水利泵站运行管理措施探讨

王昌炎

仙桃市沙湖泵站工程管理局

【摘要】：我国的水利工程是民生工程的重要组成部分，而水利泵站又是水利工程的重要组成部分，泵站对于抗洪抗旱、提灌农田、调配水资源、供应用水等方面发挥着极为重要的作用。随着社会不断发展，泵站也迎来了更大的挑战。目前，泵站运行管理中存在诸多问题，如设备老化、设计标准不符合新时期要求、自动化水平低等，对泵站的运行能力产生了严重的影响。本文结合沙湖泵站的情况，对其基本概况，建筑设施，更新改造等进行了介绍，然后根据其特点，提出了沙湖泵站运行管理措施。

【关键词】：沙湖站；运行管理；措施

引言

随着我国经济建设的不断发展和农村城市化建设的不断推进，泵站运行职能也有了变化，不仅要解决汛期排涝调水灌溉问题，同时还承担着对河道进行生态补水、改善周边环境的任务。近年来，国家不断加大对基础设施建设的投入力度，对水利工程建设也极为重视，而泵站作为水利工程的重要组成部分，一些设备陈旧、运行效率低的泵站也随之进行了更新改造。改造后的泵站规模、设施、排灌能力等都有了大幅提升。因此，这就要求我们不仅要对泵站实施科学的管理，还要充分了解泵站运行中出现的问题，积极采取相应措施，保证泵站高质量高效率运行。

1.工程概况

沙湖站位于我省江汉平原腹地仙桃市东南37km沙湖镇近郊，北临通顺河，南临东荆河。站装机容量为6×1600kW，装有6台28CJ-56型轴流泵，设计排水流量120m³/s，设计扬程5.5m，采用平管出流，拍门断流。泵站工程主要由主泵房、110kV变电站、倒虹管、高水闸、低水闸、通顺河节制闸、石山港闸、余场闸、1号闸、2号闸、主灌闸、东南角闸、保丰站、电排河及各水系渠道等建筑物组成。是一个以抽排为主的泵站工程，对农业生产和防洪排涝起了重要作用。

沙湖站主要承担仙桃市西北和中部地区十多个乡镇的排涝任务，是仙桃市的水利主体工程之一。该工程主要分四大排涝体系。一是通过控制调节余场节制闸对中部和西、北地区的积水进行排涝。二是通过电排河（长6.5km）两边的中心沟闸对彭场、西流河等乡镇的积水进行排涝。

2.沙湖站配套建筑物及设施介绍

2.1沙湖站

沙湖站为堤身式，距长江干堤东荆河堤约2.85km。由进水渠、拦污栅桥、进水池、泵房、出口消力池、出水渠等部分组成。泵站进水流道为肘型，出水流道为直管拍门断流型式。主机间平面尺寸为42.6×28.0m（长×宽），安装有6台轴流泵，每3台为一联，共分2联，每联长21.3m；机组间距7m，底板顶部高程为15.80m，水泵层高程为19.00m，电机层高程为29.80m（高出地面80cm）。左右两侧为副厂房及安装间，其平面尺寸均为10.0×15.6m（长×宽）。

距泵站进口43.2m处，设有站前拦污栅桥一座，桥底板高程与渠底齐平，为15.60m，桥面顶高程24.50m，桥平面上呈直线布置，对应渠底宽40m布置7孔单孔宽5.4m的方形拦污栅，两侧渠道斜坡分别由4孔梯形拦污栅和一孔方形拦污栅。泵站现有简易拦污栅共17孔，孔口尺寸5.4m×8.2m（宽×高），栅桥总长102m。

2.2倒虹管

倒虹管是沙湖站的主要配套建筑物，也是枢纽实现能排、能灌、既能提排、提灌、又能自排自灌，既能排低水，又能排高水，能与仙桃已建的沙湖站和江家垱站联合运用的一个综合利用的交叉工程。它位于泵站进口前100m的通顺河上。

由于泵站建在通顺河南岸，而主要排渍和灌溉区在通顺河北岸。通顺河是仙桃的一条主要排水河道。根据高水高排的原则和泵站提排时，不破坏通顺河高地来水的自排能力，通过倒虹管穿过通顺河底，将北岸红旗垸渍水引至泵站提排出东荆河。为了实现泵站能排、能灌的目的。同时在通顺河上建节制闸一座、船闸一座，倒虹管位于节制闸和船闸的下部。

倒虹管断面为4.5m×3.5m，2联6孔，以适应该处软基沉陷较大的特点，每联3孔共宽16m。纵向则分为四段，第一段长22.7m，为倒虹管进口，设置有闸门控制。其上为堤身灌溉管，连接东北和西北两灌溉渠道。第二、三为河床部分，合计长39.7m，管底高程18m，第四段长为17m，分为上下两层，下层为倒虹管出口，上层为电排渠进水闸（节制闸），共4.5m宽5孔。

2.3低水闸

低水闸位于通顺河左岸，进口与电排河相联，出口接倒虹管，同沙湖站联合运用。

低水闸设2联6孔，每联3孔，孔口尺寸为4.5×3.7（宽×高，下同），中间设沉降缝分段。由进口（电排河侧）八字墙段、闸室段、出口虹吸管组成。闸室为钢筋混凝土结构，相邻建筑物间的分缝设有止水。

2.4高水闸

高水闸位于通顺河右岸（与低水闸对称布置），进口与倒虹管、通顺河相联，出口接泵站进水池，同泵站联合运用。

高水闸设2联6孔，每联3孔，孔口尺寸为4.9×3.9m（宽×高，下同），中间设沉降缝分段。由进口虹吸管、闸室段，出口八字墙组成。建筑物均为钢筋混凝土结构，老仙汉公路从闸室上通过。

2.5通顺河节制闸

通顺河节制闸位于通顺河上，其主要功能是在沙湖站超驼峰运行时，关闭节制闸，开启高水闸，协助及时排出仙桃市沙湖排区的渍水。

该闸共设8孔，第4孔为通航孔，第8孔为泄洪孔，闸室为钢筋混凝土结构，相邻段间的分缝设有止水。

2.61号闸

1号闸位于泵站进水池右岸，建成于1976年。闸孔为1孔，孔口净宽3m，底板为反拱底板，底板顶高程20m，闸顶高程25m，闸门高4.5m，设计流量为12m³/s。闸门为砼闸门，配备10T螺杆启闭机一台，公路桥为泵站主要进出公路。路面高程为28.8m，采用珩架结构，宽6m，长35.5m，厚0.2m。

2.7余场闸

余场闸位于四方河与电排河交汇处的余家场，距离沙湖站6.5公里。主要在对大兴垸和红旗垸排涝时起调节作用，于1976年建成。余场闸为开敞式，其底板为反拱底板，闸底高程为18.2m，闸顶高程为25.2m，公路桥高程28.7m，闸孔数4孔，每孔净宽5m，其设计流量为156m³/s。原设计均为水泥闸门，闸门高为7m，因其破损严重，于2001年将中间两孔更换为钢制闸门，另外增加螺杆启闭机一台。闸室上公路桥为余家场当地的主要交通公路，桥宽6m。

由于设备严重老化落后，于2007年11月启动更新改造工程，工程总投资8249万元，对大部分水工设施、机电设备进行更新改造和招标重建，对主泵房基础进行加固处理，对水泵、电机及辅助设备、控制系统、金属结构等进行更换，办公楼重建及环境改造等项目。更新改造工程于2009年完成了主机组水泵的安装并投入运行。改造后的配套电机容量增大为2000kW，提高了水泵扬程，增强抗灾排涝能力。

沙湖泵站自1976年建成投入运行，到2007年10月累计运行达5万台时，排水量36亿方；2008至2019年累计运行1.6万台时，排水量10亿方；累计运行66152台时，排水量达469929万方，平均每年减灾经济效益1.01亿元，为仙桃市的农业丰收和社会稳定作出了重大贡献。由于所处仙桃地理下游低洼地带，每年开、停机次数频繁，年运行台时基本都在1000台时以上，1998年、2016年更是机组满负荷连续运行一月有余。

沙湖泵站减少洪灾损失和保障人民生命财产安全发挥了强大作用，取得了较大的经济效益，产生了巨大的社会效益。

3.沙湖泵站特性介绍

3.1排涝标准

沙湖排区的三座泵站，功能是排除排区总面积598.69km2的涝渍水。排区内缺乏集中调蓄湖泊。排区两泵站主要作用是排田，其排涝标准采用10年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹水深。与原标准一致。

3.2排涝流量

根据排区内产水量和可调蓄水量，计算排区内设计暴雨情况需排水量6675.09万m3。按泵站每天运行24h，5天排完计，排区需外排流量为154.52m3/s。

排区现有沙湖站、保丰垸站、草八垸站排水。其中沙湖站、保丰垸站排水入东荆河，草八垸站排水入杜家台分蓄区。草八垸站装机6×250kW，设计流量19.8m3/s；保丰垸站现有装机2×800kW，设计流量16m3/s；沙湖站现有装机6×1600kW，设计流量120m3/s。总外排设计流量155.8m3/s，总排水规模基本能达到设计要求。故沙湖站的外排流量可保持现状设计规模，即沙湖站120m3/s。

3.3特征水位及扬程

沙湖站外排提水后经2.85km渠道，由石山港闸排水入东荆河，自泵站建成后，有1977～2005年泵站进出口排涝期4～10月逐日水位资料，上述资料是复核特征水位的依据。

3.3.1特征水位

表1泵站设计水位、设计流量表

水位（m）	沙湖泵站（120m3/s）				保丰泵站（16m3/s）
	出水池		进水池		出水池		进水池
	复核	原成果	复核	原成果	复核	原成果	复核	原成果
最高防洪水位/ 最高水位	31.00	31.00	25.00	25.00	31.60	31.50	24.00	24.00
最高运行水位	30.34	30.00	24.00	24.00	30.25	28.50	23.60	23.66
设计运行水位	29.71	28.50	23.00	23.00	29.59	25.00	23.00	22.00
平均运行水位	26.94	26.50	23.00	23.00	26.74		23.00
最低运行水位	24.00	24.00	22.00	22.00	23.80	23.15	21.50	21.50

3.3.2泵站特征扬程

表2泵站特征净扬程

扬程（m）	沙湖泵站		保丰泵站
	复核	原成果	复核	原成果
设计净扬程	6.71	5.50	6.59	3.00
平均净扬程	3.94	3.50	3.74
最高净扬程	8.34	8.00	8.75	7.00
最低净扬程	0.00	0.00	0.20	0.00

3.4工程等别与建筑物级别

沙湖泵站与保丰泵站改造后装机8台（6×2000kW+2×800kW），设计排水流量136m3/s，排区承雨面积598.69km2。按十年一遇三日暴雨五日排完的设计标准对排涝流量进行复核，经复核，沙湖泵站现有排水规模满足设计要求，排涝流量为120m3/s，装机容量为6×2000kW；保丰泵站排涝流量为16m3/s，装机容量为2×800kW。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）、《堤防工程设计规范》（GB50286-98）及《水闸设计规范》（SL265-2001）有关条文规定和《仙桃市沙湖泵站更新改造工程可行性研究报告》（以下简称《可研报告》审查意见，该工程为Ⅱ等大（2）型工程，沙湖站其永久性主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。

建筑物地震设防烈度为Ⅵ度，不设防。

4.沙湖泵站更新改造内容

（1）沙湖泵站伸缩沉陷缝止水设施已破坏多年，其主泵房水泵层两条沉降缝曾做过处理，但效果不明显。根据樊口泵站加固处理等其它工程类似处理的材料、方法和效果，拟定本次加固处理方案：在止水设施范围内的接缝面进行全断面灌注LW型水溶性聚氨脂浆液封堵，并在水下部分各层门洞通道处凿槽，缝内填塞SR止水材料，槽内埋设止水铜片止水，并采用膨胀螺栓锚固后凿槽内回填环氧砂浆。

（2）上游胸墙裂缝处理：由于上游胸墙受力不大，对裂缝进行表面凿槽封堵，在缝内进行灌注LW水溶性聚氨酯浆液。

（3）对进出口流道混凝土表面进行凿毛处理，用高压水冲除表面浮渣，后采用环氧水泥砂浆抹平，恢复原混凝土表面。本阶段拟对裂缝进行表面凿槽封堵，在缝内进行灌注LW水溶性聚氨酯浆液。

（4）泵站进口设有12孔2.8×3.9m的检修门，由于钢闸门的更新，闸槽埋件更换，需对检修门槽进行凿除并重新浇筑高标号的混凝土，恢复闸门槽结构型式。

（5）结合本次泵站电气设备的改造，将增加的中控室布置于副厂房内，拟对副厂房进行重新布置，对泵房各层墙壁采用水泥砂浆平整表层的破损处，后涂刷水泥漆（乳胶漆），外墙水刷石美化；拆除原主、副厂房木质门窗，更换为塑钢门窗，修复屋面防水层，并对副厂房中控室进行装饰吊顶。目前沙湖泵站行车进不了安装间，为了使改造后泵站机械设备检修方便，在更换现有简易行车的同时，对安装间进行地面以上部分拆除重建，增加排架立柱、吊车梁等。另外，由于主厂房与副厂房和安装间地面，因不均匀沉陷，其地坪高程相差30～50cm，本次更新改造，拟将地坪平整加固至同一高程，地坪及墙裙1.2m范围设大理石护面。

（6）根据目前加固处理通常方法，采用粘钢处理。对梁腹部及两侧翼采用10mm厚Q235、梁两底部边棱采用L100×100×10mm角钢进行外包式粘钢处理。处理方法为老混凝土凿毛，清洗干净，2.5cm厚水泥砂浆抹面，待初凝后抹2.5cm厚乳胶水泥，风干之前粘钢，然后采用直径10mm、间距1.0m的膨胀螺栓进行锚固。

（7）对进出口挡土墙变形、损毁的墙段拆除重建处理，重建的挡土墙采用钢筋混凝土悬臂结构，墙身设排水孔，孔后设反滤土工布。拆除重建的挡土墙平面布置基本维持现有布置形式，墙顶设不锈钢栏杆，墙顶平台进行景观设计和布置；对前面破损、表面砂浆脱落墙段进行修复处理。

（8）泵站主水泵的更新改造方案拟考虑采用方案一，即按照2800ZLQ25-7.0型水泵模型更换水泵叶片、轮毂体、叶轮外壳、水导轴承、水泵主轴和叶片调节机构。

（9）电机采用整体更新改造方案，电机额定转速为150r/min，绝缘等级采用F级，推力轴瓦采用弹性金属塑料瓦。

5.沙湖泵站运行管理措施

5.1建立严明的管理制度及规范的操作流程

将“以制度制人，以规程约束人”的管理手段融入实际的泵站运行管理过程中，切实做好“有章可循，有错必究”。制定切实可行的规章制度应当要考虑其适用的全面性特点，如建立泵站运行值班制度、过程巡检监督制度、工作服装穿戴制度、紧急事故处理呈报制度等等。而建立泵站运行操作规程不仅需注意其有效性，还必须要求工作人员对规程中的内容进行牢记并能够熟练掌握。必须注意的是相关制度、规程一经制定，就应当将其张贴上墙，随时随地可见，达到制度规范如影随形的效果。在管理制度及规范流程开始正式实施后，管理者应当做好日常监督工作，采取执行奖惩制度和事故追问制度的手段，保证各项管理措施能够得到切实的落实。管理者还应当要将岗位职责进行明确化及细致化处理，细化岗位责任，将目标落到实处，从而达到明确责任、细致分工、协调高效的目的。

5.2规范泵站运行管理

泵站工程运行管理的核心在于机电设备，安全生产直接受其影响，高水平的机电设备运行管理可延长泵站的使用期限。在具体的运行管理实践中，检查观测、养护维修、控制运用等手段均需要充分发挥自身作用。检查观测需基于检查制度开展，泵站机电设备的经常性检查应每月开展两次，以此明确机电设备的技术状况变化、存在的缺陷和问题，以此为养护维修和控制运用提供依据;养护维修需基于“修重于抢、养重于修”的理念开展，具体的养护维修需基于针对性制定的保养规范及要求开展，以此严格遵循时间、内容、要求开展工作，配合针对性的检查和观测，设备缺陷的及时发现、随时修理及保养即可顺利开展，带病运行、缺陷扩大等问题可由此规避。同时，还应针对性制定《高低压电气设备养护》、《主机组养护》等台账，建立完整的设备管理卡，保证机电设备的运行管理责任到人，各工作的及时记录也不容忽视。如机电设备项目的技术复杂、维修工程量大、损坏严重，必须针对性编制计划或规划并针对性详细方案，及时上报，将其列入大修或岁修计划;工程控制运用的规范需结合操作规程、设计工况，以此确保泵站的运行安全，通过严格规定机电设备的操作规程、交接班制度、运行检查巡视制度、电力及机组操作的票证制度、各岗位人员职责、机组开停顺序、指令的执行情况、指令接收反馈情况，并针对性制定《泵站交接班记录簿》《巡视记录簿》《机组操作票》等记录台帐，泵站控制的安全、稳定即可得到更好保障。

5.3实施动态管理，对泵站进行实时监测

为了确保泵站正常运行，维修和保养时，尽量采取提前维修并实行动态管理，实时监控设备的动态运行情况。对于设备老化问题，一定要明确设备的运行标准，务必保证泵站设备全部可用，设备参数符合使用标准。确保安全主体和附件的完整性，杜绝脏乱和生锈等问题，闸门、管线、表盘等设备一定要合理安装、配置，按照泵站管理要求认真检查。日常工作必须按要求进行记录、归档，交接班的时候一定要保持记录完整，提升工作的规范性和准确度。制定合理的奖惩措施，在泵站内开展评先进、选标兵活动，充分激发员工的工作热情，提高人员的创新能力，开展维护和管理比拼活动、开展安全大比拼、确保人员能够高质量的完成维护和管理工作。每个月开展一次安全大检查，可以在工作中利用先进的信息技术和设备，如信息监测系统、电子档案等全面提升工作效率和工作质量。

5.4加强泵站日常检修维护工作

泵站要稳定运行，那么首先必须保证各项设备能够正常运行，因此加强泵站的日常维护保养极其必要。日常检修维护工作并不是仅仅只对设备进行维护检修，还应做好设备环境卫生，保持设备存储环境的清洁，这样对降低设备故障、延长设备使用寿命具有重要的意义。日常检修维护工作主要指对设备进行运行状况检查，检查是否存在漏电、短路现象，是否接地可靠，对工作周期长的部件做好定期维护保养工作，发现问题应当立即解决，确保设备始终处在良好状态。泵站管理部门还应当根据设备的使用特点制定年度检修计划，对年度检修中状态不好的设备进行维护，从而保证设备能够长期有效的运行。

5.5提升管理队伍整体素质

管理人才是泵站运行管理的核心，是保障泵站运行稳定、安全、高效的前提。因此，企业应加强人才队伍建设，培养高技术、高素质人才。可以从以下几个方面入手:第一，引进高技术人才，企业可以从各个渠道引进高技术人才，从先进的管理制度和结构、薪资待遇等方面吸引高技术人才。第二，组织各种技术培训活动，包括专业知识、专业技能、安全意识等方面的培训，全面提升泵站运行管理队伍综合素质。同时也要进行实际操作，处理泵站中的故障，增加管理人员经验积累。第三，采取以老带新的方式传递经验，培养人才，不仅可以节约人才培养成本，同时也能使新人提高业务能力，加速成长。第四，建立完善的考核制度，提高管理人员的积极性和责任心，提高管理人员之间的监督，激励管理人员不断学习，不断进步。

结语

综合来讲，水利工程的结构系统中，泵站是发挥着重要作用的一个工作环节。其本身的运行要想维持正常有序，需要从不同的层面和角度采取有效的管理措施。以便解决现阶段管理工作中出现的实际问题，为实现更好的管理工作效果提供动力，最后，从管理工作的开展意义上来讲，只有宏观上的管理工作得到落实，细节上的执行工作才能取得更好的效果。

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