天河电力排灌站现状调查与更新改造浅析

孙彦顺

一、工程概况

天河电力排灌站位于安徽省凤阳县西北部西泉镇，引提天河湖水进行农田灌溉的二级电力灌溉站。设计灌溉面积6 万亩。担负西泉、刘府两镇12 个行政村农田灌溉任务，设计灌溉保证率80%。

天河电力排灌站系1989—1991年利用黄淮海开发资金在原地方自建的柴油机灌溉站基础上进行改建，分二级提水，总装机9 台套，总容量1115kW。其中一级站装机4 台套，26HB-40 水泵，装机容量720kW，单机流量1.2m3/s；二级站装机5 台套，20HBC-40 水泵2 台套，500HW-8 水泵3 台套，装机容量395kW，提水总流量2.75m3/s。工程等别为Ⅲ等，规模为中型。灌区内干支渠总长42.5km，渠系配套建筑物235 座。10kV 电源引自刘府110kV 变电所，长12km。

天河电力排灌站1991年建成并成立管理单位，至今已发挥灌溉效益30 余年，从未进行过更新改造。

二、存在的主要问题及安全状况分析

（一）泵站存在的主要问题

经现状调查，天河电力排灌站工程完好率为68%，设备完好率为64%，均低于考核指标要求。

1.建筑物

泵房：天河一二级站泵房均为分基型砖混结构，浆砌石基础，墙体由红砖砌成。现墙体及屋面梁出现裂缝，墙皮脱落，屋面漏水，存在较大的安全隐患;泵房木门窗，破旧不堪，大多无法正常启用。

进水（防洪）闸：天河一级站建有1 座单孔防洪闸，主闸门与检修闸门均为钢筋混凝土结构，现已漏筋锈蚀；止水橡皮破损老化，漏水严重；闸室、闸墩为浆砌石圬工结构，砂浆脱落；钢筋混凝土排架碳化、局部漏筋；检修平台破损；工作便桥混凝土断裂风化。

防洪圈堤：外河水位高时，背水坡渗漏严重。干砌石护坡坍塌损坏。堤顶杂草丛生，有凹陷现象。

进出水池：护坡砌石松动，砂浆脱落，护砌高度不足。天河一级站浆砌石挡墙倾斜、开裂，漏水严重。天河二级站挡墙开裂，砂浆鼓包脱落，漏水。

变电站：天河一级站主变压器设有独立围栏，面积约10m2，无地坪，无大门。天河二级站主变压器未设围栏，站用变压器设在双电线杆上，电杆已老化，出现裂缝。

2.机电设备

水泵：天河一级站有2 台水泵已损坏，另2 台水泵叶轮气蚀严重，叶片局部麻面和破损，出水量减少；天河二级站5 台水泵经常吸入杂物，叶片常被裹缠、打烂。需经常更换水泵轴承、泵销及填料。水泵运转时噪音变大，出水量不足。

电机：天河一级站JS138-10 型电机，运行年限长，效率低，噪音大，加之泵房内长期进水，导致电机绝缘性能下降。天河二级站JS 系列电机同样存在能耗大、温升高、效率低、绝缘性能下降等问题。

电气设备：天河电力排灌站3 台S7-500/10 主变压器，生产日期为1989年。其中一台在2004年因电气短路事故而烧毁，另两台壳体锈蚀，桩头渗漏油，勉强维持运行。有两台容量分别为50kVA、30kVA 的站用变压器，生产日期为1990年，外壳锈蚀，有渗油现象。天河电力排灌站BSL、PGL 系列开关柜13 台，生产日期为1990年；电动操作机构失灵，二次接线凌乱，松动掉线，交流接触器衔铁间隙大，吸合不紧，噪声大，主要电气元件性能差，工作不可靠，柜内元器件经常互相拆换使用。

3.金属结构

天河一级站未设置拦污栅，二级站有一道自制简易拦污栅，已被水冲毁。

一级站进水（防洪）闸检修闸门长期不用，启闭机已卡死，不能运转；主闸门启闭机丝杆弯曲变形，运行卡阻。

天河电力排灌站的进水铸铁管管身及法兰锈蚀，密封圈老化，接头漏气。钢筋混凝土压力出水管开裂漏水。闸阀电动操作机构失灵，阀片锈蚀严重，经常卡死。

（二）泵站安全状况初步分析

1.建筑物

泵房安全风险：（1）砖石结构不安全，且无抗震设计；（2）墙体及屋面梁开裂，屋面漏雨，威胁人身及设备安全；（3）泵房基础常年水中浸泡，基础不牢固。

进水（防洪）闸安全风险：（1）主闸门漏水严重，外河高水位时，泵房极易受淹；（2）进出口翼墙为浆砌石结构，局部脱落损毁，安全可靠性变差；（3）启闭机房空间狭小不便操作维护。

防洪圈堤：外河高水位时，背水坡渗漏严重，严重影响工程使用安全。

进出水池：一级站出水池挡墙一旦倒塌，回水将直接冲击泵房和主变压器等电气设备，造成工程事故。

10kV 变电站主要安全风险如下：露天布置，安全防护措施不足，安全可靠性差。

2.机电设备

主水泵及电动机：HB 型水泵及JS 系列电机均为老旧淘汰产品，能耗高，噪声大，安全性能下降，年运行维修费用增大。

电气设备：主变压器及开关柜均为老旧淘汰型号，整体安全性能差，工作不可靠，安全隐患极大。

3.金属结构

存在的主要安全风险包括：（1）进水（防洪）闸门及启闭机运转卡阻，高水位时，随时有淹没泵房的可能。（2）进出水管路老化破损，泵站装置效率降低，泵站运行不经济。

三、更新改造措施与建议

（一）安全检测和复核计算

根据现状调查，建议对泵站建筑物进行现场检测：（1）外观质量；（2）混凝土强度；（3）混凝土碳化；（4）钢筋保护层厚度；（5）金属结构的现状性能。对泵站机电设备进行现场检测：（1）机电设备外观；（2）主电动机绕组的绝缘电阻和吸收比；直流电阻；电机振动、噪声和温升；（3）泵的装置效率；叶片、叶轮的气蚀、磨损、间隙大小；泵轴变形和轴颈、轴承磨损情况；振动情况；连接螺栓及其他紧固件情况；（4）变压器绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比；绕组连同套管的直流电阻、泄漏电流；交流耐压试验；（5）电缆及二次回路的绝缘电阻；

建议对泵房及其他水工建筑物进行以下复核计算：现状泵房抗滑、抗震以及基底应力计算；进水闸、前池和进出水池过水能力计算；防洪圈堤的防渗安全复核计算；挡土墙抗滑、抗倾以及基底应力计算；主要结构的强度验算和分析。

（二）更新改造建议

天河电力排灌站自建站以来，从未进行更新改造。该站的投入使用，为保障地方农业的稳产、高产作出了重要贡献。但时，由于运行年久，土建损毁、设备老化，泵站装置效率低下，急待更新改造。根据上述工程现状调查和安全状态初步分析，建议将机电设备更新，枢纽建筑物全部拆除重建■