调节不平衡流量的方法

引黄工程为一由多级泵站和封闭式输水系统所组成的引水工程。在总干线、南干线各级泵站间无分水点且各级泵站前池容量较小，因此，为了解决引水系统的流量不平衡问题，采用下列方法：

（1）总干一、二级泵站采取了有压串联方式，两个泵站的进、出水流量通过站间调压井水位调整来平衡。另一方面，在每年运行期间，由于万家寨水库将有23m变幅，申同嘴水库将有5m水位变幅，将导致水泵扬程总共28m的水位变化。这将会在总干线三级泵站之间产生流量不平衡，因此，可根据申同嘴水库水位变化来调节出水闸门的开度，同时通过定时的增加或减少总干一、二级站水泵运行的台数使出水流量满足和适应下游各泵站的抽水量。

（2）总干三级站、南干一、二级站流量的不平衡，将使它们的前池水位产生波动，前池水位太高会造成弃水，前池水位过低，将减少水泵的淹没深度，使水泵发生气蚀破坏，故需进行调节控制，避免上述情况的发生。

（3）造成上述泵站进、出水流量不平衡的原因可能有以下几方面：

1）申同嘴水库放水流量与总干三级站抽水流量不匹配。

2）各站水泵的抽水流量不等，原因有：①水泵制造有一定误差；②水泵进出水管路系统特性不同，水头损失不同；③泥沙对水泵磨损，使效率下降的程度不同。

3）沿输水线路渗漏水量不同。

（4）为了使各站进出水流量达到平衡，现可采用的措施有两种：

1）采用变速机组，运行中保持前池水位不变，当抽水流量大于来水流量时，通过降低水泵转速以减少抽水流量使进、出水时达到平衡。

2）必要时采用出水闸门井闸门控制出水井水位，运行中同样保持前池水位不变，当本站水泵抽水能力较大时，通过减小闸门开度，抬高出水井水位提高水泵扬程来减少抽水流量。

（5）以上两种调节手段只能减少泵的抽水流量，不能增加水泵的抽水流量，在申同嘴水库放水或上一级泵站抽水流量大于下一级泵站抽水流量时，仍将产生弃水。为避免申同嘴以下各级泵站发生弃水，申同嘴水库放水（暂不考虑沿线水量损失）需要小于下游最小一个泵站的抽水流量，同时还要考虑闸门开度和流量测量所产生的误差，综合确定下放流量。

（6）为了保证下游泵站不弃水，需要从比设计流量偏小的一面去确定下放流量，这样可能把下放流量设得偏小，在此情况下，需要抬高下游3个泵站出水井水位或降低水泵转速来匹配，当发生这种情况时，可计算出三个泵站中抽水能力最小的一个泵站，即在不变速或不抬高出水竖井水位条件下的抽水流量，并要求申同嘴水库和其他两个泵站按这一流量放水。

（7）下面举例说明申同嘴水库放水和各泵站抽水的运行操作方式，假定申同嘴以下各泵站（不包括北干泵站）实际抽水流量与额定流量的偏差为±2%，申同嘴出口闸放水和泵站流量量测可能产生的误差为±1%。(www.xing528.com)

1）为了避免弃水，假定申同嘴按水泵额定流量的97%放水，由于测量误差，实际放水的流量可能是额定流量的96%～98%。

2）为了使南干一级站不弃水，考虑机组制造的流量偏差，假定总干三级站也按97%的额定流量抽水，如量测误差±1%，实际抽水流量为96%～98%额定流量，与申同嘴水库下放流量差可能达±2%。

3）当总干三级站抽水流量小于申同嘴水库下放的流量时，必然提高前池水位，利用上游10号隧洞进行暂时的调蓄，并及时通知申同嘴水库减少放水量。

4）当总干三级站抽水流量大于申同嘴水库下放的流量时，泵站利用变速机组降低转速或抬高出水竖井水位运行，使泵站前池水位保持正常设计水位不变。

5）与总干三级相同，南干一级站也按97%的额定流量放水，实际放水可能为额定流量的96%～98%，与总干三级站下放的流量也相差±2%，处理方法同上。

6）按上述方式运行，最终到达南干二级泵站的流量（不计沿程损失）范围，为额定流量的96%～98%。南干二级泵站在水泵制造引起的流量偏差为±2%的情况下就不致产生弃水。

（8）最终到三个地面泵站同时都投入运行后，便可判断哪些泵站是降低水泵转速或抬高出水井水位运行的，哪些泵站是蓄水运行的，从中找出抽水能力小的泵站的抽水流量，作为全系统的运行流量。

（9）当申同嘴水库放水量减少时，下游泵站可能多数要降低转速或抬高出水竖井运行，但要多增加能耗。

（10）当申同嘴水库放水流量增大时，如果没有足够的调蓄容积，一开始就可能发生弃水，但最终是应经过调整达到平衡或接近平衡的。

（11）上述拟定的泵站抽水流量及量测误差仅是初步假定的。申同嘴下放的流量也是假定的，实际运行数据，需要通过仿真计算，运行总结综合分析确定。关于这一点，需要考虑下面几点因素：①水泵制造原因引起的流量偏差；②泵站进、出水管路组合不同；③实际的水头损失；④流量实际量测可能达到的精度；⑤所有其他可能影响流量大小的因素。

所有运行参数都应在实际运行中加以率定，用实际率定结果，再来进行修正。

（12）总干三级站扩大前池初期作为泵站突然停泵时前池溢流的弃水道，后期用来调节申同嘴泄水与总干三级站抽水的不平衡流量，库容为2万m3，可以在申同嘴放水运行到总干三级站的时段内，满足±1 m3/s不平衡流量调节的需要。