南水北调东线第一期工程泵站建设近期情况介绍

南水北调东线第一期工程泵站建设近期情况介绍

一、概况：

南水北调东线第一期工程范围的地形是以黄河为脊背，分别向南、北倾斜。由于穿黄河处水位高于长江水位约40m，为此在东平湖以南的输水线路上设置13个梯级泵站抽调江水向北输送入东平湖。出东平湖后分两路输水，一路向北穿黄河后自流到德州的大屯水库；另一路向东开挖胶东输水干线西段河道，输水至引黄济青干渠，再经山东省规划建设的胶东地区应急调水工程送水至威海市米山水库。东线第一期工程输水线路干支线总长度1466.24km，计划2007年建成输水。

根据预测的当地来水、需调水量，经多方案比较，确定东线第一期工程规模：抽长江水500m3/s，先后分别进出洪泽湖、骆马湖等湖泊后入东平湖100 m3/s；山东半岛输水干线50 m3/s。泵站工程布置：根据地形条件，东线工程的输水方式，东平湖以南需建泵站逐级提水北送，从东平湖向鲁北、向胶东可采用自流和泵送结合方案。

二、泵站设置及招标情况：

1、东平湖以南共设置13个调水梯级，南四湖以南为双线输水，共设泵站枢纽22处，各枢纽设置如下：

长江至洪泽湖：

第一级江都站400 m3/s；宝应站100 m3/s；

第二级淮安站300 m3/s；金湖站150 m3/s；

第三级淮阴站300 m3/s；洪泽站150 m3/s；

洪泽湖至骆马湖：

第四级泗阳站230 m3/s；泗洪 120 m3/s；

第五级刘老涧站230 m3/s；睢宁站110 m3/s；

第六级皂河站175 m3/s；邳州站100 m3/s；

骆马湖至南四湖：

第七级台儿庄站125 m3/s；刘山站125 m3/s；

第八级万年闸站125 m3/s；解台站125 m3/s；

第九级韩庄站125 m3/s；蔺家坝站75 m3/s；

南四湖:

第十级二级坝站125 m3/s；

骆马湖至南四湖:

第十一级长沟站100 m3/s；

第十二级邓楼站100 m3/s；

第十三级八里湾站100 m3/s。

上述泵站除江都站外将新建21座泵站，采用的机组分布为：立轴泵站10座、贯流泵站9座、立式混流泵站2座，其中：采用立式混流泵结构的宝应泵站已由无锡水泵厂（日立公司模型、江苏院流道设计）中标，原计划2004年还将有2-3座泵站将陆续开始招标，其中选用立轴泵结构的刘山站和解台站预计近期将发布标书。

2、山东省规划建设的胶东地区应急调水工程共设置七座泵站，其中：灰埠、东宋、辛庄泵站已先行招标，后四座泵站（黄水河、温石汤、黄务、星石泊）的初步设计已通过，待招标。

三、泵用水力模型研制情况：

根据原国家经贸委国经贸技术[2002]801号《关于“十五”南水北调工程成套设备研制项目可行性研究报告的批复》意见及项目2003年中期评估后明确对大型低扬程水泵及装置研制主要针对贯流泵及装置、混流泵及装置、立轴泵及装置此三类泵型展开。

1、贯流泵水力模型：

以中国水利水电科学研究院和山东水利勘测设计院为主研制的贯流泵水力模型已基本完成设计，分析优选后，确定采用后置灯泡结构，对齿轮箱技术的应用与否还有待在泵站设计方案中进一步明确，该课题共研制ns=900及ns=1200二个模型。预计今年首先招标的贯流泵站是二级坝泵站。

2、混流泵水力模型：

以清华大学和中国水利水电科学研究院为主研制的混流泵水力模型已基本完成，ns=500，但南水北调东线一期工程中除宝应站之外，现只有一座混流泵站待招标，即为江苏段的沙集二站（H9.7m；Q30m3/s）。

3、立轴泵水力模型：

以江苏水利勘测设计研究院和扬州大学共同研制的立轴泵水力模进展顺利，完全针对东线工程中大部分泵站选用立轴泵的特点，对多组方案进行优化和对比试验，ns=850及ns=900的方案主要针对刘山和解台站。

以上三种泵型的水力模型研制都已列入国家“十五”重大技术装备研制项目计划内，希各有关泵业制造商根据自身产品的设计、制造优势尽量采用先进的水力模型参与南水北调东线一期工程泵站建设的竞标，为建设一流输水泵站作出努力。

来源：中国通用机械工业协会

东线工程泵组选型的几个特殊问题（中）

责任上传：小鱼 2003-12-11

关于扬程区域泵型

6米以下扬程区域泵型

按结构特点，适用于6米扬程以下的轴流泵结构主要有：贯流式、立轴式和斜轴式三种，这三种泵型各有优缺点。由于泵站扬程较低，通

常贯流式泵的综合性能和综合投资比较优，斜轴泵次之，立轴泵偏低。

特别是扬程低于4m以下时，贯流式结构流道平直、水力损失小（这对低

扬程泵尤为重要），因此水泵装置效率较高（高2％～3％），工程年运

行费少；水泵叶轮直接淹没在水中，吸水性能好；厂房结构简单，土建

建筑工程量小，总投资小；国内外大中型贯流式水轮机、贯流式水泵技

术的飞速发展，其设备制造投资降低，轴系稳定性和检修维护方便性大

大提高。

在更低扬程时，由于配套电动机组的性能和投资在整个泵组中会占有举足轻重的地位，因此，需要对是否提高电动机转速做出比较。而当

前传动机构的发展又多侧重于卧轴和斜轴结构，且传动效率、可靠性也

不断提高，大容量贯流泵和斜轴泵因更宜于布置泵机间减速传动机构，对提高电机性能、减小配套电动机的尺寸和重量有利，可能会增加其综合性价比。因此，选择此类泵型进行比较时，应把增设传动装置后对机组总体效率的影响、传动机构的可靠性和稳定性、大修周期和使用寿命、斜轴泵导轴承及推力轴承的设计制造及轴系稳定性、设备一次性投资和今后的运行维护费用等重要因素考虑在内进行综合比较。

8米以上扬程区域泵型

对于东线工程，为减小论证工作量，8m以上泵型可主要以混流泵为主，结构形式主要有蜗壳式和导叶式。蜗壳式混流泵水流流态较好，但实现水泵叶片角度调节的难度大；导叶式混流泵吸入管路短、水力损失小、启动简单容易、易安装叶片操作机构使运行范围较宽等，广泛适用于大中型混流机组。

因受水力特性的限制，混流泵需要设置较为复杂的出水导引机构，因此，大中型混流泵一般采用立式结构，设备投资可能较大。

立轴导叶式可调节叶片混流泵的出水流道有两种方式：蜗壳式径向出水和竖筒式轴向出水，具体与要求的过流能力和泵站布置有关，前者适用于更大流量。

6～8米扬程区域泵型

该扬程区域需要跨类别比选泵型，主要可比选三种泵型，斜轴轴流泵、立轴轴流泵及立轴混流泵。选择轴流泵时，宜先进行斜轴和立轴比较。选用斜轴轴流泵时应充分考虑其结构受力、斜轴泵的轴承偏磨及运行稳定性等问题。

轴流泵与混流泵相比，需要进行技术经济综合比较，包括设计和制造。应特别注意不同泵型适应泵站扬程变化范围和调流能力。

关于泵站装机台数

单机流量决定了泵站装机工作泵组台数。对于扬程变幅比较大的泵站，一方面要保证加权平均扬程和设计扬程区域能获得高效率运行；另一方面，为了保证泵站的抽水能力，应注意根据水泵运行特性曲线核查在最高扬程点的运行机率及水泵的抽水能力（在叶片调节范围内），以便在最高扬程下，保证泵站具有可靠的抽水能力。

（作者系中水北方勘测设计研究有限责任公司副总设计工程师、教授级高级工程师）