合理确定排涝泵站规模的感潮河道模型试验研究

合理确定泵站规模一直是感潮河道排涝工程设计中的关键问题。通过建立物理模型,在选定的水文边界条件和相应工程运行要求下,对某感潮水系两座涌口泵站规模进行试验研究。试验发现,受限于河涌过流能力,泵站规模存在临界值,超过该值后,即使再进一步增加泵站规模,水位也不会继续下降;泵站抽排对某位置水位的降低效应与泵站和该位置之间的距离密切相关,距离越近,水位降低越明显。基于上述认识,通过试验确定了满足水位管控要求的两座泵站规模的合理组合:距离相对较远的温涌泵站为80 m3/s,较近的金紫涌泵站为130 m~3/s。试验方法和主要成果可为工程方案比选及优化提供重要依据,对类似河涌整治工程也具有一定的借鉴意义。

南水北调东线江苏段典型泵站运行效率模拟模型

泵站机组运行受多种因素影响,导致泵站运行理论效率与实际效率误差较大。针对泵站机组运行效率精准模拟难题,运用基于高价多项式回归、回归树、多元线性回归、向量机回归、高斯过程回归、神经网络的10个回归算法,建立泵站机组效率模拟模型并开展对比分析,优选出有效的泵站运行效率模拟建模方法。讨论分析采用“上下游水位+流量”代替传统“扬程+流量”开展泵站运行模拟的效果。以南水北调东线邳州站和遂宁二站共8台机组的历史数据开展实例分析,相关实验结果表明:在所有方法中,高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型在均方根误差(ERMS)、平均绝对误差(EMA)、均方误差(EMS)、决定系数(R2)和最大个体误差(EMI)指标上综合表现最佳,R2逼近0.95;使用站上、站下水位代替传统的扬程对模型进行训练,所有模型的综合评价指标整体有所改善。综合来看,使用GPR模型并使用上游、下游水位代替扬程进行模拟效率表现最好,以邳州站4号机为例,可将模拟效率的EMA和EMI分别从16.49%和20.40%减少至0.41%和2.30%,研究成果具有一定实际意义,可为我国调水工程泵站经济运行提供有力支撑。

南水北调东线工程典型供排闸站施工导流分析研究

南水北调东线工程南起扬州长江,经13个梯级提水入东平湖后,穿黄北送等,线路总长1466.5 km。鉴于南水北调输水干线上水工建筑物的功能多样,加固改造时供排水导流工况复杂,选取输水干线典型闸站即沙集闸站,分功能、分时段、分规模、分方案地进行导流,充分保障施工期工程原供排水充分效益发挥。

南水北调东线工程江苏段泵站安全监测现状及专业化管理探讨

泵站是南水北调东线工程的主要组成部分,在运行期对泵站进行监测是保障东线工程安全运行的重要手段。为提高东线工程泵站群的安全监测专业化管理水平,通过实地考察、现场调研等手段,对东线工程江苏段宝应站、邳州站、金湖站、泗洪站、解台站等14座泵站的安全监测设施状况进行系统性的排查,并分析东线工程江苏段泵站的历年年度监测资料整编情况,结果表明:当前东线工程江苏段泵站主要存在自动化监测水平低、扬压力设施损坏严重、监测资料整编分析不规范等问题,难以全面准确地掌握泵站真实的运行状况。针对当前存在的问题,建议管理单位加强安全监测作业标准化建设并提高设施养护水平,开展安全监测系统鉴定和自动化升级改造,建立泵站工程安全监测监督平台和泵站群安全管理数字孪生体系,以实时掌握各泵站工作状态,保障泵站群安全运行。

新型叶片调节机构在南水北调台儿庄泵站的应用

该文以台儿庄泵站叶片调节机构改造为例,分析改造前后的性能对比,为调水工程类似立式轴流机组叶片调节机构的更新改造提供理论和实践借鉴。

农村水池工程中泵站水力机械选型及电气设计

农村水池工程事关千万农民的切身利益,泵站是该工程的心脏、核心,其设计是否合理直接影响供水工程。水池泵站涉及的内容较多,通过泵站水力机械设备和泵站电气设备的选择进行水池泵站的设计。该设计已通过专家论证并用于内官水池建设项目,系统运行两年来性能比较稳定,取得了良好的社会效益和经济效益。

南水北调睢宁二站回转式清污机优化及应用

对南水北调睢宁二站回转式清污机运行现状进行了分析,阐述了运行存在问题,并提出了清污机可行性优化方案,通过优化结构形式和控制方式,使清污设备的运行可靠性和清污效率有所提高,降低了设备故障发生率和维修养护成本,可以为同类型泵站提供借鉴。

大中型调水泵站智能安全监测系统研究与应用

南水北调东线泵站工程均为大(1)型工程,也是电力设备设施集中管理的重点区域。运行中发现电力设备设施的大电流接头触头高温烧损、电气设备漏电跳闸、主机组绕组对地绝缘降低等问题是造成泵站不能正常运行的主要问题。为有效解决上述问题,现场结合运行需求开发研究了泵站电力系统智能安全监测系统,并投入现场运行应用,取得了一定效果。

大型泵站机电设备安装分析及措施

大型泵站机电设备的安装质量对于确保泵站的正常运行至关重要。然而,由于机电设备的复杂性和多样性,安装过程中会遇到一系列问题。通过分析南水北调东线八里湾泵站机电设备运输安装过程中遇到的问题,提出了相应的解决方案和措施。对泵站机电设备安装问题进行深入研究和分析,可以为泵站安装及运维人员提供借鉴和建议。

南水北调睢宁二站真空破坏阀优化设计与应用

本文介绍了一种全新的断电闭阀型真空破坏阀,该破坏阀用于泵站的断流装置,可以在主水泵机组运行和停运状态下实现流道内的真空破坏,以防止水泵和电机的损坏。与现有的断电开阀型真空破坏阀相比,本破坏阀采用断电闭阀的方式,通过主弹簧和电磁铁的协同作用,在主机组运行时保持进气通道关闭,停机时打开进气通道,实现流道内外的气压平衡。该破坏阀具有节能、安全可靠等优点,可以有效提高破坏阀的运行效率和使用寿命。

江苏省南水北调多工程多目标联合优化调度方法

为统筹协调江苏省南水北调水资源调配系统内各方用水要求和矛盾,提升工程效率,降低系统耗电成本,提出了面向多工程多目标的联合优化调度方法,并基于该方法构建了联合调度优化模型,针对丰、平、枯3种典型年提出了联合优化调度方案。与江水北调工程与南水北调东线一期工程实际的独立运行调度模式对比结果表明,联合优化调度方案总耗电成本可分别降低31%、14%和29%,相较于独立运行调度模式,联合优化调度方案能更科学地进行水源及输水线路的选择和切换,更充分地利用沿线湖泊的调蓄能力,通过复杂闸泵系统的联合运行,实现不同类别水源的互济互调,更有效地提升系统效益。

考虑湖泊互济互调运行的江苏省南水北调工程优化调度

为进一步提升江苏省南水北调工程的综合运行效益,在湖泊单向运行方式基础上,提出了湖泊互济互调运行方式,以受水区综合缺水率最小和泵站总能耗最小为优化目标,构建了2种湖泊运行方式下“湖泊-闸泵群”联合优化调度模型,并基于9种湖泊来水情景全面分析了湖泊互济互调运行方式的有效性。结果表明:相较于湖泊单向运行方式,在受水区综合缺水率相同时,湖泊互济互调运行方式有效减少了泵站抽水总能耗;湖泊互济互调运行方式提升了骆马湖水资源调配能力和水资源利用效率,在骆马湖丰水年而洪泽湖丰水、平水、枯水年情景下,骆马湖水资源利用量分别提高了28.6%、36.1%和30.0%,弃水量分别下降了47.2%、42.4%和65.9%;湖泊互济互调运行方式有效减少了洪泽湖和骆马湖区间泵站的抽水量,通过充分利用沿线湖泊的调蓄能力,保障了两湖水位的安全合理运行。研究成果可为江苏省南水北调工程科学调度运行提供决策参考。

非电费成本对并联泵站流量分配的影响规律研究

泵站应用广泛、耗能巨大,并联泵站是泵站的一种常见布置形式,开展并联泵站最优流量分配方案研究对泵站运行节能降耗意义重大。但目前研究中主要考虑了提水电费等电费成本,针对非电费成本的考虑不足。综合考虑电费成本与其他非电费成本,采用动态规划方法构建了考虑非电费成本的并联泵站站间流量最优分配模型,并以南水北调东线工程睢宁枢纽(含沙集站与睢宁二站并联运行,其中沙集站需支付非电费成本)为例开展了实例研究。应用结果表明:(1)非电费成本占比较低时对流量优化方案无影响,在非电费成本占比达到65%的阈值后对分配方案具有较强的导向作用;(2)当非电费成本占比较低时,机组的硬件约束决定了并联泵站的站间流量分配方式。但随着非电费成本占比提升,机组硬件约束的影响力减弱使得非电费成本开始主导站间流量分配方式,并且这种变化首先发生在高扬程工况下。在达到一定阈值后,非电费成本对泵站群的最优运行方案有着重要的影响,在优化调度过程中需要将其纳入优化目标中来。

南水北调东线基层泵站标准化管理的实践与思考

文章对南水北调东线基层泵站三年来取得的阶段性成果进行了梳理,查找了基层泵站标准化管理推进过程中存在的难点问题,研讨了标准化管理对策,为进一步提升南水北调东线工程管理水平夯实基础,着力打造江苏水源标准、水源模式、水源品牌。

瓯江引水工程泵站水锤防护研究

事故停泵水锤是长距离有压引水工程需要高度重视的技术问题,针对瓯江引水工程,以最大扬程下4台水泵事故断电作为控制工况,单泵事故断电作为验证工况,开展事故断电水力过渡过程计算分析,将优化泵出口阀门关闭规律作为主要的水锤防护措施。研究表明,泵出口蝶阀拒动情况下,4台水泵同时事故断电工况较单泵事故断电工况管线中压力、流量波动更加剧烈,水泵反转转速均不满足规范要求;泵出口蝶阀优化采用两段折线关闭规律,可以获得较好的水锤防护效果。

浮筒式泵站在冯家山水库取水工程中的应用

以浮筒式泵站在冯家山水库灌溉取水工程中的应用为例,根据冯家山水库水位变幅小、灌溉性质取水、库区施工条件受限等特点,从取水性质、泵站位置、适用性、工程设计、工程造价、施工周期等方面对浮筒式泵站、浮船式泵站取水方案进行比较。经过分析比较后,选择取水适应水位变幅能力强、造价低、施工简单、周期快、施工期对原有环境影响小的取水方案浮筒式泵站。该工程可为同类工程取水泵站型式选择及取水泵站建设提供参考借鉴。

大型灌排泵站更新改造实施效果评估——以天津市北运河东泵站为例

在对天津市北运河东泵站更新改造项目实施全过程定性定量赋分自评估基础上,开展专家评议,进行综合评估。评估结果为北运河东泵站更新改造实施效果良好,提升了泵站灌溉排水效能,保障了区域防洪安全、灌区稳产增产和农民增收。讨论了评估结果的合理性和评估方法的科学适用性,认为三级指标体系量化评估存在一定局限性;对加强专家评议环节,进一步加强政府投资项目全过程监管评估和后评估工作,确保评估质量和深度提出建议。

引江济淮工程(河南段)泵站系统长期服役风险评估

运用故障树分析法对引江济淮工程(河南段)泵站系统长期服役主要风险源及作用关系进行识别,以归纳的风险要素类别为基础,采用层析分析法和专家咨询法依次确定泵站系统长期服役风险评估指标、指标权重和风险率等级赋分标准,建立引江济淮工程(河南段)泵站系统长期服役风险评估方法;基于收集的泵站系统工程特性、防洪设计参数等资料,运用构建的评估方法对袁桥、赵楼、试量、后陈楼和七里桥泵站长期服役风险进行评估。结果表明:各级泵站长期服役风险率均在(1,2]级,总体风险较低。然而,由于泵站多为串联关系且上游泵站的设计规模往往大于下游泵站,一旦上游泵站失效,下游泵站均受影响,泵站设计规模的空间差异和结构关系将显著增加系统运行风险,在后续的风险控制及运行管理中需加以重视。

城市防洪排涝泵站设计探析

以湘潭市具体工程为实例,对城市防洪排涝泵站的设计特点进行探析,制订了工程总体布置方案,对泵室、低排涵闸、泵型选择进水池等设计要点展开详细的研究,使城市防洪排涝泵站设计最大化地发挥防洪排涝的功能,保障防洪排涝系统的完善性。

基于智能化泵站集群平台的水利系统运行研究

从管理平台架构、应用分析和应用场景等方面论述智能化泵站集群平台在水利系统中的应用,结果表明泵站集群管理系统一体化、高效化,具有降低能耗、成本的优势,为我国建设一流水利、水务系统提供了参考。