东雷二期抽黄灌区位于渭北旱塬，地下水贫瘠，由于多年来开采水位下降，灌区泵站多数技术供水井不能正常供给且水井含沙量较大，需二次沉淀澄清才能使用。为了解决系统泵站满负荷下泵站运行期间的水泵技术供水，二黄灌区兴镇系统利用灌区抽水站现有蓄水池、水塔等设施，结合目前泵站技术供水临时解决方案，在系统纪村站修建沉淀池或重新打井来解决泵站满负荷下抽水机组的技术供水问题。
系统技术供水情况分析：二黄灌区兴镇系统在设计时考虑有6万亩井灌区。但随着灌区经济发展、地下水位下降、种植结构和农民用水习惯改变，井灌现已成为灌区经济作物的补充水源。灌区原设计灌溉面积12.26万亩，但实灌面积18.2万亩，因此按设计的机组运行配套方案远远不能满足灌区用水需求。近几年兴镇系统纪村四级站、良村五级站、万家六级站等泵站全年灌溉期间基本处于满负荷运行状态（系统总装机19台套，运行17台套）。
原设计的泵站运行期间的水泵技术供水水源为是机井供水。然而近年来，由于地下水水位下降，水量不足且泥沙含量较大，系统各站机井均处于闲置状态。泵站运行所需技术供水只能采用前池取水到蓄水池沉淀后供入水塔解决机组技术用水。因黄河水泥沙含量较大，造成蓄水池长期蓄水沉淀后，每灌季都需对蓄水池进行人工清淤，造成生产成本加大，且操作难度较大。
以系统良村五级站为例，在满负荷运行时，1塔水（约20m3—25m3）能供给水泵机组技术用水约15个小时；蓄水池蓄水量约50m3，所以1池（蓄水池）水可供两塔水，也就是说1池水可供机组满负荷运行约30个小时，所以在机组满负荷运行中每天至少需向蓄水池打水1次，经过5-6小时的沉淀后方可供入水塔。在这样的使用频率下，蓄水池泥沙大量淤积，每灌季淤积量达20 m3左右，造成到灌季后期向蓄水池注水频繁，每天达两次以上。且在运行中难以进行蓄水池淤积清理；尤其在夏灌运行中，前池水泥沙含量较大达，蓄水池泥沙快速淤积，尽而导致水塔供水泵被泥沙淹没后供水泵烧毁造成技术供水中断。
针对此问题，系统于2017年夏季对万家站机井进行了维修，现能正常使用，但井水泥沙含量较大，还存在蓄水池清沙问题且使用成本较高；2018年2月在良村站吸水池旁空地开挖了两个（3m×4m×2m）临时澄清池，经过一年多的使用效果明显，蓄水池泥沙淤积问题得以解决。弊端在于临时澄清池的泥沙淤积清理成为难题，在机组运行中无法进行冲沙工作。因此，针对泵站技术供水问题因地制宜在泵站前池附近修建永久性澄清池或恢复机井供水，解决泵站机组技术供水问题。
应对措施：方案一，对废弃的机井进行修复或另打新井，旧机井修复费用不可预估，可靠性较低。而另打机井费用较高，以目前的市场调查价位，一眼200m深井需花费10万元，并且井下水量也不能保证能够满足泵站技术供水的需求。此方案因成本原因，侧重分析方案的可行性。
方案二，针对泵站技术供水问题因地制宜在泵站前池附近修建永久性澄清池。位置选择根据各泵站闲置空地优化选择。以利于沉淀池排沙为宜。沉淀澄清池结构如图：
针对纪村站沉淀澄清池根据地形可选择在泵站前池右侧，最高水位以上空地中开挖澄清池。前池深度为3米，灌溉期间运行前池最高水位1.8米。沉淀池基坑深度为地平付1米处，容积为高2.5米*宽3米*长3米，沉淀池底为坡比为1：15锥形斜面，并在锥形下方预埋安装管径为200带有闸门的排沙管通向泵站前池，排沙管出口在泵站前池运行最高水位处，利于灌溉期间排沙，并安装一台潜水泵向沉淀池蓄水；澄清池可挖至地下2.5米，容积为高2.5米*宽3米*长3米，两池横向并列修建，在沉淀池锥形上部0.5米处及澄清池上平处用安装有闸阀的导流管联通，并安装潜水泵与水塔蓄水池管道联接蓄水。
方案二工作流程：灌溉期间通过前池潜水泵给沉淀池蓄水，待蓄水池满后沉淀5--6小时，通过两池的导流管导入澄清池后由澄清池潜水泵注入蓄水池，沉淀池里的清水排至两池导流孔时关闭导流管闸阀，前池潜水泵二次供水沉淀如法循环使用。对于沉淀池淤积因每灌季黄河水含水量不同，可根据池中沉淀量，利用沉淀池需水自身压力，隔段时间用排沙管排向前池由泵站水泵机组抽走，达到沉淀池淤积清理的效果。同时减少了清淤工作量也降低生产运行成本，亦能最大限度保证技术供水的持续性和可靠性。
方案成本及优点分析：
方案一以目前的市场调查价位，一眼200m深井需花费15万元，并且井下水量也不能保证能够满足泵站技术供水的需求。
方案二澄清池建造成本：规格为2.5m×3m×3m混凝土池两个，造价2万元，池顶采用楼板覆盖，需楼板10块，楼板每块约120元，合计1200元；排沙管路采用200mmPE管，约需15米200mmPE管，200mmPE管每米150元，合计2250元；排沙阀门400元。澄清池造价共计：28500元。
两种方案成本及优点分析，方案一方案二可行性更强，造价较高，操作简单，同时能够满足泵站非灌溉期间生活、生产用水。方案二沉淀澄清池结构简单、造价低、运行维护成本少且操作简单，在现在泵站改造中完全可以解决泵站运行期间的技术供水问题。
参考资料：
1、《渭南市东雷二期抽黄工程管理局机电运行规程》
2、《渭南市东雷二期抽黄工程管理局纪村站泵改设计图》
论文作者:师军良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
标签：泵站论文; 蓄水池论文; 灌区论文; 技术论文; 机井论文; 泥沙论文; 方案论文; 《基层建设》2019年第22期论文;