桃峪口水库提升泵站存在的问题及解决方案探讨

杨丽丽 吕智君 田飞飞

1. 北京市昌平区水务局 北京 102200；

2. 北京燕平水利工程勘察设计有限责任公司 北京 102200

1 工程概况

桃峪口水库位于北京市昌平区兴寿镇桃峪口村，毗邻顺义区，据北京市40km。水库建成于1960年，控制流域面积40km2，建有1座主坝及东、南、西3座副坝，主坝高21m，坝顶长320m，是一座防洪、蓄水、灌溉综合利用的中型水库。提升泵站位于水库溢洪道东岸，主要功能为将京密引水渠水提升至水库，满足水库补水需求，现因年久失修已不能正常运行。

随着水库库底渗漏、降水量减少、补水量减少等原因，2004年至2017年5月连续处于干涸状态，水库逐渐化为“盆地”。

2 工程建设的必要性

北京市昌平区“十二五”时期水资源保护和利用发展规划中已明确提出，在南水北调来水初期，尽可能多调水，减少对地下水的开采量，进而达到涵养保护地下水的目的。逐步实现城区主要依靠外调水、郊区依靠当地水源的城乡水源保障布局。

南水北调中线工程通水后，为向桃峪口水库应急补水，急需对提升泵站进行更新改造。工程建设既满足现实需求，又符合长远发展规划。

3 原提升泵站面临的主要问题

①水泵及供、配电设施缺失；②现状集水池容积不足，结构不满足输水设备安装要求；③泵前取水及引水工程不完善等。

4 工程建设的主要任务

针对原提升泵站面临的主要问题，需要对水库提升泵站进行更新改造。主要工程任务：第一，新修建引水闸、引渠、过路箱涵；第二，回填被废弃的集水池，重新修建钢筋混凝土水泵集水池；第三，配套水泵与相关设备；第四，增设供配电系统、照明系统、接地防雷系统等。

5 解决方案

5.1 引水口及计量设计

（1）引水口前运行水位。南水北调输水期间本工程京密引水渠引水闸处设计运行水位：最高运行水位：52.217m；正常运行水位：52.176m；最低运行水位：52.114m。

（2）泵站最大设计流量。本方案旨在更新改造提升泵站，改变现状既有输水管路。泵后现有输水管线为5根D=250压力钢管，经混凝土箱涵与一根D=900无压钢管对接，后进入明渠，明渠出口为一根D=700无压钢管，通过溢洪道输水入水库。

表1 各个管道最大输水能力对比表

最大输水能力受限于5根DN250压力钢管。泵站最大设计流量为0.49m³/s。

（3）引水口形式的确定。采用引水口前正常水位52.176m，泵站最大设计流量0.49m3/s时，确定引水口形式为三根DN600钢管，安全系数1.5。

经复核，当闸前水位为正常水位：52.176m时，两根引水管过流能力为0.49m³/s，满足泵站运行要求。

（4）引水口布置。引水口由进口引水钢管、阀门井、两端浆砌石挡墙三部分组成，总长12.3m。引水管采用三根D=600钢管，单根长度为11.06m。

5.2 引渠设计

（1）引渠工程布置。引水口后接新修引渠，新建引渠长361.25m，接现状长37.4m浆砌石引渠。为满足群众在引水期间的出行要求，穿路段设置过路箱涵。

（2）水面线复核计算。引渠采用明渠均匀流公式计算，当京密引水渠设计水位为52.176m时，引渠过流能力为0.49m³/s，泵站集水池前设计水位为51.25m。

当京密引水渠最高水位为52.217m时，引渠过流能力为0.59m³/s，泵站集水池前最高水位为51.30m。

5.3 水泵选型

（1）确定设计流量。泵站最大设计流量为0.49m³/s，装机容量220kW，月均调水量126万m³。

（2）确定水泵扬程。水泵出水管用D=800钢管并联，然后分5个支路连接现状5根D=250的钢管。

水泵扬程H=提升静止水头h1+沿程损失水头h2+局部损失水头h3+富裕水头h4

经计算水泵参数确定如下：流量：800 m3/h；扬程：30m；

6 工程效益分析

提升泵站作为水库的关键组成部分，为水库正常运行提供重要保障。工程建成后可以在几个月内让桃峪口水库恢复至较高的蓄水库容，可以为当地提供一定的战略储水量，以备不时之需。同时，水库可以进行鱼类养殖，为当地提供旅游业创收等。

提升泵站改造工程于2016年12月竣工，2017年5月，南水北调通过京密引水渠开始向为桃峪口水库补水，工程效益已初见成效。

7 建议

泵站建成运行后，要做到“重建设 、重管理”。遵循依法治水、管水的原则，按照国家及地方规范、规程的要求，建立相关规章，强化管理，保障工程正常、有序地运行。