电灌站技改设计书

0广东省**县**镇湘田电动灌溉站技术改造工程可行性研究报告**市水利水电勘测设计院二0一二年一月1第一章工程概况1.1所在区域社会、经济概况1.1.1工程地理位置、自然条件湘田电动灌溉站位于**县**镇湘田村内，抽取**水的水至湘田灌区，担负湘田村的1300亩农田灌溉任务。流域处于南亚热带气候区内，温湿多雨，多年平均降雨量2100mm，年最高气温38.3℃（1957年8月），年最低气温-4.5℃（1955年11月），多年平均相对湿度为81%，多年平均风速0.9m/s，最大风速13m/s；区域霜冻现象较少，未出现冰冻现象，受强台风的影响甚微。**县由于受地理位置、地形、气候等多种因素影响，自然条件较劣。全县人民发扬自力更生，艰苦奋斗的精神，与旱、涝、洪水、水土流失等自然灾害作斗争，兴建了大批水利设施。工程的改造扩建确保了灌区内人民不受旱灾影响、农业、生活稳定，从而进一步促进乡镇经济的发展，是一项民心工程。湘田电动灌溉站位于**县**镇湘田村内，抽水装机容量60kW，灌渠全长1200M，灌区内原受益耕地1200亩，人口1835人，占全镇人口4%，是**镇主要粮食农产区之一。由于工程建于70年代，年久失修，目前，千多亩的农田只能“望天雨”来耕作，农田灌溉2无法保证。1.1.2社会经济现状及发展规划1.1.2.1社会经济现状本工程座落在**镇，**镇位于**县西部，距县城23公里，东与怀城、闸岗镇接壤，西连梁村镇，南与桥头、永固镇交界，北邻冷坑镇。全镇总面积116平方公里，耕地面积3.1万亩，山地7.7万亩，是山区县中的平原镇。全镇辖下20个行政村，总人口7.3万人，其中非农业人口3000人，工农业总产值3.21亿元。农民所得总值2.49亿元，农村人均纯收入3454元。收入水平还比较低。农业是该镇的支柱产业，主要以种植水稻、蔬菜、杂粮等农产品为主。每逢旱季，该地区由于灌溉不足，农业生产受到严重制约，严重影响生产力的发展。**镇是**县的主要粮产区之一，素有“吨谷镇”之称，水稻、玉米、木薯、番薯、花生、甘蔗、蔬菜是**镇主要的农产品，尤以黑蔗（又称果蔗）闻名，**黑蔗肉质酥脆，入口甘甜，年产量上万吨，远销省内外。**镇也是**县糖蔗的主要产区，曾一度成为二十世纪八、九十年代主要的经济作物。1.1.2.2发展规划全镇发扬以邓小平理论和“三个代表”重要思想为宗旨，大力发展工农业，搞活经济，使农民早日脱贫致富，达到小康水平。因此，改造扩建湘田电动灌溉站，增大供水能力，早日消除旱灾。确保该地区免受旱灾，确保农业丰收，生活稳定，促进经济的发展。31.1.3受益区的水利设施现状和未来规划1.1.3.1水利设施现状湘田电灌站是**镇主要抗旱工程之一。电动灌溉站建于1973年，原设计受益面积1200亩，至今已运行了38年，由于运行时间已久，近三十多年来对厂房、机组及辅属设备、灌渠维护投入又少，机组残旧，出力大大下降，且渠线漏水、淤积严重，远不能满足灌溉要求。1.1.3.2未来规划随着社会的发展，现在灌区内人口和耕地比当时增加。为了提高电动灌溉站的灌溉能力，适应当今和未来发展的要求，需对工程进行技术改造。重建厂房、更换维修机组及辅属设备、灌渠等配套设施。按现社会和未来发展的情况，规划设计装机容量60kW，使抽水流量达到Q=200L/S，以满足灌溉要求。1.1.4受益区的水情和受益面积情况受雨水时空分布不均的情况，或者每年的干旱季节，都使灌溉严重不足，农作物严重减产。近几年来，更是年年大旱，使农作物严重失收，大大影响了当地的经济发展。改善灌溉条件，保证农作物用水是当地人民的迫切要求。41.2工程技术现状1.2.1原设计标准及水文设计参数湘田电灌站兴建于1973年，原灌溉设计标准为十年一遇旱情标准，灌溉用水保证率为90%，渠系水利用系数取0.8，设计装机容量是为60kW，设计扬程为12.5m，设计抽水流量为Q=185L/S。1.2.2电气主结线和主要机电设备该灌溉站0.4KV三相四线制供电线路从约300米远的湘田村变压器引出，线路采用BLV-35铝芯胶皮线。由于电灌站年久失修，且机房已报废，所以其主要机电设备参数不齐。1.2.3水工建筑工程现状电灌站的基础采用混凝土基础，厂房为混合结构，属地面式型泵房，厂房、水机房、电机房、压力管均损毁严重，已报废，需重新建设。1.3工程管理状态1.3.1管理机构湘田灌溉站为**县机电排灌总站管理,为集体所有,由于原泵站年久失修，现已报废，近年来没有设置专人管理。51.3.2定权发证及管理房湘田灌溉站土地自有使用权总面积50平方米,无管理房屋。1.3.3工程运行费收支情况该站的运行管理费包括电费、日常维修费和人员工资等均由受益农户负担，由湘田村负责统一征收和支出。由于湘田村对原灌溉站的管理不够完善，多年来都很少进行大修维护，致使灌溉站如今无法正常运作。工程技改完工后，应根据**县人民政府《关于水利工程水费核订计收和管理办法的通知》规定,电灌站按灌溉面积每亩收取8元，由受益农户支付。6第二章水文第二章存在问题2.1工程存在问题2.1.1工程等别及设计标准工程原灌溉设计标准为十年一遇旱情标准,灌溉用水保证率为90%。符合规范要求。2.1.2水情情况变化降雨量、灌溉渠系等水文情况基本无变化。由于耕地亩数变大，由原来的1200亩增加至1300亩，设计灌溉流量增加为200L/S。2.1.3机电设备存在问题经过三十多年的运行，目前，厂房、水机房、电机房、压力管均损毁严重，已报废，需重新建设。2.1.4水工建筑物存在问题(1)取水池取水池已经损坏,积满杂物，要重建。7（2）泵房现在已经损坏,积满杂物，需报废重建。（3）输水管现已报废，需更换。(4)灌渠渠道年久失修,部分崩溃，积满杂草杂物，漏水严重，需要重新维修。2.2管理存在的问题当时电灌站建成后，统一由县机电排灌总站管理。改革开放后，电灌站转交当地镇府和村分级管理，管理人员没有编制安排，没有专人管理，维护资金也不到位，造成电灌站的管理维护跟不上，严重影响了电灌站的正常运行。每年的抽水电费和维护费大大超出了所征收的水费，入不敷出，致使电灌站处于瘫痪状态，目前已报废。对照上述存在问题，我们认为该站要进行重建。8第三章改造任务和措施3.1主机改造方案及抗旱能力3.1.1工程等别及设计标准根据泵站设计规范(GB/T50265-97)的《泵站等级划分》规定,该工程为V等工程，规模为小（2）型，主要和次要建筑为5级。泵站灌溉设计标准为十年一遇旱情标准，灌溉用水保证率90%。3.1.2机电设备的选型及装置效率3.1.2.1设计参数1、抗旱标准：采用十年一遇旱情标准，灌溉用水保证率90%，设计抽水流量为Q=200L/S，满足1300亩农作物灌溉要求。2、设计扬程：设计扬程12.5m。3、建筑物抗震设防烈度：Ⅵ度4、建筑材料特性：回填中砂湿容重1.82g/cm3、回填中砂内摩擦角260、砼密度24.3g/cm3。3.1.2.2采用规范、规程本工程改造扩建工程可行性研究报告，是参照以下规范、规程编制：1、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5021—91）。92、《泵站设计规范》（GB/T20265—97）。3、《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191—96）。4、《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）。5、《机电排灌设计手册》。3.1.2.3机组的选择及主要参数一、主要参数①、特征水位1、取水池最低水位:经实地测量，取水池最低水位为94.60m(假定高程)。2、蓄水池水位蓄水池直接与输水渠道相接，为利用旧渠道，蓄水池正常水位应保持原状不变。按此原则，经实地测量，蓄水池正常水位为105.0m(假定高程)。②、特征扬程计算a净扬程：H净=蓄水池正常水位-取水池最低水位=105.0-94.60=10.40m。b设计扬程：H设=净扬程（H净）+损失扬程（H损）损失扬程的计算较复杂，暂采用经验估算，一般扬程在20m以下的采用净扬程的10～30%估算，本工程取20%，则：H设=净扬程（H净）+损失扬程（H损）=10.4+10.4×20%=12.5m③、抽水泵站设计流量计算10⑴灌溉设计保证率：P=90%。⑵灌溉面积：按1300亩设计。⑶电灌站设计流量计算：由于本地区缺乏灌水模数图与实测水文资料，电灌站的设计流量按以下公式计算：smtmAQ/19.095.08.020103600130080T36003田渠公式来自水利电力出版社《抽水机与抽水站》教材(1984年第二版)，式中：Q—水轮泵站设计流量(m3/s)m—最大一次灌水定额(m3/亩)，一般值为60-120m3/亩，渗透性小取小值，渗透性大取大值，本工程取80m3/亩计算A—灌溉面积(亩)，本工程为1300亩T—一次灌水的延续时间(天)，一般泡田期7-15天，生育期3-7天，本工程取10天计算t—抽水机组每天开机时间(h)，对于电动机一般按20-22小时计，对于机械取24小时，本工程为电动机抽水，取20小时计算η渠—渠道有效利用系数，取0.8η田—田间水利用系数，一般0.95-0.98，取0.95根据以上计算成果，经分析研究，本电灌站设计抽水流量为Q=0.20m3/s，水泵安装高程100.0m，蓄水池设计水位为94.60m；取水池的设计水位为105.0m，设计扬程12.5m。蓄水池有两个，蓄水池1至泵房距离约250m，采用一条镀锌11钢管抽水管，管径12.5cm，长250m。蓄水池2至泵房距离约45m，采用一条镀锌钢管抽水管，管径12.5cm，长50m。二、机组选择水泵的型号根据灌区面积、抽水流量及扬程选定。查水泵厂家提供的产品目录，型号为KWQ125/125-30/2型水泵较为合适。吸水点至吸水泵安装点高度为5.0米，经计算吸水泵安装高度符合吸程要求。型号安装角度流量（L3/S）扬程H（m）转速n(r/min)轴功率（KW）KWQ125/185-30/20015041.7290030KWQ型水泵有着传统水泵电动机组不可比拟的优点，如现场安装方便，可以简化泵站的水工及建筑结构工程，减少安装面积，节约工程造价，故选用此类型水泵。本工程设置KWQ125/185-30/2型水泵2台及Y132S1-4-30kw电动机2台附属设备和线路。3.1.3输电线路主变等型号的选择3.1.3.1接入电力系统方式电灌站装机总容量60kW，根据实际情况及电力部门对该接入系统的要求，泵站以一回三相四线制0.4KV线路接至湘田125KVA变压器低压侧，对该泵站进行供电。123.1.3.2主要机电设备布置本站机电设备较少，机组采用卧式机组，采用单列式布置在泵房内，配电起动控制箱靠墙安装，便于工作人员操作、管理。主要机电设备表序号设备名称型号规格单位数量备注1配电控制箱XM-15个22电动机Y132S1-4-30kw台23离心泵KWQ125/185-30/2台24电缆VV-3×350.6/1KV米205低压绝缘线BLV-35（450/750）V米9006计量装置台13.1.3.3供电方案泵站以一回三相四线制0.4KV线路接至湘田125KVA变压器低压侧，线路长300米，对该泵站进行供电。3.1.3.4防雷和接地要求设备接地保护将本站所有设备的接地线统一连接起来接入枢纽总线的地网，接地电阻按规范要求不小于4欧以下。3.1.3.5对工程达标的建议泵站灌区内受益耕地1300亩，人口1835人，农作物的收入是农民的主要收入来源，灌溉水源的保证也就保证了农民的收入来源，关系到能否保证和提高农民的收入，提高社会效益。因此，对该工程的达标，建议认真按照广东省防旱标准的规定，按规范要求做好改造扩建工程的规范设计，以及工程的建设工作，按质按量地13完成泵站的改造扩建任务。3.2设备的改造扩建方案3.2.1改造扩建方案本工程主要在原有基础上进行改造扩建，压力管、灌溉渠充分利用原有的渠道，尽量减少工程量，节约投资，方便施工，地质条件均满足要求。本站装机总容量为60kW，设计抽水流量Q=200L/S。本站型式为墙式泵站，侧向抽水。按照地形布置为：灌渠、蓄水池