國內(nèi)大中型電站供水系統(tǒng)主要根據(jù)設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、水源來自水庫、壓力管道、電站尾水、外水源等但是，對于大型地下泵站，通常的供水方式不再適用。對于現(xiàn)場滲漏排水系統(tǒng)，目前國內(nèi)主要以長軸深井泵排水為主流，能否選擇更安全可靠的設備也是值得探討的問題。云南省牛欄江-滇池補水工程干河泵站裝機容量90MW，共4臺泵組，泵組電機單體功率22.5MW，泵站設計流量7.67m3/s，最高揚程233.2m，揚程221.2m，最低揚程187.4m，揚程變幅范圍45.8m

泵站樞紐由上游水庫(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。進庫最低水位1752.0m，正常水位1790.0m；出水池設計水位1976.8m，水泵安裝高程1725.0m。從工程樞紐的配置可以看出，現(xiàn)場最大埋入深度約為150m，泵站主現(xiàn)場正好處于u形引出水系統(tǒng)的最底部，均在水庫水位以下，其中現(xiàn)場閥室集水井底板高度為1710.1m，水庫水位以下為42~80m�；�于本工程的主泵室和主要設備的位置，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。本文針對干河地下泵站所在位置的特殊性和不利條件，對泵組技術(shù)供水和現(xiàn)場排水系統(tǒng)方案進行了綜合分析和比較，提出了結(jié)合本工程特點、難點的技術(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)的主要供水對象是電機推力軸承油冷卻器、上導軸承油冷卻器、空氣冷卻器、下導軸承油冷卻器、水泵導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臺泵組配置在1725m的設置高度，泵入水側(cè)的水位(庫水位)比泵高27~65m，出水側(cè)的池水位比泵高251.8m，對泵來說，在正常的運轉(zhuǎn)狀況下，泵入水側(cè)是正壓狀態(tài)，從流道系統(tǒng)來看沒有正常的技術(shù)排水通道。考慮到現(xiàn)場已經(jīng)處于u水力系統(tǒng)整體的最低位置，考慮到現(xiàn)場的安全等因素，不允許將單元冷卻水排出現(xiàn)場集水井，唯一的單元技術(shù)排水通道只能選擇泵進水側(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目設備技術(shù)給水要求的，設計單位經(jīng)過多方案比較，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，供水到各供水對象后排到主泵出水側(cè)，該方案的優(yōu)點是供水系統(tǒng)簡潔，投資節(jié)約，但缺點也突出，首先壓差大，特別是水庫低水位高揚程段，減壓閥出入口壓差高達198m，能源浪費，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，必須隨時調(diào)整出口壓力。另外該方案在泵站第一臺機組啟動前必須具備出水側(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，每臺主機設置2臺加壓泵，相互備用，泵加壓供水到各供水對象后，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)點是，加壓泵揚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揚程是一定的，泵出口水壓隨進口壓力的變化(0.31~0.69MPa)而變化，可以保證不同揚程運行范圍內(nèi)各供水對象冷卻器的水進出口壓差是一定的，通過管道水力計算，本泵站供水系統(tǒng)的加壓泵揚程只有45m，每臺機300m3/h的需水量缺點是加壓泵和主泵同步連續(xù)運轉(zhuǎn)，對工廠用電和設備等要求高。綜合比較兩種給水方案的優(yōu)缺點，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，但其重要性對水質(zhì)和水壓供水要求極高，技術(shù)供水系統(tǒng)無法滿足其用水需求。因此，在設計中結(jié)合消防供水、地面變頻系統(tǒng)供水設置的高、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，利用池沉淀過程，同時配置高精度過濾器過濾后，自流向各泵組的主軸密封用水

3現(xiàn)場排水系統(tǒng)方案

3.1地下現(xiàn)場排水走廊配置

為了減少倉庫水滲透到地下主現(xiàn)場，地下現(xiàn)場周圍配置了三層灌漿和排水走廊，利用走廊進行窗簾灌漿，防滲窗簾后設置排水孔，形成穩(wěn)定的滲透場，減少主現(xiàn)場襯托外水壓力。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)場頂部周圍，高度1741.06m的第三層灌漿和排水走廊配置在地下現(xiàn)場下部周圍，高度1719.30m。第一層走廊漏水自流排出水庫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)場內(nèi)的各種積水等，在現(xiàn)場防潮隔墻內(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)場泄漏水除泵等少量設備排水外，主要可能危及現(xiàn)場安全的洞穴群水工建筑物巖漏水、事故涌水等武漢大學對干河泵站地下現(xiàn)場洞穴群巖穩(wěn)定和滲水分析計算結(jié)果表明，在正常運行的情況下，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，各滲漏排水地點較為分散，為此共設置了3個水泵排水系統(tǒng)。(1)在二樓排水走廊設置井，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排水管引導到主現(xiàn)場檢查球閥室內(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)場的泄漏水排到進水側(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排水設備選擇

設計中通過以上3個排水系統(tǒng)水泵參數(shù)及臺數(shù)根據(jù)各排水區(qū)域排水量、排水揚程及其重要性進行計算后水泵配置。泵配置表顯示，干河泵站排水泵的容量和臺數(shù)與普通電站相比相當大。因此，選擇合適的排水設備對今后現(xiàn)場的安全尤為重要。目前，國內(nèi)水電站和泵站現(xiàn)場泄漏排水泵基本上選擇長軸深井泵和潛水深井泵，相對選擇傳統(tǒng)的長軸深井泵較多，但近年來，隨著電站規(guī)模越大，集水井深度的增加，長軸深井泵暴露的缺點也越來越多，一些大型水電站使用長軸深井泵，運行初期良好，運行一年后泵發(fā)生振動現(xiàn)象，后期維護頻繁，工作量和維護材料消耗大。

4結(jié)語

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