浅谈小型抽水站改造中机组选型与并联运行工作点的确定

2013-04-26黄经合

陕西水利 2013年2期

黄经合

（陕西省交口抽渭灌溉管理局陕西渭南 714000）

西村抽水站是铜川市宜君县福地水库西村灌区的水源工程，位于宜君县五里镇河下游西村乡的河道右岸，直接从五里镇河引水，于上个世纪60～70年代建成。设计灌溉面积6000亩，原设计流量为0.66m3/s，净扬程为209.4m，分二级抽水，共安装离心泵8台，配套电机8台，装机2870kW，工程等别为Ⅳ等，规模为小（1）型。泵站8台水泵、电动机组及电气设备，均属淘汰产品，效率低、能耗高，部分设备被盗，压力管道部分管段锈蚀严重、承压不够，进水池部分沉陷，存在安全隐患，厂房砖木结构漏雨严重，门窗变形，泵站基本处于瘫痪状态，故此，在福地水库灌区节水改造项目中对西村泵站进行改造。为了减少工程管理人员，节省投资，方便管理，经水利厅审查同意改为一级抽水，一级站仍在原址建设设计。

1 机组选型

1.1 设计流量

根据灌区农业发展规划作物种植结构调整，西村抽水灌区0.6万亩将以果树节水灌溉为主，以苹果树计算灌溉所需流量。根据项目区周边地区苹果灌溉经验苹果树节水灌溉定额m=25m3/亩，灌溉周期T=18天，每天灌溉t=16小时，灌溉水利用系数η水=0.8，根据公式计算西村抽水站设计流量为0.18m3/s，设计取 0.2m3/s。

1.2 设计扬程

1.2.1 设计净扬程

经本次外业实测：目前抽水站进水闸前水位为909.27m，闸下滚水坝顶高程910.08m，原一级站进水池顶高程910.22m、进水池水位909.62m，原二级站出水池顶高程1116.79m、出水池水位1116.37m，则净扬程为1116.39-909.62=206.77m。

1.2.2 损失扬程计算

根据测量成果复核计算，出水压力管长985m，压力管采用单管输水，管道流量为0.2m3/s，按公式D=0.8Q1/2计算经济管径，经计算，D=358mm，根据宝鸡钢管厂生产的螺旋埋弧焊钢管规格表，可以选择外径426mm、δ=9.5mm和外径377mm、δ=9.5mm。

根据《村镇供水规范》（SL310-2004），可按下式计算沿程水头损失：

式中，hf——沿程水头损失，m；

L——计算管段的长度，m；

i——单位管长水头损失，m/m。

钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下列公式计算：

当ν＜1.2m/s时，i=0.000912v2·(1+0.867/v)0.3/d1.3

当ν≥1.2m/s时，i=0.00107v2/d1.3

式中，v——管内流速，m/s；

d——管道内径，m。

经计算：选用外径426mm钢管时，沿程水头损失hf为8.74m。输水管道损失扬程h损按下式计算：h损=1.1hf，计算为 10m；选用外径377mm钢管时，沿程水头损失hf为17.74m。输水管道损失扬程h损按下式计算：h损=1.1hf，计算为：20.4m；考虑到选择外径377mm钢管时，管道效率偏低。因此，选用外径426mm钢管。

1.2.3 设计扬程

设计扬程为设计净扬程和损失扬程之和，即：206.77+10.0=216.77m。