
1 概况
叶坊水轮泵站位于建溪上游徐墩镇叶坊村,距离建瓯城18km,是南武公路和横南铁路的必经之地。该工程于1975年动工,1980年全部竣工投产,是以水轮泵提水灌溉为主,结合水力发电的综合效益工程。安装有水轮泵18台,灌溉面积385.2hm2,水轮发电机组8台,装机2000kW。
工程坝址以上流域面积9497km2,多年平均流量330m3/s,电站工作水头5m(含1994年大坝加高0.5m)。鉴于横南铁路与叶坊水轮泵站右岸引水渠道平行建设,引水渠道已破坏贻尽,水轮泵已经失去灌溉作用,为此提出对叶坊水轮泵站进行技改的设想。
2 技改前的现状
水轮泵技改工程为右岸七组水轮泵,原安装60—6水轮泵10台,60—4水轮泵4台,均以两台为一组串联后提水并入总输水管路引进渠道。
水工建筑物主要技术参数如下:
(1) 拦河坝:为连拱坝,坝高7m(包括加高0.5m),坝长305m。
(2) 机坑及进水室:水轮泵与电站共用一前池,前池底部高程100.00m,水轮泵进水口底部高程100.50m,水轮泵机坑底部高程100.00m。原以两台水轮泵共用一进水室,两边墙轴线距离5m,进水口加一隔墩以两台启闭机控制两扇平板钢闸门,净宽2.1m,隔墩宽0.4m,进水室长3m,机坑长3m。
(3) 水位:上游正常高水位高程103.50m,下游尾水位高程99.00m(水轮泵)和98.50m(原电站),下游最枯水位98.00m。
3 技改工程的设计方案比较与设备选择
1.1 水力机械
叶坊水轮泵站技改宜选用小型低水头大流量的水轮机,可供选择的机型为ZD(轴流定浆式)和GD(贯流定浆式)。由于贯流式水轮机组造价高,且叶坊水轮泵站的水工建筑改造工程量大,选用此类型机组施工期间将影响原有电站的运行,首先予以否定;对轴流定浆式转轮目前制造厂推荐的产品为ZD760和其改进型ZDT03型。据厂家介绍ZDT03型转轮性能优于ZD760型转轮,经比较在叶坊水轮泵的水力条件下,其优势不大,且为新开发产品价高、交货期长,为此叶坊水轮泵站技改项目选用ZD760型水轮机转轮。
(1) 转轮直径和单机容量的选择:
叶坊水轮泵站设计水头4.5m,单机转轮直径从60~140cm;其发电机配套额定容量见表1。从表1所列转轮直径,并结合水工建筑物现状认为技改条件最有利的方案推荐采用转轮直径为60cm或120cm。在此基础上再进行比较,最后确定采用哪种转轮?
以一组两台串联水轮泵的机坑位置进行技改条件比较的分析,见表2。