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1、武汉大学硕士学位论文泵站工程老化及评估方法研究姓名：朱丽楠中请学位级别：硕士 专业：水利水电工程 指导教师：陈坚;周龙才 20031101建国以来，随着工农业生产的发展，我国的机电排灌事业取得了举世瞩 目的成就。据不完全统计，到目前为止，全国拥有大中小各种排灌泵站50余 万座，机电排灌装机总动力达7000多万kW。然而，这些泵站约半数以上已连续运行二三十年，机电设备和水工建筑物都已处于不同程度的老化状态， 泵站功能衰减、工程效益下降、机组故障频繁，已严重威胁泵站的安全运行。 近年来，国家准备投入巨资，以迎接泵站更新改造的高峰期。然而，对现有 泵站工程做出正确的诊断和评估分级是选定最佳维修、加固
2、和重建方案的前 提。因此，老化评估问题己经成为现今泵站更新改造研究中的热点课题。本文针对我国泵站工程普遍存在的老化问题，对其老化机理及评估方法 进行了专题研究，主要内容包括：第一章阐述了课题的背景、研究的目的和意义，以及目前该课题的研究 状况，简要介绍了本文的研究内容。第二章 对我国泵站工程的老化问题作了简要分析。由于泵站工程这一系 统结构的复杂性和多样性，导致影响其老化的原因复杂、多样。文中从机电 设备和建筑物两个方面对泵站工程的老化机理作了某些探索性研究。第三章简要介绍了模糊综合评价方法和层次分析法的基本原理和模型， 为建立泵站工程老化评估的模型，奠定了理论基础。第四章 在模糊层次分析法理
3、论的基础上建立了适合泵站老化评估的评 价模型，结合泵站工程的实际特点，建立了评估体系，确定了隶属函数和指 标的权重，为下一步的综合评估做准备。第五章通过一个工程实例对模糊层次分析模型进行了检验，验证了计算 结果的可靠性；并利用VB语言程序开发了自动评估系统，将计算机技术成 功地应用到泵站工程老化病害的评估之中，使评估更加简单、快速和准确。本文最后对该课题研究进行了总结，并提出了有待进一步研究的问题。关键词：泵站工程老化病害评估方法ABSTRACTWith the development of industry and agriculture after the foundation of ne
4、w China, we have made standout achivements in our irrigation and drainage course by pumps. As it is recorded, so far, more than a half million pumping stations with all kinds of sizes have been established whose power attain 70 million kilowatt. However, half of them have kept working over 20 even 3
5、0 years. Most equipments and buildings are in different degrees of aging. Such problems as function decaying, benefits declining and malfunctions happening have already badly threatened safety operation of the pumping stations. After a while, our government will put high investments to renew and reb
6、uild the projects. The most important thing is to make correct diagnosis and evaluation, which is the premise of deciding optimal maintenance, reinforce and rebuilding. From these, we can conclude that nowadays aging evaluation has become a hot topic and task in the research of pumping station engin
7、eerings.Facing the common problems of pumping stations1 aging in our contry, we made a specific research on the principle and evaluating method. The main contents concludes:Chapter 1: Background, purpose and significance of this research, current situation of this task, brief introduction of this ar
8、ticle.Chapter 2: Brief analyzing to aging problems of pumping stations.Considering the complexity and diversity of pumping stations engineering, which will influence its perplexing and multiplex aging, in this article some studies on equipments and buildings are exploringly made to understand the ag
9、ing principle.Chapter 3: Brief introduction of theories and models in fuzzy compositingevaluation method and analytical hierarchy process. Thus we settle the theoretic basis for establishing the models of aging evaluatation.Chapter 4: Setting a proper model suitable for aging evaluating based on fti
10、zzy arrangement compositing method Also building an evaluating system combining practice, ascertaining the weight of subject function and indexes, through this we get ready for the next step on general evaluating.Chapter 5: Testing the fuzzy arrangment compositing model through an engineering case,
11、validating the reliability of the consult. Making an automatic evaluating system using VB language which successfully applying the computer technology into this research. In this way, we reach a more simple, rapid and exact method.Finally all the contents are summed up and the problems to be sovled
12、are expounded.Key words: pumping station engineerings, aging and defect, evaluation method武汉大学硕士学位论文泵站工程老化及评估方法研究1概述1-1研究的目的和意义泵站作为我国水利工程的重要组成部分，在解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题中起着不可替代的作用，承担着区域性的防 洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任，在我国国民经济可持续发展和全面服 务于小康社会的建设中，占有非常重要的地位。我国最早的现代提水机具出现于1906年，但解放前的机电排灌发展速度 很慢，直到1949年全国排灌总动力仅有
13、7. 1万kW。解放后，随着工农业生 产的发展，我国的机电排灌事业取得了举世瞩目的成就。据不完全统计，到 目前为止，全国拥有大中小型排灌泵站50余万座，配套机井418万眼，机电 排灌装机总动力达7000多万kW （包括兼有灌溉任务的部分城市供水泵站）； 提灌面积4. 98亿亩（3320万公顷），约占全国有效灌溉面积& 38亿亩（5586. 7 万公顷）的60%；防洪、除涝耕地面积约占己初步治理面积3. 16亿亩（2106. 7 万公顷）的90%以上。此外，水轮泵站灌溉面积460万亩（30.7万公顷）。 也就是说，我国的机电提灌面积已大大超过自流灌溉面积，机电提排泵站在 洪涝地区的除涝排渍中起着
14、骨干和支柱作用。目前，我国提灌泵站，灌溉面 积最大的达130万亩（宁夏黄河泵站），提水级数最多的有18级、扬程近千 米（甘肃武川泵站）；排涝泵站中，单机配套功率最大的达6000kW （湖北樊 口泵站），最大的轴流泵口径为45m （江苏淮安二站），最大的混流泵口径 为6m单台泵流量达lOOmVs （江苏皂河泵站）。就设备制造能力、机组装 备水平和泵站使用规模而言，目前我国已位于世界前列。我国排灌泵站约半数以上是二十世纪六七十年代建成的，由于受当时资 金、设备和技术条件的限制，泵站建设标准低，设备选型不合理，工程配套 不完善，自动化程度低，管理手段落后，这种能耗大、效益低的状况已远远 不能适应我国
15、现代经济持续、髙速发展的需要。同时，因这些泵站已连续运 行二三十年，机组超期服役，机电设备老化，工程年久失修，泵站安全和效 益无保障，许多泵站工程管理单位步履维艰、每况愈下，泵站前景不禁令人ii r 4担忧。大中型泵站的严重问题已制约着广大城乡经济的高速发展，这一严重 状况已经引起中央和地方各级政府的高度重视。近几年来，各地政府开始增 加大中型泵站更新改造的资金投入，并取得了一定效果。但就总体而言，投 资规模较小，更新改造的速度远不及泵站老化的速度。大中型泵站技术改造的首要工作是摸清全国大中型泵站的基本情况，了 解大中型泵站工程及机电设备的老化及病害情况，并分析其成因。这也是泵 站技术改造工作
16、的基础和依据。近年来，各地对泵站改造进行过一些规划工 作，但由于无规范、标准可依，又缺乏科学实用的评估方法作指导，加上对 改造工程的全面分析论证不够，导致立项依据不足，改造带有盲目性，实施 后的差距较大，有限的资金没有用在刀刃上。所以对现有泵站工程作岀正确 的诊断和评估分级是选定最佳维修、加固、重建方案的前提，并能为资金的 合理运用提供依据。12老化评估方法研究现状12.1国内外研究现状 III国内泵站工程大多建于二十世纪六七十年代，相应的设计、技术管理水 平都较落后，资金又很缺乏，所以对于已经老化的泵站无法及时进行更新改 造。随着对泵站工程的老化病害的认识逐渐加深，国内在泵站工程老化评估 的理论和方法研究方面已有了许多探索，并取得了不少有价值的研究成果， 积累了宝贵的经验。1991年，水利部农水司曾专门组织了一批专家，在全国 范围内对174座大型泵站工程进行了老化调研，期
