談膠東調(diào)水工程煙臺段應(yīng)急調(diào)水運(yùn)行管理

呂明道，王義銳

（山東省膠東調(diào)水局煙臺分局，山東 煙臺 264000）

1　工程概況

膠東調(diào)水工程煙臺段線路全長278 km，沿萊州灣輸水明渠至龍口市黃水河泵站，再通過壓力管道和暗渠輸水至威海市米山水庫，途經(jīng)萊州、招遠(yuǎn)、龍口、蓬萊、棲霞、福山、萊山、高新區(qū)、牟平9個縣市區(qū)。沿途設(shè)有6級提水泵站，5處輸水隧洞，6座大型渡槽，其它水閘、倒吸虹、橋梁等建筑物眾多。黃水河泵站以上為輸水明渠工程，黃水河泵站以下至威海米山水庫為輸水管道與暗渠工程。

該段輸水明渠、管道和暗渠，線路長，建筑物眾多，流量、水量調(diào)度關(guān)系復(fù)雜。因此，科學(xué)的調(diào)度運(yùn)行管理是非常必要的。本文主要對膠東調(diào)水工程煙臺段的明渠、輸水管道和暗渠工程的調(diào)度運(yùn)行管理進(jìn)行系統(tǒng)分析。

2　調(diào)度運(yùn)行管理過程控制

2.1　調(diào)度運(yùn)行管理原則

調(diào)度運(yùn)行主要是調(diào)節(jié)渠道水位和流量，本次應(yīng)急調(diào)水調(diào)度運(yùn)行管理以需水量與調(diào)水量匹配為原則。明渠段以各分水口需水量為運(yùn)行目標(biāo)，通過渠道蓄水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，確定各泵站開機(jī)時(shí)間和流量。暗渠管道段各泵站及調(diào)流閥根據(jù)前池或水池、豎井水位聯(lián)動調(diào)整，實(shí)現(xiàn)流量匹配。通過優(yōu)化泵站運(yùn)行、調(diào)流閥開度等環(huán)節(jié)，最大限度減少運(yùn)行成本和管理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.2　輸水控制方法

膠東調(diào)水工程煙臺段采用的渠道輸水控制方法主要有下游常水位控制法、等容量控制法、控制容量運(yùn)行法等。下游常水位控制法，通過節(jié)制閘控制系統(tǒng)，調(diào)整閘門開度，保持渠段下游端水位基本恒定。等容量控制法通過控制上、下游閘門來調(diào)節(jié)渠段進(jìn)出水量，使每一渠段維持相對穩(wěn)定的蓄水量，使渠段內(nèi)水容量變化最小。控制容量運(yùn)行法通過對每個渠段的蓄水量進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)渠道的輸水調(diào)度，根據(jù)各用戶的需水及其變化，在水位波動不超過允許值的前提下改變渠道段的蓄水量以滿足用水戶的需求。

2.3　水位波動

渠道應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定可接受的水位變化值和變化速度。流量變化引起水面波動，調(diào)度運(yùn)行過程中應(yīng)密切關(guān)注水位波動。為防止流量的突然改變，而沖擊破壞襯砌板或管道，防止出現(xiàn)襯砌板滑塌或管道爆管等問題，水位上升和下降速度都應(yīng)受到控制，避免水位過快的波動。

本次調(diào)水過程中，高疃泵站至桂山調(diào)流閥段高差變化大，管道距離長，其中高位水池作為該段調(diào)蓄水池，容量小，水頭高，因此作為管道調(diào)度運(yùn)行的監(jiān)控重點(diǎn)，需密切關(guān)注水位變化。

2.4　泵站運(yùn)行

泵站調(diào)度運(yùn)行可以調(diào)節(jié)渠道水位和流量。明渠段調(diào)度運(yùn)行總體以調(diào)節(jié)泵站前池水位為主來控制渠道水位和調(diào)節(jié)流量。對未配備調(diào)速機(jī)組的泵站，是以某一增量來改變流量；對配備調(diào)速機(jī)組的泵站，可以通過調(diào)速機(jī)組逐漸地調(diào)節(jié)流量?；也骸|宋、辛莊三級泵站未配備調(diào)速機(jī)組，需要通過開或停機(jī)組改變流量，在運(yùn)行時(shí)利用槽蓄及泵站前池調(diào)蓄水量，根據(jù)前池水位確定泵站的開機(jī)狀態(tài)控制流量。黃水河泵站等配備調(diào)速機(jī)組，可以維持同步機(jī)組和調(diào)速機(jī)組運(yùn)行，通過調(diào)速機(jī)組調(diào)節(jié)流量控制泵站前池水位。

電力設(shè)備的設(shè)計(jì)容量會影響泵站最高過站流量。因電源容量限制，高疃泵站最高允許兩臺機(jī)組4.04 m3/s運(yùn)行，故本次調(diào)水高疃泵站過站流量控制在4.04 m3/s，其余泵站與調(diào)壓控制閥配合運(yùn)行。

2.5　調(diào)流閥控制

調(diào)流閥可以控制渠道水位和調(diào)節(jié)流量，在流量變化劇烈的渠道中，調(diào)流閥還可以有效防止水位急劇跌落。本次輸水中的有壓重力輸水管道段采用活塞式控制閥進(jìn)行調(diào)流調(diào)壓控制。

流量和調(diào)流閥開度之間的關(guān)系取決于上下游水深、調(diào)流閥結(jié)構(gòu)及水流條件等。以2016年11月運(yùn)行為例：桂山調(diào)流閥1#開度值51.5%，2#開度值51.5%，總流量3.21 m3/s。孟良口子調(diào)流閥開度值30%，流量1.93 m3/s。星石泊調(diào)流閥開度值41%，流量2.05 m3/s。界石調(diào)流閥開度值42.5%，流量2.08 m3/s。

2.6　調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)應(yīng)用

建立集覆蓋輸水干線的水情、水質(zhì)、工情信息采集系統(tǒng)，通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控和視頻監(jiān)視系統(tǒng)于一身的調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)?？蔀檎{(diào)水線路長、分水關(guān)系復(fù)雜、管理內(nèi)容龐大的膠東調(diào)水工程提供強(qiáng)大的可操作性的運(yùn)行管理和運(yùn)行安全保障平臺。

當(dāng)前調(diào)度運(yùn)行管理平臺對主要控制節(jié)點(diǎn)的水位、流量、壓力、調(diào)流閥開度、泵站前池水位、泵站機(jī)組開機(jī)狀態(tài)，倒虹、渡槽等建筑物上下游水位，分水閘分水流量，泵站過水量等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、存儲、處理等；對運(yùn)行狀態(tài)、輸水情況進(jìn)行監(jiān)控；為調(diào)度運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

3　調(diào)水安全保障

3.1　水政執(zhí)法

加強(qiáng)水政執(zhí)法，維護(hù)調(diào)水秩序。對輸水建筑物、渠道和管道的安全運(yùn)行、輸水安全等加強(qiáng)巡視，禁止私自取水以及其他威脅工程安全的行為，確保運(yùn)行安全、工程安全及水質(zhì)安全。

3.2　汛期和冰期運(yùn)行

汛期運(yùn)行，預(yù)防暴雨影響渠道、管道暗渠安全，預(yù)防雷電雷擊，檢查泵站閘站輸變電設(shè)備老化情況。冰期運(yùn)行，密切監(jiān)控渠道的水位變化，注意觀察雍冰情況，預(yù)防冰塞等險(xiǎn)情，關(guān)注管道段水溫和地溫變化，避免溫差過大對管道造成不良影響。

3.3　過程監(jiān)控

在應(yīng)急調(diào)水運(yùn)行期間，需要對泵站、調(diào)流閥等建筑物的水位、流量進(jìn)行監(jiān)控，將閘門或閥門、調(diào)流閥運(yùn)行狀態(tài)、水位、流量及故障報(bào)警等信息記錄反饋，發(fā)現(xiàn)異常變化時(shí)，及時(shí)查找原因，判斷出現(xiàn)故障的位置，采取緊急措施。做好停電的應(yīng)急措施，以避免流量、水位異常變化，確保運(yùn)行安全。

4　結(jié)語

調(diào)度運(yùn)行管理對工程安全、科學(xué)、高效的運(yùn)行起著重要作用，是輸水工程的中樞神經(jīng)。通過以膠東調(diào)水工程煙臺段為例，探討調(diào)度運(yùn)行管理的重要環(huán)節(jié)、調(diào)水安全運(yùn)行保障措施，對運(yùn)行資料的收集、整理、總結(jié)，分析運(yùn)行過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為同類工程的運(yùn)行管理提供參考。而在未來的調(diào)水運(yùn)行過程中將不斷產(chǎn)生新的調(diào)度運(yùn)行需求，需不斷拓展、創(chuàng)新調(diào)度理論和方法。