國(guó)內(nèi)大中型電站供水系統(tǒng)主要根據(jù)設(shè)備用水要求和電站水頭確定供水方式，廣泛采用的供水方式有自流供水、自流減壓供水、泵供水、水源來(lái)自水庫(kù)、壓力管道、電站尾水、外水源等但是，對(duì)于大型地下泵站，通常的供水方式不再適用。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)滲漏排水系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)主要以長(zhǎng)軸深井泵排水為主流，能否選擇更安全可靠的設(shè)備也是值得探討的問(wèn)題。云南省牛欄江-滇池補(bǔ)水工程干河泵站裝機(jī)容量90MW，共4臺(tái)泵組，泵組電機(jī)單體功率22.5MW，泵站設(shè)計(jì)流量7.67m3/s，最高揚(yáng)程233.2m，揚(yáng)程221.2m，最低揚(yáng)程187.4m，揚(yáng)程變幅范圍45.8m

泵站樞紐由上游水庫(kù)(供水池)、供水隧道、調(diào)壓井、供水主管、地下泵站系統(tǒng)、供水豎井和管道、地面供水池等構(gòu)成。進(jìn)庫(kù)最低水位1752.0m，正常水位1790.0m；出水池設(shè)計(jì)水位1976.8m，水泵安裝高程1725.0m。從工程樞紐的配置可以看出，現(xiàn)場(chǎng)最大埋入深度約為150m，泵站主現(xiàn)場(chǎng)正好處于u形引出水系統(tǒng)的最底部，均在水庫(kù)水位以下，其中現(xiàn)場(chǎng)閥室集水井底板高度為1710.1m，水庫(kù)水位以下為42~80m。基于本工程的主泵室和主要設(shè)備的位置，通常的技術(shù)供水模式不能滿足使用要求，泵站地下樞紐和附屬孔組部分的排水安全尤為重要。本文針對(duì)干河地下泵站所在位置的特殊性和不利條件，對(duì)泵組技術(shù)供水和現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)方案進(jìn)行了綜合分析和比較，提出了結(jié)合本工程特點(diǎn)、難點(diǎn)的技術(shù)方案和措施。

2技術(shù)供水系統(tǒng)方案

2.1供水對(duì)象、水量及水壓要求

干河泵站技術(shù)供水系統(tǒng)分地下泵組技術(shù)供水及地面變頻調(diào)速裝置技術(shù)供水兩部分，本文重點(diǎn)論述地下泵站泵組技術(shù)供水部分。泵組技術(shù)給水系統(tǒng)的主要供水對(duì)象是電機(jī)推力軸承油冷卻器、上導(dǎo)軸承油冷卻器、空氣冷卻器、下導(dǎo)軸承油冷卻器、水泵導(dǎo)軸承油冷卻器和主軸工作密封的用水，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，單個(gè)單元的總需水量約為300m3/h。通常單元各種冷卻器的水壓要求一般為0.2~0.4MPa，4臺(tái)泵組配置在1725m的設(shè)置高度，泵入水側(cè)的水位(庫(kù)水位)比泵高27~65m，出水側(cè)的池水位比泵高251.8m，對(duì)泵來(lái)說(shuō)，在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，泵入水側(cè)是正壓狀態(tài)，從流道系統(tǒng)來(lái)看沒(méi)有正常的技術(shù)排水通道。考慮到現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)處于u水力系統(tǒng)整體的最低位置，考慮到現(xiàn)場(chǎng)的安全等因素，不允許將單元冷卻水排出現(xiàn)場(chǎng)集水井，唯一的單元技術(shù)排水通道只能選擇泵進(jìn)水側(cè)的一端，因此單元冷卻器的出口水壓不得低于0.7MPa。

2.2機(jī)組冷卻器技術(shù)給水方案選擇

根據(jù)上述特殊給水條件，采用常規(guī)技術(shù)給水方案難以滿足本項(xiàng)目設(shè)備技術(shù)給水要求的，設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)多方案比較，必須選擇兩種可行的技術(shù)給水方式。方式一是單元自流減壓供水方案，方式二是單元泵加壓方案，二是比較。方式1、自流減壓供水方式(圖1):水源取自主泵出水側(cè)管道，利用泵出口壓力(1.89~2.33MPa)自流減壓后，供水到各供水對(duì)象后排到主泵出水側(cè)，該方案的優(yōu)點(diǎn)是供水系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，投資節(jié)約，但缺點(diǎn)也突出，首先壓差大，特別是水庫(kù)低水位高揚(yáng)程段，減壓閥出入口壓差高達(dá)198m，能源浪費(fèi)，主泵的消耗量增加，不符合節(jié)能減排的原則，其次主泵出入口變幅達(dá)到0.31~0.69MPa水壓頂，為了滿足冷卻器出口壓力的合理出口壓力，必須隨時(shí)調(diào)整出口壓力。另外該方案在泵站第一臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)前必須具備出水側(cè)壓力管道充滿水形成壓力才能自流減壓供水，無(wú)形中增加了邊界條件。方式2，單元加壓泵的供水方式(圖2):水源取自主泵水側(cè)的壓力鋼管，每臺(tái)主機(jī)設(shè)置2臺(tái)加壓泵，相互備用，泵加壓供水到各供水對(duì)象后，還回到主泵的供水側(cè)，從圖2看泵的密閉循環(huán)供水。該供水方式的優(yōu)點(diǎn)是，加壓泵揚(yáng)程只需克服供水段管道和冷卻器管道的水損，理論上單元供水量不變時(shí)揚(yáng)程是一定的，泵出口水壓隨進(jìn)口壓力的變化(0.31~0.69MPa)而變化，可以保證不同揚(yáng)程運(yùn)行范圍內(nèi)各供水對(duì)象冷卻器的水進(jìn)出口壓差是一定的，通過(guò)管道水力計(jì)算，本泵站供水系統(tǒng)的加壓泵揚(yáng)程只有45m，每臺(tái)機(jī)300m3/h的需水量缺點(diǎn)是加壓泵和主泵同步連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)工廠用電和設(shè)備等要求高。綜合比較兩種給水方案的優(yōu)缺點(diǎn)，加壓泵給水更具操作性，節(jié)能效果明顯，因此確定本泵站泵組技術(shù)給水采用加壓泵給水方式。

2.3主軸密封供水

主泵主軸封閉采用三層接觸式徑向封閉，封閉為自補(bǔ)償型，供水壓力為0.9~1.0MPa，供水量為1.8m3/h。本泵站主軸密封用水量小，但其重要性對(duì)水質(zhì)和水壓供水要求極高，技術(shù)供水系統(tǒng)無(wú)法滿足其用水需求。因此，在設(shè)計(jì)中結(jié)合消防供水、地面變頻系統(tǒng)供水設(shè)置的高、低位消防池(高位池結(jié)合調(diào)壓井深井泵供水和出水側(cè)壓力管道供水)從低位池供水，利用池沉淀過(guò)程，同時(shí)配置高精度過(guò)濾器過(guò)濾后，自流向各泵組的主軸密封用水

3現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)方案

3.1地下現(xiàn)場(chǎng)排水走廊配置

為了減少倉(cāng)庫(kù)水滲透到地下主現(xiàn)場(chǎng)，地下現(xiàn)場(chǎng)周?chē)�配置了三層灌漿和排水走廊，利用走廊進(jìn)行窗簾灌漿，防滲窗簾后設(shè)置排水孔，形成穩(wěn)定的滲透場(chǎng)，減少主現(xiàn)場(chǎng)襯托外水壓力。第一層灌漿和排水走廊配置在距地下現(xiàn)場(chǎng)頂部46.736m、高度1796.00m的第二層灌漿和排水走廊配置在地下現(xiàn)場(chǎng)頂部周?chē)�，高�?741.06m的第三層灌漿和排水走廊配置在地下現(xiàn)場(chǎng)下部周?chē)�，高�?719.30m。第一層走廊漏水自流排出水庫(kù)的第二層走廊匯集到二層走廊內(nèi)的集水井，由泵排出的第三層走廊和各輔助漏水匯入現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的各種積水等，在現(xiàn)場(chǎng)防潮隔墻內(nèi)配置排水管，槽將水引入檢查球閥室底的集水井，泵排出。地下工廠排水廊橫穿。

3.2泄漏排水量

地下現(xiàn)場(chǎng)泄漏水除泵等少量設(shè)備排水外，主要可能危及現(xiàn)場(chǎng)安全的洞穴群水工建筑物巖漏水、事故涌水等武漢大學(xué)對(duì)干河泵站地下現(xiàn)場(chǎng)洞穴群巖穩(wěn)定和滲水分析計(jì)算結(jié)果表明，在正常運(yùn)行的情況下，第一條廊位于地下水位以上，滲水量小，具有自流排水能力的第二條廊的滲水量為2190m3/d，第三條廊的滲水量為4802m3/d

3.3排水總體方案

根據(jù)各層滲漏排水量及結(jié)構(gòu)布置，各滲漏排水地點(diǎn)較為分散，為此共設(shè)置了3個(gè)水泵排水系統(tǒng)。(1)在二樓排水走廊設(shè)置井，泄漏水直接從泵提取到輔助交通孔1790m的高度(2)三樓排水走廊的泄漏水通過(guò)排水管引導(dǎo)到主現(xiàn)場(chǎng)檢查球閥室內(nèi)的下層集水井，泵統(tǒng)一配置在檢查球閥室內(nèi)，泄漏水直接從泵提取到輔助交通孔1790m的高度(3)主現(xiàn)場(chǎng)的泄漏水排到進(jìn)水側(cè)的閥層泄漏集水井，泄漏水直接從泵提取到輔助交通孔1790m的高度。

3.4排水設(shè)備選擇

設(shè)計(jì)中通過(guò)以上3個(gè)排水系統(tǒng)水泵參數(shù)及臺(tái)數(shù)根據(jù)各排水區(qū)域排水量、排水揚(yáng)程及其重要性進(jìn)行計(jì)算后水泵配置。泵配置表顯示，干河泵站排水泵的容量和臺(tái)數(shù)與普通電站相比相當(dāng)大。因此，選擇合適的排水設(shè)備對(duì)今后現(xiàn)場(chǎng)的安全尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)水電站和泵站現(xiàn)場(chǎng)泄漏排水泵基本上選擇長(zhǎng)軸深井泵和潛水深井泵，相對(duì)選擇傳統(tǒng)的長(zhǎng)軸深井泵較多，但近年來(lái)，隨著電站規(guī)模越大，集水井深度的增加，長(zhǎng)軸深井泵暴露的缺點(diǎn)也越來(lái)越多，一些大型水電站使用長(zhǎng)軸深井泵，運(yùn)行初期良好，運(yùn)行一年后泵發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，后期維護(hù)頻繁，工作量和維護(hù)材料消耗大。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)討論干河泵站供排水系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)，提出了潛水深井泵價(jià)格高于長(zhǎng)軸深井泵，但潛水深井泵的水效率和馬達(dá)效率高于深井泵，有利于泵站長(zhǎng)期安全運(yùn)行的觀點(diǎn)。干河泵站地下現(xiàn)場(chǎng)供排水系統(tǒng)的排水泵最終決定選擇潛水深井泵。