（江蘇省水利勘測設計研究院有限公司， 江蘇 揚州 225127)

南水北調(diào)工程是解決我國北方地區(qū)水資源嚴重短缺的重大戰(zhàn)略性舉措，也是關系到我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的特大型基礎設施?！赌纤闭{(diào)工程總體規(guī)劃》明確了東線工程利用江蘇省已有的江水北調(diào)工程，逐步擴大調(diào)水規(guī)模并向北延伸。同時提出了工程分三期實施。南水北調(diào)東線第一期工程，在江蘇省境內(nèi)按照調(diào)蓄湖泊將調(diào)水線路分為長江～洪澤湖、洪澤湖～駱馬湖、駱馬湖～南四湖三個區(qū)段，每個區(qū)段都有三級泵站，直接從長江或湖泊取水的稱為出湖站，從河道抽水入湖的稱為入湖站，建于出湖站和入湖站之間的為河道中間站。洪澤站作為洪澤湖的入湖站，是南水北調(diào)東線多級提水系統(tǒng)的第三梯級控制工程，其主要任務是將站下三河（入江水道）水抽至站上并送至洪澤湖，然后向洪澤湖周邊及以北地區(qū)供水，并結(jié)合寶應湖、白馬湖地區(qū)排澇。

1 基本情況

洪澤湖地處江蘇省西北部，蘇北平原中部西側(cè)，是全國五大淡水湖之一。該湖西承淮河、東通黃海、南接長江、北連沂河，承接淮河中上游15.8萬km2的來水[1]。入湖河道除淮干外，還有池河、懷洪新河、新汴河、新老濉河、徐洪河等支流，沿湖地區(qū)還有張福河、黃碼河、安東河、西民便河、仇集大澗、維橋河等區(qū)域性河流，多年平均入湖水量330億m3，其中淮河干流來水量占80%。主要泄洪河道有入江水道、入海水道和淮沭河。洪澤湖正常蓄水位13.0m，最高蓄水位13.5m，設計洪水位16.0m，校核洪水位17.0m，死水位11.3m。

作為洪澤湖入湖站的洪澤站位于淮安市洪澤縣蔣壩鎮(zhèn)北約1Km處，介于洪金洞和三河船閘之間，緊靠洪澤湖，氣候溫和濕潤。年平均氣溫為 14.8℃，全年平均最大風速為15.3m/s,多為西北風或西風。年降水量918.7mm，多集中在夏季。冬季有降雪日數(shù)約9天，最大凍土深度為17cm。

2 特征水位的確定

洪澤站工程是南水北調(diào)東線向北調(diào)水結(jié)合排澇的樞紐工程，根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，該站的特征水位包括站上、站下的防洪水位、設計水位、最高運行水位、最低運行水位、平均水位、最高水位。

（1）防洪水位

南水北調(diào)一期工程洪澤站設計規(guī)模為 150m3/s，根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，泵站等別為Ⅰ等[2]，主要建筑物級別為1級，相應防洪標準為設計水位100年一遇，校核水位300年一遇。

通過頻率分析，洪澤湖100年一遇洪水位為16.0m、300年一遇洪水位為17.0m。根據(jù)《洪澤湖防洪規(guī)劃》，洪澤湖100年、300年一遇洪水時，淮河入江水道行洪設計流量均為12000 m3/s，以高郵湖設計水位9.5m，入江水道行洪12000 m3/s進行推水位計算，推得洪澤站下引河口處水位為14.21m。因此洪澤站防洪水位設計、校核水位站下均為14.21m，站上分別為16m、17m。

（2）設計水位

設計水位是泵站設計揚程的依據(jù)[3]。作為供水泵站，站下設計水位應取水源保證率為 95%～97%的日平均水位，站上設計水位取與泵站設計流量相應的水位；作為排澇泵站，站下設計水位取最高運行水位與最低運行水位的均值，站上設計水位取汛期平均洪水位。由于洪澤站兼具調(diào)水與排澇作用，并且是洪澤湖入湖站，其站下三河段還有通航要求。根據(jù)1983年京杭運河工程續(xù)建時采用設計水位和江蘇省交通規(guī)劃設計院2001年編報的《京杭運河（徐揚段）續(xù)建二期工程可行性研究報告》分析確定，三河段最低通航水位7.5m。綜合考慮，最終確定洪澤站站下設計水位取三河段最低通航水位7.5m，站上設計水位取洪澤湖最高蓄水位13.5m。

（3）最高運行水位

最高運行水位主要用于校核水泵、動力機的工作情況及工程安全。站上最高運行水位是泵站正常運行的上限水位，站上最高運行水位偏高將導致?lián)P程偏大，反之揚程偏小。最高運行水位確定的偏高或者偏低，都將使得能耗降低，泵站不在高效區(qū)運行。

按三河閘閘下不泄洪時多年月平均水位，站下引河口最高運行水位8.0m。站上最高運行水位取洪澤湖最高蓄水位13.5m。

（4）最低運行水位：

站下最低運行水位是確定水泵安裝高程的依據(jù)，如果最低運行水位確定偏高，會引起水泵的汽蝕、振動，給工程運行造成困難；如果最低運行水位確定得太低，又將增大工程量，加大投資[2]。站下最低運行水位根據(jù)三河閘閘下非汛期資料分析確定，取 95%～97%對應的水位。因洪澤站站下三河段還具有通航作用，故在泵站設計時還需考慮通航要求。因此站下最低運行水位直接取三河段最低通航水位7.5m。

站上最低運行水位決定出水管管口高程，一般取站上歷年最低水位平均值，考慮到運行實際以及洪澤站特殊位置及功能，站上最低運行水位取洪澤湖死水位11.3m。

（5）平均水位

根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，站下平均水位取與設計運行水位相同的水位[2]，故站下平均水位為7.5m。站上平均水位取洪澤湖抽水期通過平均流量時的相應水位?？紤]南水北調(diào)一期工程以京杭運河輸水為主工況，洪澤站抽水入湖 731個旬，洪澤站平均抽水流量為125m3/s，相應抽水期洪澤湖旬平均水位為12.43m，因此站上平均水位取12.43m。

（6）最高水位

站下最高水位是確定泵站電機層樓板高程或擋水前墻防洪高程的依據(jù)，主要防止排澇區(qū)出現(xiàn)特大暴雨、外河處于高水位，泵站不能運行的極端情況[4-8]。排澇河在老三河節(jié)制閘處平地面水位為9.5m，相應的洪金地涵上游水位8.0m，推算得洪澤站站下最高水位為7.5m。

站上最高水位決定泵站工程的防洪措施和校核工程的安全[4]。根據(jù)洪水調(diào)度原則，蔣壩水位超過 14.5m以后，洪澤湖周邊滯洪，寶應湖地區(qū)澇水不再抽排入洪澤湖，因此洪澤站站上最高水位取14.5m。

洪澤站站上、站下特征水位見表1。

表1 洪澤站站上、站下特征水位表

3 結(jié)論

泵站合理設計不僅能減少工程量、節(jié)約投資、縮短工期，還有利于建成后安全、可靠、高效運行，提高效益、降低成本、節(jié)約資源。泵站水位分析不是孤立的，其作為泵站合理設計的重要環(huán)節(jié)，應在明確供水、排水或調(diào)水任務的前提下，盡可能掌握水源、河道水文形勢，結(jié)合工程運行實際合理確定水泵特征水位值。本文參考《泵站設計規(guī)范》并結(jié)合南水北調(diào)運行實際，在設計中綜合考慮了洪澤湖調(diào)蓄、寶應湖、白馬湖地區(qū)排澇、三河段通航等問題，并且在最高、最低運行水位確定時，還考慮了取現(xiàn)狀運行過程中出現(xiàn)的最高、最低水位（95%保證率）來作為泵站的最高、最低運行水位，要求水泵工作的范圍較寬，對選型是偏安全的。

[1]洪國喜,韓國民.洪澤湖入湖、出湖水流泥沙特性分析[J].水利科技與經(jīng)濟,2007, 13(4):240-241.

[2]中華人民共和國水利部. GB50265-2010泵站設計規(guī)范[S]．北京：中華計劃出版社,2011.

[3]李澤青,劉福田,辜兵.懷遠縣老城區(qū)欄桿橋排澇泵站特征水位分析[J].安徽農(nóng)學通報,2010,16(21):154-155.

[4]嚴登豐.泵站工程[M].北京:中國水利水電出版社,2005.

[5]宋高揚,黃日軍.基于水動力模型的閘站特征水位分析[J].水利規(guī)劃與設計,2017(2):35-37.

[6]許晗之.太湖地區(qū)沿江閘站特征水位的確定方法[J].江蘇水利,1998(S1):39-41.

[7]陸銀軍,周偉,明月敏,丁國瑩.基于數(shù)字模擬的閘站結(jié)合布置優(yōu)化設計[J].灌排機械工程學報,2014(11):963-967.

[8]薛榮華. 泵站電氣設備安全運行管理和養(yǎng)護[J].浙江水利水電?？茖W校學報,2010,22(1):12-14.