水电泵站工程规划设计及其施工管理的分析

邓 燕，高文强

（中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津 300202）

受到需求驱动的影响，水电泵站工程建设势头呈现出不断增长的趋势。因此，从泵站运行效益目标实现的角度出发，深度分析此课题，提出有效的把控策略，具有重要的意义。目前，水电泵站工程规划与建设的质量控制面临着巨大挑战，需要围绕规划设计与施工管理，做好细节与整体的把控，以此来确保泵站的质量与性能达标。

1 案例概述

以某水利水电泵站重建项目为例，该泵站排涝区域集水面积为5.86 km2，住宅区和水田面积共计193.30亩，人口共计3万人。整个区域的地势相对较低，田面高程大约为6.80～7.60 m，若遇到暴雨洪水情况，外靠大堤抗洪，内则依靠排涝泵站提水排涝。原建设雨水排涝泵站1座，3台装置，总装机容量为270 kW，设计排水流量为4.70 m3/s，建设自排涵闸1座，按照十年一遇24 h暴雨3 d排干标准设计，来解决整个区域内的内涝灾害。从泵站运行的情况进行分析，为当地发展提供了一定的支持。但是随着周围区域经济的快速发展，经济结构发生了变化。如果遇暴雨情况，原来的设施难以有效应对，使得部分农田与村庄极易出现洪涝灾害，给灌区内的生产与生活造成影响，因此对水电泵站工程进行重建，现结合此项目进行规划设计与建设管理经验的总结。

2 水电泵站工程规划设计分析

2.1 低水位的确定

从规划设计角度分析，排涝泵站的最低水位高程能够有效排除内涝，使得泵站建设成本降低，为区域发展发挥积极的作用。对汇水区域的排水系统进行分析，尤其是建设了排水灌渠系统的地区，排涝泵站的最低水位高程，给灌渠系统和相关排水设施运行带来了很大影响。传统的设计理念提出，要按照排涝泵站要求设计，最低水位要比来水干管管底低。根据泵站建设实践分析，按照上述原则设计，存在着不足之处，需考虑泵站前面是否存在调节池。

2.2 无调节池

水电泵站的最大排水能力设计是根据汇水区来水量确定的，实践中考虑泵站内配置多台水泵，按照顺序运行要花费3～5 min，当管渠水位达到泵站设计来水量水位的前3～5 min，开始启动首台水泵，按照顺序启动各个水系，达到设计来水量水位时，泵站水泵全部投入运行，同时和汇水区排水系统一起运行，使得系统排水设施处于理想状态。基于此，对于泵站的最低水位，要低于设计来水量水位0.20 ～0.30 m。如果设置得过高，那么排水管渠达到设计来水量，配置的水泵无法全部启动，引发内涝灾害，造成重大的危害，致使泵站无法发挥作用。如果设置得过低，那么水泵将会提前运行，致使管渠的作用难以发挥。而关键点在于泵房埋深过大，泵站施工作业难度大，建设成本高，尤其是设计来水量很大。

2.3 有调节池

开展水泵站规划设计要考虑到建设区域的实际情况，即用地紧张且环保要求高等，因此，排水泵站不建议设置调节池。实际建设时受到历史因素与资金因素等影响，很多排涝泵站的调节池按照以下流程运行：当来水量比较小时，水位没有达到水泵设计的最低水位，那么来水只能在池底滞留，达到充盈调节池的效果。当来水量很大时，管渠来水水位达到设计的最低水位，此时水泵投入运行。来水量高于泵站排水量时，建设的调节池开始发挥作用，当洪峰过后，水量开始变少，但是调节池的水位还处于升高的状态。

2.4 分区排水

水电泵站规划设计，要根据江河防洪规划与城建规划情况，结合区域实际需求，坚持远近结合的原则，分期实施建设，做好与市政部门和水利部门的协调。分区排水方案的应用能够达到高水高排和低水低排的目标，充分自排并且减少装机容量。对城区雨水泵站，多采取分区排水方案，如果受到排水出路影响，无法分区排水，那么要建设截止阀，实现高地区有计划地排水。

2.5 泵站与涵闸工程的设计

泵站规划设计要选择适宜的水泵。一般来说，按照排水性质主要包括污水泵站和雨水泵站等。其中，雨水泵站的扬程相对较低，流量大，多选择ZLB型立式轴流泵，但是由于此装置耐腐蚀性比较差，因此污水排放不建议经过泵室。按照紧凑原则布置，实现对功能和成本的有效控制。

2.6 优化后的设计方案

此泵站优化后的设计方案如下：①取消泵房进水口的检修闸门。项目可行性研究中，对泵房进水口布置检修闸门和配套相关设备的方案，围绕成本和后期运行效益进行分析。经过优化后取消这一方案，只保留检修闸门门槽，实现对投资成本的控制。②对前池拦污闸上提式平板钢闸门进行优化，调整为水力自控式单钢闸门。此方案的应用不需要机械启动关闭，进而减少了建设和后期使用成本。实际应用中，在初期水利枢纽工程实施之后，设置正常蓄水位为6.50 m，依据回曲线进行推算，发电上限流量达到250 m3/s，回水到泵站的水位达到6.68 m，使得闸门内外水位相差不大，进而前池拦污闸会关闭，渠水通过自排渠排除。如果超过250 m3/s，那么发电站停止发电[1]。

3 水电泵站工程施工管理策略总结

3.1 做好设备安装施工管理

从水电泵站工程施工管控角度分析，对于机电设备的安装，要注重施工前的把控。作业前要根据设置的安装方案与设计方案等，做好相应的交底，使得工程人员能够了解并且依据设计规范和要求、施工工序和流程进行操作。在安装作业期间，要严格按照设计的方案，做好各类设备安装的把控。

3.2 做好机械设备与人员管理

对于施工作业所需要的机械设备和人力资源等要做好相应的管理。其中，机电设备的维护管理，主要从内部环境和外部环境两方面入手，对于新购进的机械设备，要做好进场把控，包括记录以及检查。制定相应的维护保养制度，落实到工程管理实践中。对使用的机械设备，要做好安全检查。落实定期维护与保养工作，及时发现存在的故障问题，采取消除措施，保障作业的效率和安全。从外部环境的控制角度分析，做好燃油与润滑油的质量把控。

3.3 提高管理的信息化水平

从泵站施工作业分析，引入信息化技术手段，打造智慧化工地，能够助力生产的安全与质量控制，促使管理效益目标的实现。基于此，要围绕项目建设全过程，在施工现场管理、合同管理和材料管理等多个方面，搭建信息化管理系统，引入信息化技术手段，辅助项目管理工作的开展，在最大程度上保障项目效益目标的实现。

4 结语

水电泵站工程实践中对于质量的把控要围绕规划设计和建设各个环节，做好严格控制。实践中依据设计的建设方案，认真落实建设质量与安全的把控，最大程度上保障工程的效益和质量。