天河電力排灌站現狀調查與更新改造淺析

孫彥順

一、工程概況

天河電力排灌站位于安徽省鳳陽縣西北部西泉鎮，引提天河湖水進行農田灌溉的二級電力灌溉站。設計灌溉面積6 萬畝。擔負西泉、劉府兩鎮12 個行政村農田灌溉任務，設計灌溉保證率80%。

天河電力排灌站系1989—1991年利用黃淮海開發資金在原地方自建的柴油機灌溉站基礎上進行改建，分二級提水，總裝機9 臺套，總容量1115kW。其中一級站裝機4 臺套，26HB-40 水泵，裝機容量720kW，單機流量1.2m3/s；二級站裝機5 臺套，20HBC-40 水泵2 臺套，500HW-8 水泵3 臺套，裝機容量395kW，提水總流量2.75m3/s。工程等別為Ⅲ等，規模為中型。灌區內干支渠總長42.5km，渠系配套建筑物235 座。10kV 電源引自劉府110kV 變電所，長12km。

天河電力排灌站1991年建成并成立管理單位，至今已發揮灌溉效益30 余年，從未進行過更新改造。

二、存在的主要問題及安全狀況分析

（一）泵站存在的主要問題

經現狀調查，天河電力排灌站工程完好率為68%，設備完好率為64%，均低于考核指標要求。

1.建筑物

泵房：天河一二級站泵房均為分基型磚混結構，漿砌石基礎，墻體由紅磚砌成?，F墻體及屋面梁出現裂縫，墻皮脫落，屋面漏水，存在較大的安全隱患;泵房木門窗，破舊不堪，大多無法正常啟用。

進水（防洪）閘：天河一級站建有1 座單孔防洪閘，主閘門與檢修閘門均為鋼筋混凝土結構，現已漏筋銹蝕；止水橡皮破損老化，漏水嚴重；閘室、閘墩為漿砌石圬工結構，砂漿脫落；鋼筋混凝土排架碳化、局部漏筋；檢修平臺破損；工作便橋混凝土斷裂風化。

防洪圈堤：外河水位高時，背水坡滲漏嚴重。干砌石護坡坍塌損壞。堤頂雜草叢生，有凹陷現象。

進出水池：護坡砌石松動，砂漿脫落，護砌高度不足。天河一級站漿砌石擋墻傾斜、開裂，漏水嚴重。天河二級站擋墻開裂，砂漿鼓包脫落，漏水。

變電站：天河一級站主變壓器設有獨立圍欄，面積約10m2，無地坪，無大門。天河二級站主變壓器未設圍欄，站用變壓器設在雙電線桿上，電桿已老化，出現裂縫。

2.機電設備

水泵：天河一級站有2 臺水泵已損壞，另2 臺水泵葉輪氣蝕嚴重，葉片局部麻面和破損，出水量減少；天河二級站5 臺水泵經常吸入雜物，葉片常被裹纏、打爛。需經常更換水泵軸承、泵銷及填料。水泵運轉時噪音變大，出水量不足。

電機：天河一級站JS138-10 型電機，運行年限長，效率低，噪音大，加之泵房內長期進水，導致電機絕緣性能下降。天河二級站JS 系列電機同樣存在能耗大、溫升高、效率低、絕緣性能下降等問題。

電氣設備：天河電力排灌站3 臺S7-500/10 主變壓器，生產日期為1989年。其中一臺在2004年因電氣短路事故而燒毀，另兩臺殼體銹蝕，樁頭滲漏油，勉強維持運行。有兩臺容量分別為50kVA、30kVA 的站用變壓器，生產日期為1990年，外殼銹蝕，有滲油現象。天河電力排灌站BSL、PGL 系列開關柜13 臺，生產日期為1990年；電動操作機構失靈，二次接線凌亂，松動掉線，交流接觸器銜鐵間隙大，吸合不緊，噪聲大，主要電氣元件性能差，工作不可靠，柜內元器件經?；ハ嗖饟Q使用。

3.金屬結構

天河一級站未設置攔污柵，二級站有一道自制簡易攔污柵，已被水沖毀。

一級站進水（防洪）閘檢修閘門長期不用，啟閉機已卡死，不能運轉；主閘門啟閉機絲桿彎曲變形，運行卡阻。

天河電力排灌站的進水鑄鐵管管身及法蘭銹蝕，密封圈老化，接頭漏氣。鋼筋混凝土壓力出水管開裂漏水。閘閥電動操作機構失靈，閥片銹蝕嚴重，經?？ㄋ馈?/p>

（二）泵站安全狀況初步分析

1.建筑物

泵房安全風險：（1）磚石結構不安全，且無抗震設計；（2）墻體及屋面梁開裂，屋面漏雨，威脅人身及設備安全；（3）泵房基礎常年水中浸泡，基礎不牢固。

進水（防洪）閘安全風險：（1）主閘門漏水嚴重，外河高水位時，泵房極易受淹；（2）進出口翼墻為漿砌石結構，局部脫落損毀，安全可靠性變差；（3）啟閉機房空間狹小不便操作維護。

防洪圈堤：外河高水位時，背水坡滲漏嚴重，嚴重影響工程使用安全。

進出水池：一級站出水池擋墻一旦倒塌，回水將直接沖擊泵房和主變壓器等電氣設備，造成工程事故。

10kV 變電站主要安全風險如下：露天布置，安全防護措施不足，安全可靠性差。

2.機電設備

主水泵及電動機：HB 型水泵及JS 系列電機均為老舊淘汰產品，能耗高，噪聲大，安全性能下降，年運行維修費用增大。

電氣設備：主變壓器及開關柜均為老舊淘汰型號，整體安全性能差，工作不可靠，安全隱患極大。

3.金屬結構

存在的主要安全風險包括：（1）進水（防洪）閘門及啟閉機運轉卡阻，高水位時，隨時有淹沒泵房的可能。（2）進出水管路老化破損，泵站裝置效率降低，泵站運行不經濟。

三、更新改造措施與建議

（一）安全檢測和復核計算

根據現狀調查，建議對泵站建筑物進行現場檢測：（1）外觀質量；（2）混凝土強度；（3）混凝土碳化；（4）鋼筋保護層厚度；（5）金屬結構的現狀性能。對泵站機電設備進行現場檢測：（1）機電設備外觀；（2）主電動機繞組的絕緣電阻和吸收比；直流電阻；電機振動、噪聲和溫升；（3）泵的裝置效率；葉片、葉輪的氣蝕、磨損、間隙大小；泵軸變形和軸頸、軸承磨損情況；振動情況；連接螺栓及其他緊固件情況；（4）變壓器繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比；繞組連同套管的直流電阻、泄漏電流；交流耐壓試驗；（5）電纜及二次回路的絕緣電阻；

建議對泵房及其他水工建筑物進行以下復核計算：現狀泵房抗滑、抗震以及基底應力計算；進水閘、前池和進出水池過水能力計算；防洪圈堤的防滲安全復核計算；擋土墻抗滑、抗傾以及基底應力計算；主要結構的強度驗算和分析。

（二）更新改造建議

天河電力排灌站自建站以來，從未進行更新改造。該站的投入使用，為保障地方農業的穩產、高產作出了重要貢獻。但時，由于運行年久，土建損毀、設備老化，泵站裝置效率低下，急待更新改造。根據上述工程現狀調查和安全狀態初步分析，建議將機電設備更新，樞紐建筑物全部拆除重建■