涝河水库北岸提水工程设计简述

2013-04-08张龙珠

山西水利 2013年6期

张龙珠

（临汾市水资源管理委员会办公室，山西临汾 041000）

1 工程概况

涝河水库位于临汾市以东10km处的涝河干流上，始建于1975年，是一座以防洪、灌溉为主的中型水库枢纽工程，工程由大坝、泄洪洞和溢洪道组成。目前已完成除险加固，汛限水位550m，总库容5960万m3，兴利库容2980万m3，引沁入汾工程每年可向涝河水库输水4000万m3，能满足涝河水库北岸提水工程灌溉需要。

2 工程建设必要性

目前涝河水库下游地区为水库的自流灌区，设计灌溉面积3760hm2，可灌溉大阳镇、乔李镇、段店乡等4个乡镇46个村庄的农田；水库南岸建有上阳电灌站，可灌溉大阳镇的大阳、上阳、老母、古贤等6个村的1400hm2农田。水库北岸没有任何灌溉设施，大阳镇上村、后坡等村的280hm2耕地由于没有水利设施，缺乏灌溉条件，作物产量低，农民收入微薄，严重影响当地经济发展，因此，在涝河北岸修建提水工程十分必要。

3 设计方案

3.1 总体布置

涝河北岸提水工程由提水工程和田面工程两部分组成。提水工程为二级泵站，一级站为移动式浮船泵站，二级站为固定泵站；田面工程为PVC塑料管道组成的灌溉管网。除险加固后的涝河水库设计洪水位554.1m，正常蓄水位550.0m，本次工程设计最低取水位539.0m。

3.2 提水工程

3.2.1 一级泵站

一级站为移动式取水泵站，位于引沁入涝工程引水隧洞出水口附近。从取水、管理、交通便利等方面考虑，将泵站站址选择在涝河水库大坝库区北岸公路一侧的水库岸边。由于水库水位变幅较大，从运行管理、取水便捷、节省投资等方面考虑，采用浮船泵站取水方式。浮船为钢制箱型结构，将水泵安装在浮船中心位置，水泵出口采用钢丝胶管连通岸边的钢制管道，向二级站调节池输水。上水管道1条，输水管道选用直径273mm的钢管，壁厚7mm，在岸边修建入水台阶，入水台阶基础采用M10浆砌石砌筑，台阶部分采用现浇C20混凝土浇筑。一级站最低取水位539m，最高取水位550m，二级蓄水池最高蓄水位557.6m。

3.2.2 二级泵站

二级站为固定泵站，选择在尧陵公路南侧，距一级站直线距离不足百米。根据泵站地形特征及工程需要，为节省工程投资，二级泵站建在调节池顶部，泵站设计为两层，一层为管道及闸阀室，二层为配电、检修及管理房。调节池容量300m3，为钢筋混凝土结构，池底设置水泵井，调节池设置一级水泵进水管、二级水泵吸水管、溢流管、排水管、检修孔及水位控制装置，池内墙采用水泥砂浆抹面，刚性防水处理，蓄水池埋于地下。二级泵站取水位高程557.6m，输水管道最高出水口高程663m。

3.2.3 泵站流量控制设计

一级泵站受水库水位变化影响，水泵出水量变化较大，为与二级泵站所需流量相匹配，尽量做到水量供需平衡。选择一级泵站的1台水泵作为流量调节水泵，在该水泵上安装液位控制装置，即在二级站调节池内安装液位开关装置，设定最高、最低水位界限，根据二级泵站需水量要求，自动控制水泵，调节一级站的出水流量。按2台工作水泵、1台调节及备用水泵设计，单泵设计流量137.5m3/h，管道设计流量342m3/h，管道由2台水泵同时供水，总扬程20.14m，配套电机13kW。

二级站实际运行时，由于压力主管道出水口的开启数量变化不定，且出水口高程差别较大，对水泵的流量影响较大，为避免出水口流量大小不均衡，管道压力变化频繁，影响水泵电机的使用寿命，计划采用恒压变频的方式控制水泵的运行，以达到满足用水户需求、节约能耗、降低运行成本的目的。变频器采用“一带二”（即一台变频器控制两台运行水泵）的方式控制水泵运行，高压区供水设备采用型号JDL-2NB1/R1-132的变频柜一面。运行时，将压力主管道上的相邻出水口分组后实行等级恒压变频控制，变频压力区根据不同等级的出水口高程区域在电接点压力表或在变频器上设定。根据一级站和二级站水泵供需平衡及二级站供水管网退水的需要，在二级站设置用于调节水量的蓄水池及排水管等设施。

3.3 田面工程

3.3.1 管网布设

管灌工程控制灌溉面积207hm2，由水源、管网及出水口组成，管网包括干管、支管，干管沿公路布置，支管基本平行于等高线布置。支管平均间距100m，出水口安装在支管上，间距50m，出水口采用三通分水管连接竖管，截阀开关控制出水口水量，管道末端安装泄水阀，砌筑泄水坑，便于停止灌溉时排除管道内剩余水量，防止管道冻裂。

3.3.2 管灌工程设计

灌溉管道接自二级站压力管道，采用动力流供水灌溉形式。灌区采用PVC塑料管道进行节水灌溉，田间管网设计按90m/hm2管道考虑，干、支管采用直径250mm的PVC管道，出水口采用直径110mm的钢制给水栓，出水口设混凝土竖井及消力池。