藺家壩泵站
淮河是新中國成立后第一條全面系統(tǒng)治理的大河。70多年來，淮河治理取得顯著成效，防洪體系越來越完善，防汛抗洪、防災(zāi)減災(zāi)能力不斷提高。作為治淮伊始便奮斗在淮河保護(hù)治理一線的“治淮人”，為總結(jié)好中水淮河公司70年來治水興水的經(jīng)驗(yàn)，繼承和發(fā)揚(yáng)中水淮河人的治水思路和勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，近期，公司將陸續(xù)推出中水淮河經(jīng)典工程系列專題宣傳，本期帶您走進(jìn)《堅(jiān)韌不拔鑄豐碑（十）——藺家壩泵站》。
南水北調(diào)工程是我國解決北方地區(qū)水資源短缺的重大戰(zhàn)略舉措。矗立于江蘇省徐州市銅山區(qū)的藺家壩泵站，是南水北調(diào)東線一期工程的“咽喉要道”。作為南水北調(diào)東線工程中唯一一座省際泵站，藺家壩泵站肩負(fù)著將一江春水送出江蘇、潤澤華北的重任，堪稱“江水北上”的“最后一公里”守護(hù)者。
藺家壩泵站是南水北調(diào)東線工程中第一座采用大型齒聯(lián)燈泡貫流式機(jī)組的泵站，由中水淮河公司主導(dǎo)設(shè)計(jì)，總投資2.57億元。工程自2006年1月開工建設(shè)，至2019年5月通過驗(yàn)收圓滿收官，歷經(jīng)十三載春秋。藺家壩泵站是一座規(guī)模宏大調(diào)水工程，工程規(guī)模為Ⅰ等大（1）型，泵站設(shè)計(jì)流量75立方米每秒（裝機(jī)流量100立方米每秒），總裝機(jī)容量5000千瓦，設(shè)計(jì)揚(yáng)程2.40米。泵站安裝4臺(tái)2850ZGQ25-2.4型后置燈泡式貫流泵機(jī)組，承擔(dān)跨流域調(diào)水、區(qū)域排澇、生態(tài)保護(hù)等多重使命，為南水北調(diào)東線“江水北上”提供了“最后一公里”的堅(jiān)實(shí)保障。
藺家壩泵站BIM模型
藺家壩泵站受邊界條件、工程選址、水流流態(tài)、水泵機(jī)組選型、工程地質(zhì)等多種因素制約，工程設(shè)計(jì)面臨巨大挑戰(zhàn)，技術(shù)難題層出不窮。從條件復(fù)雜的順堤河和南四湖航道之間狹窄地帶進(jìn)行工程選址及總體布置，到貫流泵機(jī)組泵房和變截面薄壁墩墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再到軟土地基高擋土墻穩(wěn)定和地基處理，以及燈泡貫流泵機(jī)組流道裝置優(yōu)化等，每一項(xiàng)都考驗(yàn)著設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的智慧與能力。
藺家壩泵站泵房剖面圖
傳統(tǒng)軸流泵低揚(yáng)程大流量復(fù)雜工況下泵站效率低下、結(jié)構(gòu)單一的問題，是工程設(shè)計(jì)階段的主要技術(shù)瓶頸。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人沈繼華帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)水泵機(jī)組的技術(shù)研究，突破傳統(tǒng)軸流泵低效桎梏，首次在國內(nèi)引入大型行星齒聯(lián)燈泡貫流泵技術(shù)，成功突破了國內(nèi)（特）低揚(yáng)程、大流量泵站水泵機(jī)組選型的難題。該技術(shù)可將水泵與電動(dòng)機(jī)采用行星齒輪箱連接減速傳動(dòng)，并布置在貫流泵燈泡體內(nèi)，形成平直流道，使水流無需轉(zhuǎn)向即可高效通過，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)81%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)機(jī)組的65%～70%。為驗(yàn)證這一技術(shù)的可行性，中水淮河公司積極與高校開展聯(lián)合研究，采用先進(jìn)技術(shù)、三維建模與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬技術(shù)，對(duì)泵體結(jié)構(gòu)、葉片角度及流道形態(tài)進(jìn)行多輪優(yōu)化。通過模擬分析，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)預(yù)測了水流擾動(dòng)與壓力分布，最終確定葉輪直徑2.85米、機(jī)組正交布置的最優(yōu)方案，既保障了運(yùn)行穩(wěn)定性，又顯著降低了水力損失。
中水淮河公司在技術(shù)集成與設(shè)備選型上，展現(xiàn)出國際化的廣闊視野。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)引入日本、英國等先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和關(guān)鍵部件，使得主機(jī)組順利實(shí)施，并一次性通過泵站試運(yùn)行驗(yàn)收，確保了工程質(zhì)量，提高了工程運(yùn)行效率。同時(shí)，通過科學(xué)合理的工程選址和總體布置，成功解決了泵站垂直進(jìn)、出水和泵站出口垂直水流對(duì)湖西航道航運(yùn)影響的難題；采用非穩(wěn)定溫度場和應(yīng)力場的三維仿真技術(shù)，成功解決了泵房、防洪閘等超長底板及薄壁墩墻結(jié)構(gòu)施工期溫控防裂問題，實(shí)現(xiàn)施工期零裂縫的預(yù)期效果；首次運(yùn)用現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制等技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化泵站建設(shè)，構(gòu)建泵站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，提高泵站運(yùn)行管理水平，實(shí)現(xiàn)泵站節(jié)能運(yùn)行目標(biāo)。
燈泡貫流泵簡單示意圖
藺家壩泵站的創(chuàng)新實(shí)踐，填補(bǔ)了我國燈泡貫流水泵機(jī)組的技術(shù)空白，也為國內(nèi)其他大流量、低揚(yáng)程泵站的機(jī)組選型、設(shè)計(jì)及制造提供成功應(yīng)用范例。工程榮獲了2015年全國優(yōu)秀水利水電工程設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)、2021年中國水利工程優(yōu)質(zhì)（大禹）獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。工程建成投運(yùn)以來，多次啟用調(diào)水，在抗旱排澇、生態(tài)補(bǔ)水、航運(yùn)保障中發(fā)揮戰(zhàn)略作用。其創(chuàng)新實(shí)踐不僅為南水北調(diào)工程畫上圓滿句號(hào)，更為后續(xù)重大水利工程提供了“中國方案”，彰顯著新時(shí)代治水人的智慧與擔(dān)當(dāng)。
南水北調(diào)東線藺家壩泵站
從規(guī)劃藍(lán)圖到建成投運(yùn)，藺家壩泵站凝聚了中水淮河公司敢為人先的攻關(guān)精神與技術(shù)創(chuàng)新智慧。作為南水北調(diào)東線的“收官之站”，不僅為我國跨流域調(diào)水工程提供了技術(shù)范本，更彰顯了設(shè)計(jì)單位在重大水利工程中的核心價(jià)值——以科技之力解資源之困，以匠心之道筑民生之基。未來，這座矗立于南四湖畔的藺家壩泵站將繼續(xù)承載使命，為華北地區(qū)的水安全與可持續(xù)發(fā)展注入新的澎湃動(dòng)力。
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