金堤河大寺泵站“四合一”集成排灌改造方案研究

(聊城市水利勘測設(shè)計院，山東 聊城 252000)

金堤河大寺泵站“四合一”集成排灌改造方案研究

王蕾舒婷婷翟菡

(聊城市水利勘測設(shè)計院，山東 聊城 252000)

金堤河是魯豫兩省的邊界河道，下游三角地帶的灌溉與排水一直是困擾區(qū)域發(fā)展的主要因素。為解決金堤河南小堤以南部分低洼耕地的灌溉、排水問題，本文提出對現(xiàn)有大寺泵站進行專項改造方案，使之成為具有“自排、抽排、自灌、抽灌”多種功能的“四合一”綜合灌排泵站，從而滿足該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展需要。

大寺泵站；灌溉；排水；改造

1 區(qū)域概況

金堤河是黃河的一條支流，起源于河南省新鄉(xiāng)縣，流域涉及豫魯兩省5市12縣，于濮陽市臺前縣張莊村入黃河，全長158.6km，流域面積5047km2，耕地528萬畝。金堤河兩岸設(shè)北金堤、南小堤。北金堤既是黃河北金堤滯洪區(qū)束水滯洪工程，又是金堤河的北堤，堤長158.6km。1999年對金堤河干流進行治理，在金堤河南與黃河大堤之間三角地帶，按防御金堤河20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)修筑南小堤，以保護其間的村莊和耕地，堤長83km。

大寺泵站位于陽谷縣李臺鎮(zhèn)大寺村南，金堤河南小堤樁號36+080處，處于金堤河下游三角地帶中段，控制灌排面積10000畝。

金堤河位置如圖1所示。

圖1 金堤河位置

2 大寺泵站改造的必要性

金堤河干流治理后，上游排水順暢。但下游由于受黃河河床淤高的影響，受黃河水位頂托，大量洪澇水常常滯蓄在河道內(nèi)，造成南小堤以南三角地帶的耕地、村莊的澇水不能自流排入金堤河,特別是低洼區(qū)澇水滯留時間長，易形成澇災(zāi)。而灌溉期受南小堤阻隔，難以引金堤河水灌溉，形成旱澇交替的局面。

大寺泵站為單向抽水灌溉泵站，控制范圍內(nèi)農(nóng)田地勢低洼，汛期澇水受金堤河水位頂托，不能自流排入金堤河，形成內(nèi)澇。泵站多年運用，管理維護差，存在水泵銹蝕、泵室和穿堤涵閘損壞嚴(yán)重等問題，已基本喪失提水灌溉能力。為改善區(qū)域的灌排條件，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出能力，亟須對大寺泵站進行改造。

3 工程改造方案

金堤河為排澇河道，枯水期水位低，來水量小；汛期水位較高，來水量大。枯水期往往也是泵站灌溉期，水源地水位較低，泵房位置需布置在較低處才能滿足抽水要求; 但進入汛期后河內(nèi)水位猛漲，位于低處的泵房容易受到洪水的威脅。為解決低水位時取水灌溉、高水位時泵站自身防洪安全問題，采用壩后式泵站。此外大寺泵站還承擔(dān)排澇任務(wù)，泵站布置需將兩者相結(jié)合起來，充分發(fā)揮泵站作用。

3.1 設(shè)計參數(shù)確定

泵站提排流量按5年一遇洪澇水計算，提排模數(shù)0.214m3/s·km2；灌溉流量按灌溉模數(shù)1.0m3/s/萬畝計算[1]。

排澇工況：金堤河內(nèi)水位高于堤外排澇支溝水位時抽排。泵站進水池設(shè)計水位采用地面高程以下0.5m，最低水位采用支溝溝底高程以上0.5m；出水池設(shè)計水位采用金堤河10年一遇排澇水位，最高水位采用20年一遇行洪水位。

灌溉工況：灌溉期金堤河內(nèi)水位低于支溝灌溉水位時抽灌。泵站進水池設(shè)計水位采用金堤河灌溉期平均水位，河底高程以上1.5m，最低運行水位采用金堤河灌溉期最低水位，河底高程以上0.5m；出水池設(shè)計水位采用支溝灌溉水位[2]。

大寺泵站設(shè)計參數(shù)見下表。

大寺泵站設(shè)計參數(shù)表

3.2 工程布置及運用模式

大寺泵站為排澇與灌溉相結(jié)合的泵站，即灌溉、排澇共用泵室、水泵、穿堤涵洞及引水閘，通過閘門控制進水池、出水池水流流向，閥門控制管道連接方向，形成灌溉、排澇兩用通道，可滿足自流灌溉、自流排澇、抽水灌溉及抽水排澇四種功能。

按照灌溉時的水流方向，將泵站分為上游連接段、引水閘、穿堤涵洞、控制閘1(含進水池)、泵房、閥井、控制閘2(含出水池)和出口連接段等幾部分。配備2臺500ZLB立式軸流泵，單泵設(shè)計流量為0.7m3/s。

自流排澇：汛期堤外排澇水位高于金堤河水位時，開啟控制閘1、控制閘2及引水閘，關(guān)閉閥門1、閥門2，堤外澇水可自流排入金堤河。

抽水排澇：汛期堤外排澇水位低于金堤河水位時抽排。開啟引水閘、控制閘2，關(guān)閉控制閘1、閥門2，2臺水泵啟用；澇水由支溝通過控制閘2、箱涵流入泵站前池，由水泵抽入控制閘1出水池，經(jīng)穿堤涵洞、引水閘排入金堤河。

自流灌溉：灌溉期金堤河內(nèi)水位高于支溝灌溉水位時，開啟控制閘1、控制閘2，關(guān)閉閥門1、閥門2，金堤河內(nèi)蓄水可自流進入支溝供農(nóng)業(yè)灌溉。

抽水灌溉：灌溉期金堤河內(nèi)水位低于支溝灌溉水位時抽灌。開啟引水閘、控制閘1，關(guān)閉控制閘2、閥門1，1臺水泵啟用；灌溉水通過引水閘、穿堤涵洞、控制閘1進入泵室前池，由水泵提入控制閘2出水池，通過下游連接段進入支溝[3]。

大寺泵站改建布置如圖2所示。

4 結(jié) 語

大寺泵站“四合一”工程布局型式，使泵站在面對各種運行工況時，均有對應(yīng)的模式保證工程正常運行，達到一站多用的目的。隨著《省級政府耕地保護責(zé)任目標(biāo)考核辦法》的出臺，工程永久占地的控制越來越嚴(yán)格，水利工程設(shè)計中節(jié)省永久占地也成為工程布置考慮的重要因素，采用灌排綜合泵站設(shè)計方案可以有效減少占地。大寺綜合泵站灌、排采用同一引水閘與穿堤涵洞，使用同一臺泵站，減少了工程投資。泵站在運行中遵守高水自流、低水提排(灌)的原則，使泵站運行費用大幅度降低，節(jié)約了能源。“四合一”綜合泵站改造方案可達到設(shè)計經(jīng)濟、靈活、適用的良好效果，必將為區(qū)域農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收做出應(yīng)有的貢獻。

[1] 丘傳忻. 泵站[M]. 北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] GB 50288—1999 灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，1999.

[3] 李志勇，夏姝珺，陳丹. 農(nóng)村小型灌溉泵站設(shè)計難點及解決方法[J]. 水利科技與經(jīng)濟，2015(9):17-19.

Researchon‘four-in-one’integrateddrainageandirrigationreconstructionplanofJindiRiverDasiPumpingStation

WANG Lei, SHU Tingting, ZHAI Han

(LiaochengWaterConservancySurveyandDesignInstitute,Liaocheng25200,China)

Jindi River is a boundary river of Shandong and Henan. Irrigation and drainage in the lower reaches of the Jindi River have been the main factors that have disturbed regional development. In the paper, special reconstruction plans for existing Dasi Pumping Station are proposed in order to solve the irrigation and drainage problems of low-lying land in the area on the south of Jindi River Nanxiao Dam. Thereby it can become a ‘four-in-one’ integrated drainage and irrigation pumping station integrating ‘self-drainage, pumping drainage, self-irrigation and pumping irrigation’ and other functions, and it can meet agriculture development demand in the region.

Dasi pumping station; irrigation; drainage; transformation

TV331

：B

：1005-4774(2017)09-0016-03

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.005