水力

工程管理新技术在南水北调中线工程的应用

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：水力：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

摘要：在南水北调中线工程大型建筑物工程管理设计中，检修排水系统采用机电一体式潜水泵技术;钢闸门防冰冻系统采用压力水射流法新技术;生活设施系统采用了原水净化设备、恒压变量节能供水装置及机器人全自动燃油锅炉等设备。这些新技术、新设备的应用，提高了工程自动化管理水平，可确保南水北调中线工程大型建筑物的正常运用。

关键词：南水北调中线工程;大型建筑物;潜水泵;压力水射流法;变频调速供水装置;液位变送器

1 引言

南水北调中线工程总干渠河北段起于漳河北，止于北拒马河中支南，全长461余km。总干渠沿线共设置大型河渠交叉建筑物52座，独立节制闸1座，渠渠交叉建筑物61座，左岸排水建筑物184座，隧洞7座，分水口门37座，铁路交叉建筑物11座，公路桥梁255座，管理机构85个。

南水北调中线工程总干渠河北段担负着给北京市、天津市和河北省大中城市供水及沿线农田灌溉的重大任务，属特大型长距离调水工程。参照《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》及1994年1月水利部《南水北调中线工程可行性研究报告审查意见》，确定南水北调中线工程为一等工程，总干渠上的主要建筑物为Ⅰ级建筑物，次要建筑物一般按Ⅲ级建筑物设计。作为工程整体设计的重要组成部分，这些建筑物的工程管理设计必须结合工程特点，进行深入的调查研究和分析论证，积极采用新技术、新设备，提高工程管理水平，更好地发挥工程的整体效益。

2 检修排水系统

大型建筑物应用过程中，一定时期内需要排空建筑物内的积水进行检修，因此，应设置检修排水系统。众所周知，排水系统设计的关键在于排水泵型式的选择。下面以磁河渠道倒虹吸工程检修排水系统为例，就潜水泵、离心泵方案进行论证。

2.1 潜水泵方案

该工程共设置4孔涵洞，单孔最大检修排水量1.6万m3。根据工程检修要求，选用8台型号为100QW50-22-7.5的可移动式潜水泵。性能参数为：设计流量50m3/h，设计扬程22m，电机功率7.5kW。

2.2 离心泵方案

同样，选用4台型号为IS150-125-250的离心水泵。性能参数为：设计流量120m3/h，设计扬程22.5m，电机功率18.5kW。

2.3 两方案的技术经济比较

潜水泵和离心水泵相比较，有如下优点：

(1)潜水泵适应性强

该潜水泵具有防缠绕，无堵塞的特点，在排除固体颗粒和长纤维杂物方面，更具有独特的功效。因此，潜水泵更适合于排除本工程中含有杂物的积水。而离心水泵则不能。

(2)潜水泵安全可靠性高

潜水泵起动前无需充水，而离心水泵有时需要设置笨重复杂的底阀。尤其是底阀长期淹没于水中，检修困难，并容易被杂物卡住或密封失效而失去作用，使水泵不能运转。

对于IS型卧式离心泵，由于水泵安装位置很低，电机存在着潮湿和被水淹没的隐患，直接影响电机绝缘，并可形成事故。而潜水泵仅在工程检修时运行，运用的时间很短。因此，离心水泵运行的可靠性和安全性较潜水泵低。

(3)潜水泵安装、检修方便

检修排水时，只需将潜水泵潜入井底，其出口与胶管的一端用铁丝或卡子固定好，胶管的另一端跨过检修井口即可工作。潜水泵为机电一体式的排污泵，体积小(φ400mm×880mm)、重量轻，安装、检修十分方便。检修排水完毕后，即可将潜水泵从检修井中取出整理好，放入工具间或仓库内保存备用。而离心水泵结构复杂，安装精度高，因而安装、检修也就不便。

(4)潜水泵土建费用少

潜水泵不需建造泵房，而离心泵需要的泵房土建面积约50m2，加之泵房开挖深度一般在10～20m以上，土建工程量很大。因此，潜水泵方案可节省大量的土建费用。

(5)潜水泵成套价格低

由于离心水泵配套设备及管路较多，潜水泵方案成套设备价格较离心水泵方案便宜20%～30%。

(6)潜水泵运行环境好

离心水泵泵房为地下式，通风、采光的条件很差，机电设备维修、维护的工作量大，而潜水泵不存在以上问题。因此，潜水泵运行环境要比离心泵好得多。

综上所述，潜水泵方案具有明显的技术经济优越性。因此，南水北调中线工程大型建筑物检修排水系统均采用移动式潜水泵。

3 钢闸门防冰冻系统

根据钢闸门设计规范要求，钢闸门在寒冷季节运用时应采取防冰冻措施。下面就压力水射流法、压缩空气法防冰冻进行论证。

3.1 压力水射流法防冰冻系统

3.1.1 原理

该方法利用潜水泵取底层温水扬至表层进行热交换，形成一股强烈上升的温水流，并使水面在一定范围内产生扰动，从而防止水面结冰。