灌溉排水泵站是以水泵为核心的机电设备和配套建筑物所构成的一个抽水系统,它集灌溉与排水功能为一体,是民生水利工程尤其是各大灌区的重要组成部分。特别是陕西地处西北干旱半干旱地区,农业灌溉用水比较紧缺,因此许多地区依靠灌排泵站来提供灌溉水源,这已成为农村基础设施不可或缺的一部分。然而由于我国早期建设的灌排泵站设计标准低、装置效率低、能耗高等因素,加之运行多年管理不当、养护维修不及时,使得其水工建筑物开始出现结构老化、钢筋锈蚀、混凝土碳化等耐久性劣化问题,严重影响了泵站的正常使用和灌区综合效益的发挥,进而影响农业生产发展,危害国家粮食安全。位于陕西关中地区的抽洛灌区下寨泵站原建设设计标准偏低,提水效率逐年下降,泵站设施及主要建筑物结构和材料耐久性劣化,已经严重影响了灌溉设施的效用,现亟待进行更新改造。在实施改造前需对泵站水文、水资源以及地质情况进行全面调查研究,对泵站的设计参数及技术经济指标进行整体复核,以便应对变化了的现状情况。在深入分析泵站所存在问题的基础上,对泵房及附属建筑物、水泵电动机、水力机械与金属结构、暖通消防设备、水工建筑物等受损部分进行技术改造,从而确保泵站效率的提高。本文主要从改造策略方面对下寨泵站的更新改造进行分析研究,对泵站扬程分级、水泵选型及机组布置进行方案论证,根据改造方案对主要水工建筑物进行设计优化。具体研究内容如下:(1)本文在概述抽洛灌区下寨泵站工程概况的基础上,结合其灌溉任务,参照陕西省用水定额、陕西省作物需水量及分区灌溉模式确定了泵站新的灌溉制度表;由于下寨泵站的灌溉任务是由其三级站所承担,因而本文采用综合分析法论证确定了将原一、二级站合并为新站的扬程分级方案。(2)在分析了原水泵机组设计情况和存在的问题后,本文对各级站的水泵选型及布置形式分别拟定了不同的方案,通过比较各方案之间的水泵性能、配水灵活度、装机功率等方面,最终优选出适合各级站的合理方案。(3)针对泵站新布局下的主要水工建筑物进行设计计算。主要包括对新一级站的进水部分进行岸坡冲刷分析;对最不利管道稳定的镇墩进行受力分析与抗滑、抗倾覆稳定分析,并确定其尺寸;对新二级站进水池的边壁形式通过比选确定了最佳方式,并计算确定进水管的相对位置及进水池尺寸;设计计算了各级站的出水池尺寸等。根据上述计算成果绘制完成了泵站进水部分设计图、镇墩设计图、进水池设计图、各级站出水池设计图。通过本文的方案优化及设计计算研究,使得下寨泵站更新改造工程深入推进,进一步完成对灌区灌溉用水及生活用水的保障任务。论证后的合站方案总装机功率有所减小,降低了泵站的运行能耗;且由于一二级站之间无灌溉面积,合站后并不影响其灌溉任务,同时节省5套机电设备;相较不合站方案,该方案由于减少了部分施工内容从而进一步缩短了施工工期,节省了工程投资。另外对各级站推选的水泵机组选型布置方案配水灵活度较高,所选电机功率运行能耗较低,投资预算也更小更经济。水工结构设计方面进行了详细的设计计算,不仅确定了各主要水工建筑物的尺寸与最佳布置形式,而且利用相关软件绘制完成了设计图。这对以后类似泵站改造工程方案优化具有借鉴意义。