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/O 312
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SDH 383
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