蔣壩抽水站存在問題及拆除重建的必要性淺析

陳星辰， 陳 鐘， 孟慶余， 張同然

(江蘇省洪澤湖水利工程管理處， 江蘇 淮安 223100)

1 工程概況

蔣壩抽水站(以下簡稱蔣壩站)位于江蘇省淮安市洪澤區(qū)蔣壩鎮(zhèn)彭城村，為淮河下游引江濟淮第三級泵站，1973年因蘇北地區(qū)抗旱急需而建，干旱年份將江都和石港兩級抽水站的提水，提送至洪澤湖以保證工農(nóng)業(yè)、航運及生活用水。

蔣壩站于1974年6月興建，1975年6月建成投入運行，后經(jīng)續(xù)建，于1978年底全部建成。該站為大型電力抽水站，站身總長728m，共分8幢機房，安裝20HB-40型臥式蝸殼混流泵，配套J02-91-4型55kW電動機260臺套，裝機總?cè)萘?4 300kW。泵站設(shè)計揚程5.56m，設(shè)計流量150m3/s，建成后實際流量130m3/s，由蔣壩變電所提供10kV電源，經(jīng)20臺SJL1000-10/0.4kVA變壓器向各幢機房送電。

1980年9月在蔣壩站進水池入口處，動工興建配套工程蔣壩引江閘，于1981年10月建成。該閘是入江水道北堤的穿堤建筑物，設(shè)計流量150m3/s，總長64m，總寬40.7m，共5孔，每孔凈寬6.0m，高3.5m，每孔設(shè)螺桿式2×10t啟閉機1臺，閘門為鋼絲網(wǎng)水泥門。

蔣壩站建成至今共抽排水約13億m3，保證了蘇北地區(qū)農(nóng)田灌溉、排澇、工業(yè)及通航用水，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟和社會效益。因支援抗旱調(diào)撥，目前該站僅保留第2棟機房25臺套電動機組和第4棟機房8臺套柴油機組，主要承擔洪澤區(qū)蔣壩鎮(zhèn)彭城村周邊地區(qū)排澇工作。

蔣壩站站身剖面圖見圖1，蔣壩引江閘工程示意圖見圖2(圖1、圖2中高程單位均為m，尺寸單位均為cm)。

圖1 蔣壩站站身剖面圖

2 存在的主要問題

2.1 功能弱化

蔣壩站原設(shè)計功能為引江濟淮，上一次投入抗旱運行是1989年，距今已有30年，該站建成以來一直未能很好地發(fā)揮綜合效益，主要原因是蔣壩站抽水進湖需利用三河船閘引航道，而蔣壩站上游進水口處在入江水道與三河船閘下游引航道交匯處，因此在抗旱運行時，必須將三河船閘停航，并且在航道上筑壩攔水，三河船閘打開上下游閘門通水，才能將提水送入洪澤湖，施工經(jīng)費高，工程量大，耗時耗工。

隨著南水北調(diào)、江水北調(diào)等一系列配套工程的建設(shè)，使得沿線“消納江水”的能力逐年提高，所以蔣壩站的這種低效率、高成本的調(diào)水泵站，功能性被逐步弱化。

2.2 安全問題

2.2.1 建筑物安全問題

蔣壩引江閘混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋保護層厚度普遍偏小，鋼筋銹蝕嚴重，拱圈開裂嚴重，防滲強度不足，底板配筋不滿足《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》最小配筋率要求，交路橋結(jié)構(gòu)強度不滿足現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)中公路的Ⅱ級要求。

配套管理設(shè)施建于1970年，結(jié)構(gòu)簡陋，基礎(chǔ)不均勻沉降，墻體開裂，安全狀況較差。

2.2.2 機電設(shè)備安全問題

蔣壩站水泵設(shè)備分別為1971年、1973年產(chǎn)品，屬淘汰產(chǎn)品，泵軸磨損及氣蝕嚴重，填料老化、漏水漏氣嚴重。電動機直流電阻不符合要求，安全類別評定為三類。柴油機為1979年產(chǎn)品，屬淘汰產(chǎn)品，老化、漏油嚴重。安全類別評定為四類。

現(xiàn)有的10kV架空線路系建站時所建，建設(shè)標準較低，水泥桿碳化裂縫，線路氧化斷股，無避雷設(shè)施，經(jīng)常遭受雷擊，絕緣子老化絕緣降低，污損嚴重，影響安全供電。斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)等設(shè)備性能指標均不滿足要求，長期運行可靠性差。變壓器為淘汰產(chǎn)品，低壓電控柜與啟動箱內(nèi)部設(shè)備老化，電氣設(shè)備的安全性、可靠性都不符合現(xiàn)有國家標準，無法保證泵站安全運行。

圖2 蔣壩引江閘工程示意圖

2.2.3 金屬結(jié)構(gòu)安全問題

蔣壩站進水管道破損漏氣導(dǎo)致機組無法起動，出水口拍門插銷磨損嚴重，拍門閉合不嚴、漏氣，影響機組啟停。引江閘啟閉機零部件磨損嚴重，電氣老化，且在啟閉水位情況下，閘門的最大啟閉力已經(jīng)大于啟閉機額定容量，不滿足設(shè)計要求。閘門的啟閉設(shè)備接線普遍銹蝕，行程開關(guān)失靈，線路老化，影響泵站正常運行。

3 拆除重建的必要性

3.1 是解決工程安全問題的根本辦法

根據(jù)《省水利廳關(guān)于印發(fā)蔣壩抽水站安全鑒定報告書的通知》(蘇水管〔2016〕47號)，評定蔣壩站為四類泵站，屬于重大安全隱患，需要降等使用或拆除重建，管理所每年投入大量精力加強工程的維修養(yǎng)護，強化工程的安全運行管理，雖然消除了一些安全隱患，但主要的安全問題依然存在，始終無法從根本上解決。

3.2 是加強洪澤湖水生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)保障

洪澤湖是淮河流域最大的湖泊型水庫，是中國五大淡水湖之一，地處江淮生態(tài)經(jīng)濟區(qū)核心區(qū)域，是淮河流域洪水的主要調(diào)蓄水庫，也是南水北調(diào)東線的調(diào)蓄湖泊和蘇北地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水源地，洪澤湖具有豐富的生物資源和巨大的生態(tài)功能和效益，在保護生物多樣性、維持生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)湖區(qū)氣候、降解污染物等方面發(fā)揮著重要作用。而洪澤湖水資源具有時空分布不均特點，當遭遇干旱年份，即使?jié)M負荷運行南水北調(diào)、江水北調(diào)工程，超前補水、科學(xué)調(diào)度、計劃供水仍不能有效地保障洪澤湖水位，也無法保證湖區(qū)及周邊的水生態(tài)建設(shè)環(huán)境。所以，在干旱年景上游來水較少的情況下，洪澤湖需要從工程上加大入湖抽引的能力，保證洪澤湖的生態(tài)水量，從而加強洪澤湖的水生態(tài)建設(shè)。

3.3 是緩解蘇北地區(qū)水資源緊缺的重要手段

作為我國四大淡水湖之一的洪澤湖，不僅具有生態(tài)涵養(yǎng)、防洪蓄洪功能，而且是蘇北地區(qū)最重要的水源地。但通過對洪澤湖蔣壩水位的統(tǒng)計分析，洪澤湖每年低于生態(tài)水位11.5m的情況時有發(fā)生(表1)，灌溉高峰期缺水問題依然突出。

2019年7月16日至8月9日，蘇北地區(qū)抗旱Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng)啟動，蘇北地區(qū)氣候異常導(dǎo)致氣溫偏高、區(qū)域降水量少及上游無明顯來水導(dǎo)致洪澤湖補水不足，蓄水量明顯降低。為此，要緩解蘇北地

表1 洪澤湖水位(蔣壩站)特征值統(tǒng)計表

(續(xù)表1)

年份最高水位/m最低水位/m平均水位/m水位低于11.5m/d年份最高水位/m最低水位/m平均水位/m水位低于11.5m/d198313.0811.7812.670201613.7911.4112.945198413.4211.4312.732201713.9011.7413.230198513.3312.0912.870201813.8211.9912.970198613.2411.5412.710

區(qū)的水資源緊缺問題，增加抽江入湖能力是有效的解決措施之一。目前，石港站已建成投運，設(shè)計流量90m3/s，如果蔣壩站恢復(fù)調(diào)水功能，將形成完善的江水北調(diào)運西線供水體系，可以有效地緩解蘇北地區(qū)水資源供給矛盾。

3.4 拆除重建是管理單位管理水平提檔升級的前提條件

目前，全省水利行業(yè)全面推進工程管理精細化、安全生產(chǎn)標準化工作，而蔣壩站四類工程的一系列問題嚴重影響著管理單位工程及安全管理工作提檔升級，根據(jù)《江蘇省水利工程精細化管理評價辦法》(試行)及《江蘇省水利工程管理考核辦法》的要求，四類工程屬于重大安全隱患，不符合工程管理精細化及省級水管單位的基本要求，不具備申報條件，所以，四類工程已經(jīng)成為制約管理單位提高管理水平以及提升單位形象的瓶頸。

4 結(jié) 語

目前，洪澤湖以南運西線上的石港站已建成投運，若蔣壩站重建恢復(fù)調(diào)水功能，洪澤湖以南運西線上將基本形成完整的江水北調(diào)體系，對緩解蘇北地區(qū)水資源緊缺特別是灌溉高峰期用水有顯著效益，對維護洪澤湖生物多樣性、保持生態(tài)平衡等方面也大有裨益。為此，基于提升全省江水北調(diào)工程系統(tǒng)能力，緩解蘇北地區(qū)水資源供需矛盾，促進洪澤湖水生態(tài)建設(shè)，推動管理單位管理水平提檔升級等多方面因素，對蔣壩站拆除重建，恢復(fù)其調(diào)水功能是非常必要的，也是可行的。