移動泵站在抗旱排澇救災(zāi)中的應(yīng)用

【摘要】移動泵站是指可以隨時隨地架設(shè)抽水機組進(jìn)行灌排水的臨時性泵站，是相對于固定泵站而言的。主要類型有浮船式、車載式和陸地現(xiàn)場安裝式，陸地現(xiàn)場安裝式主要是柴油機泵和潛水電泵。固定泵站具有投資大、維修管理費用高、使用范圍受限制等缺點，其設(shè)備人員綜合利用率較低。而移動泵站卻有投資小、機動靈活性強、適用范圍廣的優(yōu)點，其設(shè)備人員綜合利用率較高。筆者用本單位多年來移動式機組抗排出機臺數(shù)和抽水量以及抗旱排澇減災(zāi)實例，論證了移動式泵站在抗旱排澇減災(zāi)中的不可替代性，是固定泵站必不可少的補充。筆者根據(jù)自身多年經(jīng)驗，介紹了陸地現(xiàn)場安裝式移動泵站的科學(xué)架設(shè)方法，很有借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】移動泵站；抗旱排澇；應(yīng)用；架設(shè)

1、緒論

1.1引言

中國是一個旱澇災(zāi)害比較頻繁的國家，自古以來旱澇災(zāi)害就給中華民族帶來過無窮的災(zāi)難。1998年長江流域大洪災(zāi)，受淹面積約1586萬畝，淹沒耕地295萬畝，受災(zāi)人口230萬，死亡人口1432人；2011年上半年，長江五省（江蘇、安徽、江西、湖北、湖南）大旱，3483萬人遭受旱災(zāi)，423萬人發(fā)生飲水困難，農(nóng)作物受災(zāi)面積3705千公頃，其中絕收面積167千公頃，造成直接經(jīng)濟損失近150億元。

用機動靈活的移動泵站來補充現(xiàn)有的固定泵站系統(tǒng)，是提高我國抗洪抗旱減災(zāi)能力的重要措施。固定式泵站的特點是單機流量大，但建設(shè)費用高，建成后固定在確切位置，缺乏靈活性及可靠性。移動式泵站的特點是單機流量小，但投資小，機動靈活性較強，可灌可排，利用效率高。

1.2固定泵站系統(tǒng)的不足

1.2.1基建投資高

建設(shè)一個固定泵站，基建工程造價高，建設(shè)周期長，而且其設(shè)備配套和人員配套費用也較高。固定泵站通常需要建復(fù)雜的水工建筑物如：進(jìn)水建筑物、泵房、出水建筑物、變電站和管理用房等，還要配備必要的輔助設(shè)備如：供水、排水、通風(fēng)、壓縮空氣、供油、起重、照明和防火等設(shè)備，并且其工程質(zhì)量要求高。據(jù)分析，建設(shè)固定泵站每一個流量，約需投資50～100多萬元，其中水工建筑物的造價一般在60%以上。

1.2.2使用受限制

固定泵站只能控制著一個區(qū)域，在一個較大地區(qū)，必須有合理分布的固定泵站系統(tǒng)，才能充分發(fā)揮其減災(zāi)作用。但固定泵站受水位變化大的影響，削弱了其減災(zāi)能力，如98年汛期，沿江沿湖許多排澇泵站因受淹，或因水位過高而不能或不敢開機，大大削弱了排澇減災(zāi)的能力。以湖南洞庭湖為例，98年汛期7月初水位達(dá)到堤防危險水位，固定泵站普遍停機，直到9月初水位降到33.0m才開機，農(nóng)田受淹長達(dá)兩個月，造成農(nóng)田絕收。

1.2.3使用時間短

排澇泵站只有在汛期才能發(fā)揮作用，一年最多使用2～3個月，而抗旱泵站也只有發(fā)生旱情的短期內(nèi)才使用。

1.2.4管理維修費用高

每個固定泵站都配有專職的運行人員、維修人員和管理人員等，人員費用較高。

1.3移動泵站的優(yōu)點

1.3.1工程投資小

移動泵站是因抗旱排澇急需緊急調(diào)度使用的提水泵站，因此移動泵站不需要投資修建復(fù)雜的水工建筑物和泵房，更不需要繁多的輔助設(shè)備，只需配置水泵、原動機及其必要的配套設(shè)備即可，因而投資相對于固定泵站而言很小。

1.3.2使用范圍廣

既可作為排澇泵站使用，又可作為抗旱泵站使用；既可在有專用電源處使用（電動潛水泵），也可在無電源處使用（柴油機泵），并且可流動控制一個地區(qū)的抗旱排澇；既可在農(nóng)村進(jìn)行抗旱排澇，也可在市區(qū)進(jìn)行城市防洪，主要適用于突擊防洪排澇和抗旱減災(zāi)、工程施工圍堰排水、農(nóng)業(yè)灌溉及水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)及市政排水、各臨時調(diào)水等。

1.3.3機動靈活性強

移動泵站可隨時隨地拆除、安裝，通過運輸車輛或本身的運載工具（車載式或船載式），可快速到達(dá)需要架設(shè)泵站的地點，組織人員現(xiàn)場安裝，在較短時間內(nèi)機組便可出水。當(dāng)需要增加流量時，可隨時增加機組臺數(shù)來滿足要求。

1.3.4人員設(shè)備利用率高

機組拆除后，進(jìn)行集中維修養(yǎng)護(hù)，維護(hù)后入庫，平時只需很少人員。移動泵站哪里需要到哪里，可灌溉可排澇，設(shè)備利用率高。

1.4移動泵站類型

1.4.1浮船式

將浮船設(shè)計制作成多個獨立的浮箱，然后在現(xiàn)場通過螺栓聯(lián)接和焊接等工藝將浮箱組成一艘浮船，以浮船作為工作載體和維修平臺，將電動抽水機泵安裝于浮箱中央進(jìn)行排水作業(yè)。該泵特點是功率大、揚程高、流量小。此類型泵站主要適用于枯水季節(jié)和豐水季節(jié)水位落差大，漲落頻率變化不定，水流速度不穩(wěn)以及抽水揚程高，送水距離遠(yuǎn)的場合。不足之處是運輸時浮箱占用空間大以及單機流量小等。

1.4.2車載式

將柴油抽水機組固定于運輸車上，輸水管道也放置于運輸車內(nèi)，每輛車就是一臺移動泵站，無需任何土建工程。優(yōu)點是機動性強，到達(dá)現(xiàn)場速度快，安裝快（只需安裝輸水管道），特別適用于應(yīng)急抽水。不足是占地面積大，不能適用于大流量、多機組抽水需要。

1.4.3陸地現(xiàn)場安裝式

1.4.3.1柴油機泵

現(xiàn)場將柴油機和水泵安置于于同一底座上，傳送帶（三角帶）調(diào)整好后，將柴油機和水泵用螺栓固定于底座上，然后安裝彎頭及輸水管道。適用于無電源地區(qū)以及多機組、大流量抽水場合，如城市排澇、農(nóng)田抗旱排澇減災(zāi)、圍堰排水等。不足是需開挖土方（柴油機組工作平臺）、開機不便（開機時需灌水或抽真空）以及環(huán)境噪音大等。

1.4.3.2潛水電泵

現(xiàn)場將潛水泵固定于特制的支撐架上（防止電泵陷入淤泥里），接好輸水管道后，用吊車或挖掘機整體吊至堤坡水下。適用于有電源地區(qū)以及多機組、大流量抽水場合。優(yōu)點是噪聲低、運行平穩(wěn)以及開停機方便。不足是電泵電機電纜在安裝、拆除過程中極易被破損而使電泵無法使用。

2、移動泵站在抗旱排澇救災(zāi)中的應(yīng)用

2.1工程概況

江蘇省駱運水利工程管理處抗旱排澇隊（以下簡稱抗排隊）擔(dān)負(fù)著江蘇省內(nèi)的機動抗旱排澇及防汛搶險任務(wù)，屬江蘇省防汛防旱指揮部（以下簡稱省防指）直接調(diào)度。目前，抗排隊共儲備移動式抗排機組295型柴油機配12吋混流泵123臺套、495型柴油機配14吋混流泵270臺套、電動潛水泵108臺套（其中10吋泵2臺套，12吋泵69臺套，14吋泵37臺套），總動力15055kW，總額定提水能力達(dá)150m3/s；配備輸水管道12吋鐵皮水管3000米（2米/節(jié)）、14吋鐵皮水管4000米（2米/節(jié)）、12吋橡膠軟管800米（5米/節(jié)）、12吋潑膠軟管（類似消防水帶）1500米；配備重型抗排設(shè)備叉車2臺、挖掘機2臺、吊車2臺、運輸車6輛。

多年來，這些移動式抗排機組為我省蘇北地區(qū)抗御自然災(zāi)害、保證工農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)、保障人民的生命財產(chǎn)安全發(fā)揮了巨大作用。

抗排隊2001年至2011年共抗排出機1731臺次，抽水11.012億立方，其中抗旱抽水3.832億立方，排澇抽水7.180億立方，見表1。

2.2移動泵站在抗旱排澇減災(zāi)中的應(yīng)用實例

2006年7月，蘇北、里下河地區(qū)遭遇了特大洪澇災(zāi)害，省防指在短短的4天時間內(nèi)下達(dá)了抗排隊6次排澇出機指令。此次排澇出機共280臺套，抽排澇水2700多萬立方米，為災(zāi)區(qū)人民抗災(zāi)、減災(zāi)作出了巨大貢獻(xiàn)。抗災(zāi)勝利后，先后收到災(zāi)區(qū)各級政府感謝信多封、錦旗10多面。

2007年6月下旬，我省蘇北地區(qū)出現(xiàn)了強降雨過程，淮河流域遭遇僅次于1954年的洪水，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)情，部分農(nóng)田被洪水淹沒，部分地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。從7月6日起，抗排隊連續(xù)接到省防指揮緊急出機排澇的指令，先后向揚州、淮安 、宿遷等市，共出動抗排機械186臺套，投入抗洪人員280余人次。經(jīng)過近30天的艱苦作戰(zhàn)，共抽排澇水近一億立方米，有效緩解了蘇北地區(qū)的澇情，為保障地方經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮了重要作用，受到當(dāng)?shù)卣腿罕姷囊恢潞迷u。

2.3移動泵站的架設(shè)

2.3.1移動泵站架設(shè)流程

所需流量→確定臺數(shù)→選擇機型→確定管道→場地整修→機泵進(jìn)場→機組安裝→調(diào)試出水→正常運行

首先要確定整個移動泵站需要抽水流量，根據(jù)流量選擇12吋或14吋機組，確定抽水機組臺數(shù)。視架機工地現(xiàn)場情況，若有電源，最好使用潛水電泵，因為潛水電泵運行平穩(wěn)，開停機方便、運行成本較低。若無電源，則使用柴油機泵，但由于油價較高，抽水成本加大，而且開機需灌水或抽真空，極不方便。根據(jù)移動泵站上下游水位高程，選擇揚程合適的機泵，一般情況下，排澇時揚程較低，抗旱時揚程較高。現(xiàn)場測量，確定每臺機組所需輸水管道的類型（橡膠軟管或鐵皮管）及長度。根據(jù)移動泵站架設(shè)現(xiàn)場的地勢情況，進(jìn)行土方開挖，整修場地。柴油機要有機泵運行及檢修平臺，潛水電泵要有安裝斜坡。機泵及其配套進(jìn)場，組織安裝。安裝好后進(jìn)行機泵試運行，試運行完好可投入正常運行。

2.3.2柴油機泵的架設(shè)

抗排隊柴油機型主要是495型和295型，正常情況下，495型柴油機配14吋14HB-40型水泵，流量980m3/s，揚程8米；295型柴油機配12吋12HBC-40型水泵，流量780m3/s，揚程6.9米。若遇揚程較高的場合，可用495型柴油機帶動12吋水泵。柴油機泵的架設(shè)主要是柴油機、水泵、彎頭、輸水管道及其配套冷卻系統(tǒng)和燃油供應(yīng)系統(tǒng)的架設(shè)。由于設(shè)備較重，大型移動泵站架設(shè)，安裝現(xiàn)場配備吊車可大大提高裝機速度。

以前柴油機和水泵組合聯(lián)接是采用方木打孔，用螺栓連接固定，機組拆裝都比較費時費力，安裝時傳動帶調(diào)節(jié)困難，運行時震動較大，嚴(yán)重影響抽水效率及機組安全運行。抗排隊目前采用了鋼結(jié)構(gòu)機泵一體化底座，將柴油機和水泵放置在一體化底座上，調(diào)節(jié)好三角傳達(dá)帶后，用螺栓固定好柴油機和水泵。此一體化底座在后來的實際應(yīng)用中，以上問題均得到有效解決，大大提高了移動泵站的安裝速度和機組的安全運行。

2.3.3潛水電泵的架設(shè)

潛水電泵的架設(shè)主要包括供電線路、控制柜、潛水電泵、電泵支架、輸水管道等的安裝。將潛水電泵固定于其專制的支架上（支架用于防止電泵陷入河底淤泥里），接上合適長度的鐵皮管，把鐵皮管用鋼絲固定于支架上，同時也把電機電纜理順固定于鐵皮管上方中央，然后用吊車整體吊起放置于堤坡水下，繼續(xù)接長輸水管道至出水口。

輸水管道遇到拐彎處，以前都是采用鑄鐵彎頭，彎頭較重，安裝時費時費力。抗排隊從2007年起，用5米長的橡膠軟管代替彎頭，接于需要拐彎處，既省時省力，又增接了管道長度。當(dāng)輸水管道較長時，由于鐵皮管安裝速度較慢，可采用涂塑軟管（類似于消防帶）和法蘭與鐵皮管對接，大大節(jié)省了輸水管道安裝時間。

3、結(jié)論

綜上所述，由于固定泵站具有單機流量大的特點，在抗旱排澇中發(fā)揮重大作用，是主力軍，但由于自身使用受限制，還需具有機動性強的大型移動泵站作為必要的補充。通過筆者對本單位多年來抗旱排澇出機數(shù)量和抽水量統(tǒng)計，例舉近年來移動泵站在歷次抗旱排澇減災(zāi)中發(fā)揮的巨大作用，論證了移動泵站是應(yīng)對洪災(zāi)旱災(zāi)必不可缺的武器，是固定泵站的重要補充，從整體上可提高我國抗旱排澇減災(zāi)的能力，而且可以提高設(shè)備人員的綜合利用率。

大型移動泵站架設(shè)，要不斷探尋科學(xué)的架設(shè)方法。筆者提出以前柴油機泵架設(shè)采用方木固定的不足，設(shè)計出鋼結(jié)構(gòu)機泵一體化底座，在具體實際應(yīng)用中，很好地解決了問題。還有就是大型移動泵站柴油機的供油系統(tǒng)，指出了人工加油的缺陷，科學(xué)地選擇了PPR管道和儲油罐及閘閥組成樹枝結(jié)構(gòu)供油系統(tǒng)，有效地解決了人工加油存在的問題，很有借鑒作用。

作者簡介：周業(yè)龍（1978—），男，江蘇宿遷人，工程師，從事防汛防旱工作。