Analysis of Electricity Cost of Agricultural Irrigation and Drainage in Experiment Station

The electricity cost of agricultural irrigation and drainage in the Dahe Ex- periment Station was analyzed. The results showed that from 2012 to 2016, the annual total power and total electricity cost increased year by year. The higher the electricity consumption was, the lower the factor adjusted power price was. The an- nual factor adjusted power price decreased from 532.5 yuan （above the national standard） to -599.78 yuan （below the national standard）. The electricity consumption was always highest in June. The more the rainfall from June to September was, the less the monthly electricity usage was. The collect electricity charge to total electricity charge ratio was 1.26%-1.34%, the directory electricity charge to total electricity charge ratio was 96.34%-99.80%, and the electricity loss of transformer was 288-496 kW/h.

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。

抽水蓄能电站输水系统渗控效应及排水措施敏感性分析

抽水蓄能电站输水发电系统一般埋深较大,在引水系统外水内渗的作用下,厂房洞室群三维渗流场分布复杂,排水措施对控制输水发电系统的渗流场具有重要作用。采用三维渗流场有限元方法,建立张掖抽水蓄能电站输水发电系统三维渗流场数值计算模型,真实考虑输水系统、地下厂房系统、防渗排水系统。在对抽水蓄能电站输水发电系统的渗流场分布规律进行分析的基础上,讨论了压力管道下层排水系统和厂房排水系统对渗流场的影响。结果表明:正常运行情况下,地下厂房大部分位于浸润线以上且在设计渗控方案下渗流量控制在合理范围之内,渗流在靠近厂房洞室群的底部溢出,管道表现出内水外渗的特点,尾水系统渗流量相对较大;压力管道下层排水廊道对压力管道和厂房上游侧渗流场产生较大的影响,排水孔间距越小浸润线越低且相应区域渗流量越大,排水孔间距为3 m较为合理;厂房区域排水系统对地下厂房渗流场影响显著,随着排水孔间距的增加,排水效果减弱,集水井内流量减少,浸润线有所抬升,排水孔间距为3 m较为合理。

基于Java的排涝泵站站内优化调度软件开发

【目的】针对安装全调节轴(混)流泵的排涝泵站开发计算软件确定运行中的最优开机台数组合和各机组的叶片角度,以获得最高装置效率或最大流量。【方法】根据实测的扬程和电动机输入功率等运行参数,结合水泵性能曲线推算水泵流量和流道阻力参数,研究装置效率随叶片角度变化规律。以平均装置效率最高或总流量最大为目标函数,建立动态规划模型进行站内运行优化调度,获得最优的开机组合和运行机组的叶片角度。在集成环境IntelliJ IDEA下,采用Java开发了通用的可视化的计算软件。【结果】对某排涝泵站,通过软件获得并分析了装置效率随叶片角度(或流量)的变化曲线,给出了在Hsy=5.3 m条件下不同需要流量下的优化运行方案。当需要流量为32 m^(3)/s时,与各机组均以+1.0°叶片角度的简单决策方案相比,软件给出的优化方案装置效率提高了0.76%。【结论】实际工程应用表明所开发的软件性能稳定,计算精确,实用性强。

“数字孪生”灌排泵站的建设与思考

目前大中型灌排泵站基本建设了自动化控制系统,实现工程在线监管和自动化控制,但在信息感知、科学决策及智能化运行方面,管理水平还比较低。为适应国家信息化发展战略总体要求和水利改革的发展目标,大中型灌排泵站应基于日常管理需求,积极搭建数字孪生泵站管理平台,实现“四预”功能。本文结合某大型灌排泵站的信息化建设实践,介绍了数字孪生技术在泵站设计、应用和实践,为相关泵站管理单位信息化建设提供参考。

梯级泵站事故停机输水明渠水力过渡过程研究

为解决梯级泵站系统因超负荷、大流量、高水位运行出现垮渠、跳闸停机等事故,而导致水力过渡过程中出现进水前池被抽干或漫顶等问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期工程长距离输水明渠为研究对象,在多梯级泵站事故停机产生溢流的工况下,基于Realizable k-ε和VOF模型进行数值模拟计算,分析景电二期工程1#~7#干渠在调蓄系统作用下,不同渠长、坡降的水面线以及水力振荡分布规律。结果表明:泵站停机后水位出现升降交替的水力振荡现象,影响各泵站波峰水位高度不一致的主要原因是渠道坡降;不同参数特征的渠道壅水波运动的回溯距离不同,溢流堰上发生溢流的时间主要在第一次水位振荡过程中。

基于GIS和SWMM的西安市北郊片区排涝模拟与排水系统优化

为解决西安市北郊河道超载风险问题,通过SWMM和GIS技术构建管网-泵站-河道耦合模型,在不同设计降雨重现期(1、2、5、10、20、50年)下对该区域排水系统进行模拟,进而分析下游河道水位变化规律并提出雨水分流调配与调整泵站调度的协同优化措施。结果显示:在5、10、20和50年降雨重现期下,随着降雨峰值的到达,整个系统88%的排口都存在顶托现象,最长持续时间160min。在重现期为1、2、5和10年降雨条件下,协同优化的措施使得河道峰值流量分别下降了17.6%、4.9%、3.7%和2.6%,河道水位平均下降了35cm,排水系统的超载节点分别减少了16.7%、31.4%、34.2%和27.5%,超载管段的数量分别减少了25.0%、28.6%、30.8%和25.3%。

城市排水泵站水力特性及整流措施

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明:弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。

泵站水电转换系数的BP神经网络模型

为实现区域性水电转换系数的智能预测和动态修正,以江苏省连云港市为研究区,采用贝叶斯正则化算法进行含噪数据分析,构建了大中型灌区典型提水泵站水电转换系数的BP神经网络模型,并通过泵站实测数据对模型进行验证。结果表明,连云港市泵站水电转换系数区域特性影响因素主要包括配套功率、流量、转速和效率,模型拟合优度为0.961,且泵站预测值与实测值误差均在允许范围内。由该模型及56个建模数据得到连云港市泵站水电转换系数分布区间为[11.03,69.30];通过参数优化所建立的BP神经网络模型能够实现区域性泵站水电转换系数的智能预测和动态修正,为多元水泵承包主体实行用电定额节水管控提供了新思路。

秦淮河流域典型排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系

为分析排涝泵站前池水质与降雨特征的响应关系,对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降水量开展高频在线自动监测,结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下排涝泵站前池水质变化规律,探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。结果表明:晴雨天均有生活污水汇入的A泵站前池氨氮质量浓度在大雨强下降低,中雨强下先升高后降低,小雨强下平缓上升,A泵站前池污染物质量浓度主要受降雨强度和次降水量影响;主要接收降雨径流,雨量大时有生活污水溢流汇入的B泵站,前池污染物质量浓度在大雨强下先升高后逐渐降低,中雨强下降低,小雨强下变化不大,B泵站前池水质主要受次降水量、前期干旱时间和降雨强度影响;2个泵站前池COD_(Mn)质量浓度变化与降雨的响应规律相似,但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响;连续降雨均导致泵站前池氨氮质量浓度和COD_(Mn)质量浓度波动变化较大,而前期干旱时间越长,降雨发生后泵站前池水质越差。

基于需水过程线的多级泵站扬水灌区供需水量优化调度

为了改善红寺堡扬水系统供需水量在时间维度上存在的不协调问题,以需水过程线和泵站设计流量线为比较对象,构建扬水系统内泵站供需水流量优化调节模型,分析不同时段的灌溉面积、高效节水面积比重和灌溉定额等因素引起的需水流量与泵站设计流量关系。基于需水过程线多级泵站扬水灌区供需水量优化调度模型包括流量平衡模型、需水过程线模型和流量调节模型,对红寺堡扬水灌区4种工况进行模拟。结果表明:在高效节水面积占比为60%时,随着灌溉面积从6.02×104 hm2增加到6.77×104 hm2,红三泵站控制灌域内调蓄水量从1.47×10^(6)m^(3)增加到8.49×10^(6)m^(3),其他3座泵站调蓄规模保持不变;在高效节水面积占比为80%时,红一泵站和红三泵站不调蓄,红四泵站和红五泵站的调蓄规模分别为3.08×10^(6)m^(3)和0.47×10^(6)m^(3)。此模型构建与应用简单,能较好地反映出各级泵站之间、支线之间的配水关系,调节时段和调配流量选择灵活,能够适宜不同调蓄水量需求的多级泵站供水系统。

井下大型排水泵站电动机外部水冷却系统设计

井下大型排水泵站装机容量大,设备发热量大,散热条件差,为防止泵站内空气温度超限,水泵机组配套水冷电动机,采用外部水冷却系统对电动机进行降温,将电动机工作过程中产生的热量排出至泵站外。文章以雅店煤矿实际工程为例,通过计算冷却系统所需换热能力、冷却水量,提出开式直排和二次换热两种方案,并经技术经济方案对比,确定采用二次换热冷却系统方案。依据确定的技术方案和设计原则,笔者对冷却系统换热、加压、过滤、循环、定压补水、控制等设备进行计算选型。

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。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

建筑给排水节能节水技术探讨

为了解决建筑给排水节能节水问题,以某小区为例,结合其实际用水量,在给排水系统中应用中水回用系统、雨水收集及再利用系统、太阳能热水系统、变频节能泵站技术等措施,有效降低了小区整体能耗。采用变频节能泵站技术后,小区电能节能率达55%以上;采用太阳能热水系统后,月电耗量从原来的2040 kW·h降至778 kW·h,确保了供水稳定性,实现了水资源及电能资源的循环利用。

片区排涝提升的大型混流泵站建设方案稳定分析

以长岭涝区整治工程新建排涝站为例,规划了建设方案,从内向外分别为:清污桥、前池、泵房、配电室、出水箱涵、防洪闸、出水口建筑物、改建南山排水涵及其它站区工程。然后对建设设计过程中的泵站抗渗稳定性、泵房抗滑、抗浮稳定性、副厂房与防洪闸基底应力进行计算分析,得出工程地基抗渗稳定性泵房抗滑、抗浮稳定性均满足规范要求;但各建筑物地基承载力不足,均需地基处理,为工程高效优质实施提供技术保障。

一体化泵站在农田灌溉排水中的运用探究

随着农业现代化的发展,高效、节能的灌溉排水系统对保障农田水资源的合理利用和农作物的高产高质显得尤为重要。一体化泵站作为一种新型的灌排水设施,其在农业灌溉排水中的应用受到了越来越多的关注。该设施集成了现代化的泵站设计理念和自动化控制技术,不仅提高了灌溉排水效率,还有助于节能减排和环境保护。基于此,通过深入探究一体化泵站在农田灌溉排水中的应用,旨在分析其在实际操作中的表现,并探讨如何更有效地利用这些系统以支持可持续农业的发展。

泵站规模和起排水位对泵站开停频次的影响研究

为科学规划建设新城区排涝系统,合理设置各项参数,避免泵站频繁开停缩短泵站使用寿命,以雄安新区截洪渠二期为例,通过构建水动力模型,确定河底宽24 m、河道坡比1∶2、泵站规模50 m^(3)/s、起排水位7 m为最终的河道规模,进而研究泵站规模、起排水位、河底宽、泵站开停频次等因素之间的相互关系。结果表明,河道宽度接近的情况下,增大泵站规模,则水面线随河道里程的变化越来越陡,且泵站开停频次比小规模泵站开停频次有所提升;增加泵站起排水位,在相同泵站规模条件下,可有效降低泵站开停频次;增加泵站起排水位,为满足河道设计水面线不超过涝水位,需增加泵站规模,而这又会增加末端泵站开停频次,因此工作中需综合比较,选取合适的泵站规模和起排水位。

鱼台县老万福河排灌站泵站工程关键施工技术

为探究鱼台县老万福河排灌站泵站工程关键施工技术,首先,在了解鱼台县老万福河基本情况的基础上,对泵站基本情况和总体施工流程进行了简述。其次,对鱼台县老万福河排灌站施工过程中的通用工程,如临时围堰及排水、基坑开挖、基底处理、垫层施工,以及泵房施工专项技术,如泵房施工、闸门及启闭机安装、拦污栅安装、水泵及相关配件安装等进行了论述。

沈阳经济技术开发区排水泵站的智能化改造

排水泵站是城市排水系统重要组成部分,对排水泵站进行自动化、信息化、智能化改造有利于提高运营效率、降低管理成本,对排水泵站进行PLC自动化改造,采用物联网、云计算等信息技术手段,实现排水泵站远程监测和管理、环境可视化管理、故障诊断和预警、数据记录和分析。同时,智能化改造能够保障排水泵站运行安全稳定、经济便捷、科学有序,为排水防涝工作提供参考依据,为城市环境更新建设提供合理建议。