荆江大堤监利西湖接力泵站设计应用

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1、荆江大堤监利西湖接力泵站设计及应用陈江海（湖北省荆州市长江河道管理局勘察设计院，湖北．荆州．４３４０００）黼本文是针对荆汪大堤监利西湖险工堤段加固工程土菲奇缺的特殊情巩提出来的施工技术新课题。如何刺用现有的施工设备——挖泥船度日前现有的施工技术进行设备改造，挖潜．束完成谊隆工堤段的加固工程任务，成为丑待解决的技术难题．为解凌这一施工技术难题。荆州市长江河道蕾理局组织专生技术力量，进行了广迁的调研。通过对圜内运距寿水力堵递八种造径的分析比较，采用目前发展耳趋成熟的长距离水力输送技术接力幕站。发挥改造的２００ｍ３／ｈ蛀暧式挖泥船的先进技术性能。

2、采用“一船两站”的施工方案，解凌了历年来施工中的难题。该技术在荆江大堤监利西湖加田工程中的成功应用，使之更加完善，应用更加广迁。｜薹翻鲴囊荆江太堤，挖泥船｝接力幕站；设计ｆ应用１综述西湖堤段位于监利县境内，上起八尺弓（桩号６５２＋０００），下迄杨家湾（桩号６３９＋０００），全长１３ｋｉｎ，见图ｌ。该险工堤段尚需填塘固基、填筑内外平台土方工程量４００多万ｍ３。由于土源问题的困扰，该堤段施工方案一直难以确定。因此，采用何种施工方案来完成该险工堤段的加固工程任务，如何改造现有疏竣机械设备，延长输泥排距来完成荆江太堤监利西湖堤段的加固工程任务，已成

3、为亟待解决的关键性技术问题。田１荆江大堤监利堤段加固工程位置图早在２０世纪７０年代，荆州市长江河道管理局、长江船舶疏浚总队组织专业技术人员，作者简升：陈江海（１９５７一）－男．历任荆州市长扛河道管理局船队队长、测量队队长、设计院院长等职，曾主持十余项科研项目．多项获省市科技进步奖，教授级高级工程师。４９３埏堑堡堕星ｉ呈鱼堡毽塑崖三翼重塞墨－在全国范围内进行了广泛调研，完成了《荆江大堤监利杨家湾多级接力泵站可行性研究》报告和《荆江大堤监利杨家湾多级接力泵站初步设计》，并对２００ｍ３／ｈ绞吸式挖泥船进行了改装前的长排距输泥试验及观测。１９８６

4、年进行了２００ｍ３／ｈ绞吸式挖泥船改装设计。１９８８年１月进行了实船试验，排距达３５００ｍ。当年３月通过了省内外专家技术鉴定，排距尚可延伸到５０００ｍ。该项成果１９８８年获荆州地区首届科技进步一等奖，１９９０年获湖北省科技进步二等奖。２００ｍ３／ｈ挖泥船改装成功，为荆江大堤监利西湖远距离输泥采用挖泥船配用接力泵站加固该险工堤段，提供了可靠的施工技术及设备选配的基础。１９９２年根据长江委及湖北省水利厅批复，由荆州市长江河道管理局勘测设计室、荆州市长江船舶疏浚总队在初步设计的基础上，全面开展泵站站址确定、取土场勘测等项目技施设计工作，提出“一船

5、两站”、“一船一站”长排距输泥系统方案。１９９７年由长江委和省水利厅组织的专家论证会上，最终选择“２００ｍ３／ｈ绞吸式挖泥船配用二级接力泵站”施工方案完成西湖堤段加固工程。２远距离水力输送途径及其选择２．１远距离水力输送途径国内长排距水力输送主要有三相流（充气减阻）、两相流的高浓度输送、接力泵站、明槽输泥、高分子聚合物减阻、纤维状材料减阻、加大排泥管径及调整工况运行等途径。三相流充气减阻输送已在工业中得到了成功应用。武汉水利电力大学于１９８２年先后对青山电厂灰渣及丈冶铁矿尾矿等进行充气试验，取得了初步成果。１９８７年在河南洛阳火力发电厂投人

6、现场试验，其输送距离达１２ｋｉｎ。２０世纪５０年代末发现矿浆在一定条件下，能在能源消耗较少的情况下，实现高浓度、超临界（指颗粒不沉降管壁）的二相流高浓度输送。高分子聚合物减阻、纤维状材料减阻、细颗粒减阻均为添加剂（物）减阻，目前在石油、采矿等行业进行了广泛研究，并逐步应用到工程实践中。’早在１９６３年，天津航道局科研所疏浚室在新港吹填中采用明槽输泥。１９８６年湖北省剂江太堤监利杨家湾堤段，在２００ｍ．３／ｈ挖泥船排泥管出口做成比降为ｌ＿３８／１０００土槽，延长输泥距离９００多米。１９８７年１０月，在湖北省荆州市公安县西湖庙干堤吹填中，利用

7、平均面宽４．５ｍ，比降为１／１０００的土槽，延长输泥排距２７００多ｍ。改变泥泵扬程和外特性，加大排泥管径与调整工况运行，可在一定范围内延长输泥排距。湖北省荆州市长江船舶疏浚总队将２００ｍ３／ｈ绞吸式挖泥船泥泵及管道进行改进后，输泥排距由原来最大限定１０００ｍ提高到５０００ｍ左右。接力泵技术是目前发展日趋成熟的长距离管道水力输送技术，一般采用陆用固定式和水上浮动式接力泵站。国外是从２０世纪５０年代应用的。国内上海航道局在高桥、屠家桥于１９６４年建立两座接力泵站，用于黄浦江河道清淤工程。１９８３年，水电部十三局用两条２００ｍ３／ｈ绞吸式挖泥船在

8、上海淀山湖进行了直接串联试验和淀山湖工程施工。２０世纪８０年代初湖北水利系统为解决荆江大堤险工堤段的长距离吹填加固工程，对接力泵站技术应用到荆江大堤监利西湖加固工程做了大量研究工