天河電力排灌站現(xiàn)狀調(diào)查與更新改造淺析

孫彥順

一、工程概況

天河電力排灌站位于安徽省鳳陽縣西北部西泉鎮(zhèn)，引提天河湖水進(jìn)行農(nóng)田灌溉的二級(jí)電力灌溉站。設(shè)計(jì)灌溉面積6 萬畝。擔(dān)負(fù)西泉、劉府兩鎮(zhèn)12 個(gè)行政村農(nóng)田灌溉任務(wù)，設(shè)計(jì)灌溉保證率80%。

天河電力排灌站系1989—1991年利用黃淮海開發(fā)資金在原地方自建的柴油機(jī)灌溉站基礎(chǔ)上進(jìn)行改建，分二級(jí)提水，總裝機(jī)9 臺(tái)套，總?cè)萘?115kW。其中一級(jí)站裝機(jī)4 臺(tái)套，26HB-40 水泵，裝機(jī)容量720kW，單機(jī)流量1.2m3/s；二級(jí)站裝機(jī)5 臺(tái)套，20HBC-40 水泵2 臺(tái)套，500HW-8 水泵3 臺(tái)套，裝機(jī)容量395kW，提水總流量2.75m3/s。工程等別為Ⅲ等，規(guī)模為中型。灌區(qū)內(nèi)干支渠總長42.5km，渠系配套建筑物235 座。10kV 電源引自劉府110kV 變電所，長12km。

天河電力排灌站1991年建成并成立管理單位，至今已發(fā)揮灌溉效益30 余年，從未進(jìn)行過更新改造。

二、存在的主要問題及安全狀況分析

（一）泵站存在的主要問題

經(jīng)現(xiàn)狀調(diào)查，天河電力排灌站工程完好率為68%，設(shè)備完好率為64%，均低于考核指標(biāo)要求。

1.建筑物

泵房：天河一二級(jí)站泵房均為分基型磚混結(jié)構(gòu)，漿砌石基礎(chǔ)，墻體由紅磚砌成?，F(xiàn)墻體及屋面梁出現(xiàn)裂縫，墻皮脫落，屋面漏水，存在較大的安全隱患;泵房木門窗，破舊不堪，大多無法正常啟用。

進(jìn)水（防洪）閘：天河一級(jí)站建有1 座單孔防洪閘，主閘門與檢修閘門均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已漏筋銹蝕；止水橡皮破損老化，漏水嚴(yán)重；閘室、閘墩為漿砌石圬工結(jié)構(gòu)，砂漿脫落；鋼筋混凝土排架碳化、局部漏筋；檢修平臺(tái)破損；工作便橋混凝土斷裂風(fēng)化。

防洪圈堤：外河水位高時(shí)，背水坡滲漏嚴(yán)重。干砌石護(hù)坡坍塌損壞。堤頂雜草叢生，有凹陷現(xiàn)象。

進(jìn)出水池：護(hù)坡砌石松動(dòng)，砂漿脫落，護(hù)砌高度不足。天河一級(jí)站漿砌石擋墻傾斜、開裂，漏水嚴(yán)重。天河二級(jí)站擋墻開裂，砂漿鼓包脫落，漏水。

變電站：天河一級(jí)站主變壓器設(shè)有獨(dú)立圍欄，面積約10m2，無地坪，無大門。天河二級(jí)站主變壓器未設(shè)圍欄，站用變壓器設(shè)在雙電線桿上，電桿已老化，出現(xiàn)裂縫。

2.機(jī)電設(shè)備

水泵：天河一級(jí)站有2 臺(tái)水泵已損壞，另2 臺(tái)水泵葉輪氣蝕嚴(yán)重，葉片局部麻面和破損，出水量減少；天河二級(jí)站5 臺(tái)水泵經(jīng)常吸入雜物，葉片常被裹纏、打爛。需經(jīng)常更換水泵軸承、泵銷及填料。水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音變大，出水量不足。

電機(jī)：天河一級(jí)站JS138-10 型電機(jī)，運(yùn)行年限長，效率低，噪音大，加之泵房內(nèi)長期進(jìn)水，導(dǎo)致電機(jī)絕緣性能下降。天河二級(jí)站JS 系列電機(jī)同樣存在能耗大、溫升高、效率低、絕緣性能下降等問題。

電氣設(shè)備：天河電力排灌站3 臺(tái)S7-500/10 主變壓器，生產(chǎn)日期為1989年。其中一臺(tái)在2004年因電氣短路事故而燒毀，另兩臺(tái)殼體銹蝕，樁頭滲漏油，勉強(qiáng)維持運(yùn)行。有兩臺(tái)容量分別為50kVA、30kVA 的站用變壓器，生產(chǎn)日期為1990年，外殼銹蝕，有滲油現(xiàn)象。天河電力排灌站BSL、PGL 系列開關(guān)柜13 臺(tái)，生產(chǎn)日期為1990年；電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)失靈，二次接線凌亂，松動(dòng)掉線，交流接觸器銜鐵間隙大，吸合不緊，噪聲大，主要電氣元件性能差，工作不可靠，柜內(nèi)元器件經(jīng)?；ハ嗖饟Q使用。

3.金屬結(jié)構(gòu)

天河一級(jí)站未設(shè)置攔污柵，二級(jí)站有一道自制簡易攔污柵，已被水沖毀。

一級(jí)站進(jìn)水（防洪）閘檢修閘門長期不用，啟閉機(jī)已卡死，不能運(yùn)轉(zhuǎn)；主閘門啟閉機(jī)絲桿彎曲變形，運(yùn)行卡阻。

天河電力排灌站的進(jìn)水鑄鐵管管身及法蘭銹蝕，密封圈老化，接頭漏氣。鋼筋混凝土壓力出水管開裂漏水。閘閥電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)失靈，閥片銹蝕嚴(yán)重，經(jīng)?？ㄋ馈?/p>

（二）泵站安全狀況初步分析

1.建筑物

泵房安全風(fēng)險(xiǎn)：（1）磚石結(jié)構(gòu)不安全，且無抗震設(shè)計(jì)；（2）墻體及屋面梁開裂，屋面漏雨，威脅人身及設(shè)備安全；（3）泵房基礎(chǔ)常年水中浸泡，基礎(chǔ)不牢固。

進(jìn)水（防洪）閘安全風(fēng)險(xiǎn)：（1）主閘門漏水嚴(yán)重，外河高水位時(shí)，泵房極易受淹；（2）進(jìn)出口翼墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，局部脫落損毀，安全可靠性變差；（3）啟閉機(jī)房空間狹小不便操作維護(hù)。

防洪圈堤：外河高水位時(shí)，背水坡滲漏嚴(yán)重，嚴(yán)重影響工程使用安全。

進(jìn)出水池：一級(jí)站出水池?fù)鯄σ坏┑顾厮畬⒅苯記_擊泵房和主變壓器等電氣設(shè)備，造成工程事故。

10kV 變電站主要安全風(fēng)險(xiǎn)如下：露天布置，安全防護(hù)措施不足，安全可靠性差。

2.機(jī)電設(shè)備

主水泵及電動(dòng)機(jī)：HB 型水泵及JS 系列電機(jī)均為老舊淘汰產(chǎn)品，能耗高，噪聲大，安全性能下降，年運(yùn)行維修費(fèi)用增大。

電氣設(shè)備：主變壓器及開關(guān)柜均為老舊淘汰型號(hào)，整體安全性能差，工作不可靠，安全隱患極大。

3.金屬結(jié)構(gòu)

存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)包括：（1）進(jìn)水（防洪）閘門及啟閉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)卡阻，高水位時(shí)，隨時(shí)有淹沒泵房的可能。（2）進(jìn)出水管路老化破損，泵站裝置效率降低，泵站運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。

三、更新改造措施與建議

（一）安全檢測(cè)和復(fù)核計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，建議對(duì)泵站建筑物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：（1）外觀質(zhì)量；（2）混凝土強(qiáng)度；（3）混凝土碳化；（4）鋼筋保護(hù)層厚度；（5）金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀性能。對(duì)泵站機(jī)電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：（1）機(jī)電設(shè)備外觀；（2）主電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣電阻和吸收比；直流電阻；電機(jī)振動(dòng)、噪聲和溫升；（3）泵的裝置效率；葉片、葉輪的氣蝕、磨損、間隙大?。槐幂S變形和軸頸、軸承磨損情況；振動(dòng)情況；連接螺栓及其他緊固件情況；（4）變壓器繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比；繞組連同套管的直流電阻、泄漏電流；交流耐壓試驗(yàn)；（5）電纜及二次回路的絕緣電阻；

建議對(duì)泵房及其他水工建筑物進(jìn)行以下復(fù)核計(jì)算：現(xiàn)狀泵房抗滑、抗震以及基底應(yīng)力計(jì)算；進(jìn)水閘、前池和進(jìn)出水池過水能力計(jì)算；防洪圈堤的防滲安全復(fù)核計(jì)算；擋土墻抗滑、抗傾以及基底應(yīng)力計(jì)算；主要結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度驗(yàn)算和分析。

（二）更新改造建議

天河電力排灌站自建站以來，從未進(jìn)行更新改造。該站的投入使用，為保障地方農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn)。但時(shí)，由于運(yùn)行年久，土建損毀、設(shè)備老化，泵站裝置效率低下，急待更新改造。根據(jù)上述工程現(xiàn)狀調(diào)查和安全狀態(tài)初步分析，建議將機(jī)電設(shè)備更新，樞紐建筑物全部拆除重建■