畢東華
(河北省水利水電勘測設計研究院,天津 300250)
南口哨泵站位于天津市武清區北部河北屯鎮境內,為青龍灣河右岸堤外泵站。此站建于20世紀70年代,至今已運行30多年,機電設備大部分屬嚴重老化,破損嚴重,汛期難以保證正常運行。為實現該地區排澇暢通,促進經濟快速發展,對泵站進行拆除重建。
本工程根據南口哨泵站排水區的自然條件、澇災嚴重程度,確定本次排澇設計標準為重現期10年一遇,泵站設計流量10m3/s。
本工程考慮泵站廠區地形、地質等條件,采用原站址拆除重建方案,根據工程運行及管理需要,重新規劃廠區布置。其拆除重建設計主要建筑物順排水方向依次布置為站前閘、前池、進水池、泵房(主、副廠房)、出水池、穿堤涵閘等。
2.1.1 站前閘包括上游護砌段、進口漸變段及閘室段3部分。
(1)上游護砌段長8.0m,為漿砌石結構,護坡坡度為1∶2.0。
(2)進口漸變段長8.0m,為鋼筋混凝土結構,翼墻為八字、圓弧和一字墻組合型式,采用重力式擋土墻。進口漸變段底板上、下游端寬度分別為9.0m和7.0m。
(3)閘室段順水流向長11.0m,總寬8.6m,為整體鋼筋混凝土開敞式水閘。
2.1.2 前池
前池底板及側墻均為鋼筋混凝土結構,長16.8m。前池平面布置為擴散漸變段,寬度由7.0m漸擴至18.4m。前池底板為1∶8.86斜坡,側墻為半重力式高4.0~6.1m擋土墻。
2.1.3 進水池
為整體鋼筋混凝土結構,池長7.0m,總寬20.0m。進水池分4孔布置,單孔凈寬4.0m。
2.1.4 主廠房
主廠房順水流方向長8.0m,總寬25.45m,地面以上建筑面積213.78m2。主廠房垂直方向共分3層,自下而上分別為進水流道層、水泵層和電機層。
2.1.5 副廠房
副廠房布置在主廠房右側,與主廠房相鄰,廠房內布置了高壓配電室、低壓配電室、控制室及值班室,建筑面積198.14m2。
2.1.6 出水池
出水池由水平段和斜坡段兩部分組成,總長23.0m,為鋼筋混凝土結構。出水池水平段長8.5m,凈寬18.4m;斜坡段長14.5m,凈寬由18.4m漸變為8.2m,底板坡度1∶7.25。
2.1.7 穿堤涵閘
穿堤涵閘由穿堤涵洞和涵洞式站后閘兩部分組成。
(1)穿堤涵洞長10.0m,為單孔箱涵(3.0m×3.0m)。
(2)站后閘為涵洞式,長10.0m,閘孔為1孔(3.0m×3.0m)。站后閘出口接鋼筋混凝土漸變段及漿砌石護砌段。
更新改造的主要工程任務是確定泵站更新改造方案,提高泵站的計算機監控手段,提高泵站的裝置效率,降低泵站的能耗,消除影響泵站運行的不安全因素。
(1)由于設計、制造、安裝等原因造成的設備缺陷、質量低劣、修復使用不安全或不經濟的設備。
(2)國家或行業已明令淘汰,或技術落后,耗能高,效率低,且不能實現更新改造,無配件修復的產品和設備。
(3)超過折舊年限,損壞嚴重及故障較多,性能達不到設計要求。
(4)選型不當,配套不合理,絕緣老化。
3.3.1 設計參數
本工程結合該站多年來的實際運行情況,對原設計參數進行核算并作了修正,新的設計參數如表1。

表1 南口哨泵站設計參數 單位:m
3.3.2 泵站選型
根據泵站揚程、流量,可供選擇的泵型有:
(1)900QZ-70A型泵。以武清區五支泵站為例,2000~2005年,潛水泵共運行5612臺時。在此期間,由于密封性能差,滲漏報警器經常動作停機維修、返廠大修,平均每年4萬元。且維修時間長,嚴重影響了泵站安全運行。
(2)立式軸流泵。立式軸流泵的養護、維修均可由本站自主完成,維修費用低;且相對潛水泵更安全,更實用。
綜合分析,采納立式軸流泵。
泵站工程總投資1426.39萬元,其中其中工程部分總投資1411.75萬元,建筑工程540.59萬元,機電設備及安裝工程424.85萬元,金屬結構設備及安裝工程91.82萬元,施工臨時工程87.88萬元,獨立費用199.38萬元,基本預備費67.23萬元,水土保持工程6.59萬元,環境保護工程8.06萬元。
(1)本工程建設期為1年,泵站運行期按20年計,經濟評價計算期為21年;按改建擴建項目計算,費用和效益只計增量部分,費用為項目固定資產投資和每年的運行維護費用。根據國家發展改革委、建設部發布的《建設項目經濟評價方法與參數》(第三期),對具有公益性質的除澇工程國民經濟評價的社會折現率采用8%。工程項目總投資1426.39萬元。
(2)本工程選用經濟內部收益率、經濟凈現值、經濟效益費用比等國民經濟評價指標。通過分析計算,該項目的經濟內部收益率為9.22%,經濟凈現值為109.82萬元(is=8%),經濟效益費用比為1.08(is=8%)。
該項目為滿足農業排澇要求,對南口哨泵站進行拆除重建,屬于社會公益性的水利工程,沒有直接財務收入,因此,應以國民經濟評價為主,不進行財務評價。
(1)可提高排澇能力,減少區域內的洪、澇災損失,增加農田灌溉效益。
(2)工程的實施,將為社會和國民經濟發展提供防洪安全保障,改善生態環境。
(3)不僅可以減少洪澇災害直接經濟損失,并產生間接經濟效益。對保護區域的國民經濟發展起到促進作用。
(1)根據泵站安全鑒定及可研批復意見,泵站采用原站址拆除重建方案,在原布置基礎上做適當調整。
(2)南口哨泵站拆除重建設計主要順排水方向布置為站前閘、前池、進水池、泵房(主、副廠房)、出水池、穿堤涵閘。