分析，長(zhǎng)林涵(41+870)站址站身位于粉質(zhì)壤土層，天然地基承載力可達(dá)110kpa，滿足站身上部荷載要求，地基不需要進(jìn)行加固處理。該站址地基壓縮層較均勻單一，沉降均勻，不會(huì)產(chǎn)生在的不均勻沉降。排澇進(jìn)水閘坐落于砂壤土層上，天然地基承載力為130kpa，地基不需加固處理。長(zhǎng)林站涵(41+080)處站址位置地層分布情況和長(zhǎng)林涵處基本接近，但由于夾有砂壤土透鏡體，降低了抗?jié)B性能，不僅增加了施工排水的難度，而且基礎(chǔ)防滲稍復(fù)雜。從長(zhǎng)林站多年運(yùn)行的觀測(cè)結(jié)果看，當(dāng)進(jìn)水池水位低于18.00m，即發(fā)生有翻砂、冒水現(xiàn)象。長(zhǎng)林站涵當(dāng)年建設(shè)時(shí)考慮灌排結(jié)合，涵洞底板較低。后由于開挖了人民河，原灌溉效益已被人民河代替。故在原址重建時(shí)基坑開挖深度也大于長(zhǎng)林涵處，增加了開挖工作量，故選址長(zhǎng)林涵處優(yōu)于長(zhǎng)林站涵處。

3.2 樞紐平面布置比較

新站布置于長(zhǎng)林涵處，布置型式閘站結(jié)合，利用原有排澇溝(人民河)，不需清淤疏?？芍苯舆M(jìn)行排灌引水，進(jìn)水條件好?，F(xiàn)有長(zhǎng)林涵2005年重建，3孔。另外，該處場(chǎng)地開闊，拆遷任務(wù)較輕，可結(jié)合閘管處建設(shè)管理所。新站布置于原址處，現(xiàn)有排澇溝需拓寬清淤，不僅需增設(shè)穿堤涵洞，而且舊站拆除及涵洞土方開挖對(duì)工期干擾較大，工期較長(zhǎng)，勢(shì)必影響原有的排灌功能。

3.3 施工條件比較

2站址布置方案的工程條件、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、施工方法和總體安排等基本相同，施工條件差異較大表現(xiàn)如下：

(1) 施工導(dǎo)流方面。新站選在長(zhǎng)林涵處，該址由于距離長(zhǎng)林站不到800m，施工導(dǎo)流和施工期間灌排需求可由地勢(shì)相對(duì)較低的長(zhǎng)林站(涵底高程19.2m)完成，導(dǎo)流費(fèi)用少。老站址地勢(shì)較低，無法通過排澇溝引至長(zhǎng)林涵(涵底高程20.25m)自排，其導(dǎo)流方式只能另開導(dǎo)流通道，或在原有排澇溝前修筑圍堰，抬高內(nèi)水?dāng)r截澇水，通過現(xiàn)有穿堤涵洞排水，并輔以臨時(shí)水泵抽水，避免洼地受淹。所以無論采用何種方式，施工導(dǎo)流費(fèi)用均較大。

(2)施工場(chǎng)地布置方面。雖與原址處同樣涉及到與老涵的連接問題，但其不涉及老站拆除、拆遷任務(wù)重對(duì)施工工期干擾大等問題。新址處場(chǎng)地開闊平整，便于施工生產(chǎn)設(shè)施和擬建工程平面布置，同時(shí)因拆遷工程量少，與當(dāng)?shù)鼐用窀蓴_少，施工期間可以利用現(xiàn)有的管理房。

(3)施工進(jìn)度計(jì)劃方面。新址處可通過排灌區(qū)內(nèi)互通的排灌體系，由長(zhǎng)林站涵解決施工導(dǎo)流及排灌功能需求，基本上保證施工單位進(jìn)場(chǎng)即能開始主體工程施工，關(guān)健線路及工期短。原址處必須先拆除老站后再建新站，加之2孔穿堤涵洞建設(shè)任務(wù)，工期較長(zhǎng)，難度大，工期影響大。

3.4 拆遷安置比較

新址處由于不考慮老站拆除和增設(shè)穿堤涵洞費(fèi)用，拆遷工作量相對(duì)原址處較少，同時(shí)長(zhǎng)林新站管理所可取代現(xiàn)有長(zhǎng)林涵閘管所，不需新征管理用地，另因泵站主體工程布置緊湊，除護(hù)堤地外，工程用地少，且長(zhǎng)林涵附近居民住戶很少，拆遷安置任務(wù)少，減少了對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷母蓴_，從而有利于一方穩(wěn)定，最大限度地保證當(dāng)?shù)匕傩瞻簿訕窐I(yè)，投資費(fèi)用最省。

3.5 排澇標(biāo)準(zhǔn)及效益

根據(jù)發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2007]529號(hào)批復(fù)精神，新建長(zhǎng)林站排澇(抽排)標(biāo)準(zhǔn)采用3年1遇3d暴雨3天排至作物耐淹水深，對(duì)應(yīng)的排澇模數(shù)為0.319m3/s/km2?，F(xiàn)有老站排澇區(qū)排澇模數(shù)為0.145m3/s/km2，若老站保留并進(jìn)行維修加固，新站選址在長(zhǎng)林涵處，長(zhǎng)林站排澇區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)大約提高至0.464m3/s/km2，大于5年1遇0.43m3/s/km2。排澇標(biāo)準(zhǔn)提高帶動(dòng)排澇效益的自然增加，工程效益大為提升。

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)興建長(zhǎng)林站站址的選擇從站基地質(zhì)條件、樞紐平面布置、施工條件、拆遷安置以及排澇標(biāo)準(zhǔn)及效益等5個(gè)方面進(jìn)行比較，得出無論從安全、經(jīng)濟(jì)、合理、施工工期和施工布置等多種因素進(jìn)行考慮，并且在相同投資額的條件下，焦崗湖泵站更新改造工程重建長(zhǎng)林站站址選擇在長(zhǎng)林涵處優(yōu)于老站涵處。