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前言1

创新与突破——专家谈宁东供水工程1

第一篇　工程建设与管理3

1　工程概况3

1.1　工程基本情况概述3

1.2　工程的任务和规模4

1.3　工程建设的过程及节点工期8

2　工程建设的进度节点控制13

2.1　概述13

2.2　设计过程13

2.3　主要项目施工过程14

3　关键技术问题的处理18

3.3　压缩泵站梯级，节省工程成本19

3.4　瞄准世界领先水平，大胆选用优质、高效设备19

3.1　技术难点与新技术、新工艺19

3.2　工程技术难点19

3.5　率先采用国内领先水平输水管道，提高工程品位20

3.6　从长计议，兼顾各方，科学决策选择坝址20

3.7　攻克地质条件复杂的困难，成功地破解土料严重不足的技术难题20

3.8　引用先进设施，创造一流管理20

4　工程施工及里程碑的建立21

4.1　工程的招标评标制度及合同管理21

3.9　设备先进带来了生产的先进和管理的先进21

4.2　工程合同管理24

5　项目管理26

5.1　机构设置及工作情况26

5.2　主要项目招投标过程27

6　工程技术与质量管理30

6.1　工程技术业主总工程师负责制30

6.2　充分发挥监理工程师质量控制作用30

6.6　质量验收及评定情况31

6.5　政府质量监督作用31

6.3　设计单位技术服务31

6.4　施工单位工程质量保证控制31

6.7　安全文明施工管理32

7　竣工决算34

7.1　工程概算34

7.2　工程结算34

8　工程运行及其效益35

8.1　工程初期运行状况及运行管理单位的评价35

8.2　工程运行安全36

8.3　工程初期运行社会经济效益37

9　征地、移民与环境影响37

9.1　宁东供水工程建设用地37

9.2　移民安置影响37

9.3　水土保持与环境保护37

10.1　主要做法38

10　经验与建议38

10.2　几点体会41

11　大事记41

2003年41

2004年43

2005年51

第二篇　泵站机电工程55

1　泵站电机工程55

1.1　总则55

1.2　泵站的级数56

1.3　水泵的泵型58

1.4　水泵技术参数的优化选择58

1.5　结论61

2.2　国内大型、高扬程离心泵设计制造现状62

2　水泵电动机国际招标采购62

2.1　水泵电动机组的关键技术问题62

2.3　水泵机组采购方案及对投标人的资格审查63

2.4　招标及合同签定63

3　水泵的总体结构及主轴密封63

3.1　综述63

3.2　水泵的结构强度设计64

3.3　结语67

4　水泵的模型试验与验收67

4.1　水泵的模型试验与验收的必要性67

4.2　水泵的模型试验与验收的技术要求69

5　大容量、高扬程泵组的充水启动与安全运行75

5.1　机组初扬水充水启动75

5.5　水泵及电动机的地脚螺栓设计与埋设76

5.4　机组运行过程的检测控制76

5.3　水泵电动机的结构控制及防飞逸控制措施76

5.2　机组停机过程中的水锤控制76

6　水泵通流部件抗泥沙磨蚀措施77

6.1　宁东供水工程水泵过流部件抗泥沙磨蚀措施77

6.2　水泵过流部件拟采用的涂层技术简介78

6.3　安德里茨公司实施方案79

6.4　高聚陶瓷（CERAMI-TECH F.G．）工艺流程简介79

7　电动机设计中关键技术问题的处理82

7.1　总则82

7.2　电动机的参数82

7.3　电动机设计中关键问题的处理83

8　提高水泵通流部件抗磨蚀能力的途径88

8.1　影响磨蚀因素88

8.2　建议92

9.2　供电系统93

9.1　工程基本情况93

9　泵站电气主接线选择93

8.3　结语93

9.3　电气主接线选择94

9.4　电动机组启动97

9.5　电动机过电压保护97

9.6　站用电接线97

10　大容量电动机选型与参数设计97

10.1　供配电及工程相关概况97

10.2　电机选型基本要求98

10.3　电动机选型方案比较99

10.4　结论意见100

11　大容量电动机启动方式分析与选择101

11.1　问题的引出101

11.2　电动机启动方式的基本分析102

11.3　四种方案的分析比较106

11.4　结论108

12　结论108

参考文献110

第三篇　输水管道设计制造研究与实践115

1　工程概况115

1.1　概述115

1.2　管线的地形及PCCP管的用量116

2　宁东供水工程的输水管道优化选择研究117

2.1　宁东供水工程应用PCCP管需解决的关键技术问题117

2.2　输水管道方案选择及PCCP管的技术经济可行性研究117

3　PCCP管的设计制造研究及施工实践121

3.1　预应力钢套筒混凝土管（PCCP管）的执行标准与参照标准和规范121

3.2　PCCP管的防水锤问题122

3.3　PCCP管在酸离子土壤中应用的防腐蚀问题123

3.4　PCCP管的制作工艺、冬季制作及质量监控125

3.5　PCCP管的施工安装、接头密封及湿陷性黄土中基础防变形措施127

3.6　结语128

4　结论128

参考文献130

第四篇　机组及输水管路的过渡过程计算及水锤防护133

1　概述133

2　水锤计算数学模型及计算方法134

2.1　水锤计算数学模型134

2.2　水锤计算方法134

3　水泵电动机机组的防水锤措施135

4　输水管线的水锤防护135

5　过渡过程计算成果136

5.1　武汉大学的过渡过程计算成果及主要结论136

5.2　奥地利安德里茨公司及格拉茨大学计算成果及主要结论151

附件A：供水系统第一部分沿管线长度的最高和最低压力分布156

附件B：供水系统第二部分沿管线长度的最高和最低压力分布178

第五篇　鸭子荡水库坝基处理及砾石土整体筑坝研究与实践223

1　工程概况223

1.1　地理位置223

1.2　气象、水文223

1.3　工程任务和规模223

1.4　宁东供水工程概况224

2　坝基软岩石膏夹层的分析研究及处理227

2.1　工程地质条件227

2.2　工程地质特征229

2.3　存在的工程地质问题229

2.4　基础处理标准230

2.5　基础处理措施231

3.1　筑坝土料概况234

3　鸭子荡水库大坝筑坝材料的试验研究及筑坝实践234

3.2　存在的问题及应对措施237

3.3　砾石土筑坝设计252

3.4　填筑施工254

3.5　结论及建议258

4　鸭子荡水库大坝的质量安全监测研究及结论258

4.1　概述258

4.2　监测目的与必要性259

4.3　监测项目与监测布置260

4.4　仪器选型261

4.5　监测资料成果分析261

4.6　结论279

5　结论279

参考文献282

1.1　全线自动化系统的组成及要求288

第六篇　通信与全线综合自动化288

1　全线自动化系统综述288

1.2　全线自动化系统的主要任务和功能290

1.3　全线自动化系统的主要配置和技术性能293

1.4　全线自动化系统的实施301

2　工业控制的神经中枢——工业以太网304

2.1　工业控制发展历程304

2.2　现场总线与工业以太网的技术比较305

2.3　工业以太网在宁东供水工程中的应用305

3　计算机监控系统设备选型及配置308

3.1　概述308

3.2　设计原则309

3.3　监控系统设备配置311

3.4　计算机监控系统I/O312

3.5　控制方式312

3.7　系统功能313

3.6　流量给定方式313

3.8　设备选型配置316

4　计算机监控系统软件的配置及应用335

4.1　操作系统335

4.2　组态软件338

4.3　关系型数据库软件340

5　全线自动化系统用软件的编制341

5.1　应用软件功能划分341

5.2　监控功能软件实现方法345

5.3　全线自动化应用软件的编制——下位机部分348

6　泵站的启动、停止和运行控制350

6.1　控制对象351

6.2　结构配置351

6.4　控制流程352

6.3　控制工艺352

7　电气设备继电保护356

7.1　泵组电动机微机保护装置356

7.2　主变、线路继电保护配置选型357

7.3　变电站综合自动化360

8　泵站辅机控制369

8.1　概述369

8.2　设计原则369

8.3　设备选型370

8.4　通讯网络370

8.5　控制系统功能及配置372

9　鸭子荡水库闸门控制377

9.1　水库输水塔LCU控制柜377

9.2　水库控制室LCU控制柜378

10.1　MSTP概念380

10.2　MSTP技术特点380

10　MSTP技术综述380

10.3　MSTP技术演进381

10.4　MSTP将取代SDH383

11　通信组网383

11.1　通信网的设计指导思想383

11.2　通信网方案比较384

11.3　业务组织387

11.4　宁东供水通信网技术特点388

12　全线自动化系统工业电视的组网、配置、及应用388

12.1　概述388

12.2　视频监控组成388

12.3　视频监控技术常用的实施方案389

12.4　视频监控在本工程的应用方案393

12.5　视频监控功能394

12.6　视频监控系统发展方向395

13.1　全线水力测量要求396

13　宁东供水全线的水力测量396

13.2　水力测量设备选型及安装要求398

13.3　传感器性能参数399

13.4　全线泥沙监测系统401

14　自动化系统设备的接线、现场安装402

14.1　设备数量、规格402

14.2　设备安装的过程及说明404

14.3　电缆敷设要求406

14.4　光纤的敷设和熔接要求408

15　综合自动化系统可靠性设计409

15.1　设备选型410

15.2　软件可靠性设计410

15.3　热备与冗余设计411

16　结论414

参考文献416