1工程概况
工程以万家寨水利枢纽的两个引黄取水口为起点，由总干线、南干线、北干线和联接段工程等四部分组成。引水线路总长452.25km，其中总干线长44.4km、南干线长101.7km、北干线长166.8km、联接段长139.35km.总干线年设计引水量12亿m 3，设计引水流量48m 3／s，包括三座泵站（GM1／GM2／GM3）和一座日调节水库（申同嘴水库）。每站设计安装10台大型高扬程大流量立式离心式水泵电动机组，设计总扬程356m（GM1／140m，GM2／140m，GM3／76m）总装机30台，单机容量GM1－12MW、GM2－12MW，GM3－6.5MW，单机流量为6.45m 3／s。向朔州、大同供水的北干线年设计引水量5.6亿m 3，设计引水流量22.2m 3／s（正筹建）。向太原供水的南干线年设计引水量6.4亿m 3，设计引水流量25.8m 3／s，包括两座泵站（SM1／SM2），每站设计安装6台大型高扬程大流量立式离心式水泵电动机组，设计总扬程280m，总装机12台，单机容量12MW，单机流量为6.45m 3／s。引黄一期工程按终设计规模已完成总干线、南干线及联接段的土建工程，每座泵站按设计要求已安装3台机组，联接段每座减压阀室安装2台设计大过流量10.25m 3／s的淹没式多喷孔套筒阀，具备向汾河水库输送12.9m 3／s的引水流量和达到向太原市年供水量为3.2亿m 3的能力。引黄二期工程为建设北干线和安装总干、南干及联接段的后续机电设备。
2总干一级、二级泵站（GM1／GM2）水位及水量分析
总干一级、二级泵站位于万家寨水库和申同嘴水库之间，属于地下泵站，GM1埋深140m￣180m，GM2埋深160m；GM1距离万家寨水库引黄取水口1.08km，GM2距GM1站1.7km，GM2站出水调压井接申同嘴水库。两座泵站通过串联的压力隧洞并根据万家寨水库和申同嘴水库的水位自动调节站间的流量平衡，实现向申同嘴水库的稳定上水。
2.1GM1站分析
GM1站前952m水位以上，升、降1m水位的水量是134.27m 3。当万家寨水库取水口事故闸门突然全关时（非人为因素），若万家寨水库运行水位当时在970m，降至955m时的水量为2014.05m 3，GM1单台机（6.45m 3／s）运行时间为5min，即调度运行人员发现及处理正常停机的时间只有5min.
2.2GM2站分析
GM2站在1083m（4号隧洞为压力洞）水位以上，升、降1m水位的水量是247m 3。
GM2站正常设计运行水位为1106.89m，降至低运行水位1086m的水量为5159.83m 3。
GM2单台机（6.45m 3／s）运行时间为13min，即GM1故障停机后，GM2站保持单台机运行，留给GM1站处理缺陷、一般报警复归、再次成功启动一台机组的时间只有13min。为尽量减少GM2站的机组启动次数，当GM1站故障停机后，一方面加紧GM1站的启机工作，更重要的是密切监视GM2站的进水调压井水位，当达到低运行水位时应立即关停GM2站机组，以免水位过低造成水泵气蚀。
3申同嘴水库
GM2站出水调压井出口即申同嘴水库。该库为日调节小型水库，总库容约20.24万m3，有效调节库容为14.7万m3。申同嘴水库是引黄五座泵站进行流量平衡、水量调节的一座非常重要的日调节水库。一是当GM1／GM2故障停机后，能短时持续不间断的向下游三座泵站供水；二是该水库的放水流量对下游3座泵站的流量平衡有着非常重要的影响，放水流量大就会造成GM3泵站前池的弃水；放水流量小，就会造成泵站的断水停机。上述情况在GM3／SM1／SM2三座泵站双机运行、全自动控制时显得非常明显。
4总干三级泵站（GM3）水位及水量分析
总干三级泵站距申同嘴水库29.71km，是一座承上启下的泵站，在其后10km处的下土寨分水闸分南干、北干输水，为扩大GM3站的调节余地，在泵站前池旁建有扩大前池。该水库以6.45m 3／s放水，在沿线洞段、渡槽干涸情况下，头水到GM3站大约4.5h；申库以12.9m 3／s放水，在沿线洞段、渡槽干涸情况下，头水到GM3站大约用时3h。
，当GM3站前池水位h≤1217.69m时，可用下式计算站前存水量V：
V＝（h－1215.10）2×3750＋（h－1210）×2030－6175，即：GM3站前池水位为1217.69m时，GM3站前蓄水约34591m 3，再加上4条进水支管存水量约为645m 3，合计站前存水约35236m 3.
第二，当GM3站前池水位h＞1217.69m时，可用下式计算站前蓄水及可用水量V：10号洞、进水埋涵、小前池蓄水量V 1＝（h－1215.10）2×3750＋（h－1217.69）×2030－25155.4.
扩大前池蓄水量V 2＝（h－1217.8）×20000。合计站前蓄水V＝V 1＋V 2。根据历年运行经验，当GM3站前水位显示1217.69m时，扩大前池总有0.5m深的水量（10000m 3），因此GM3站前可用水量V＇＝V－10000。
5南干一级泵站（SM1）运行水位及水量分析
南干一级泵站输水线路距GM3站11.55km，途经下土寨分水闸。
GM3站单台机组开机运行，在沿线洞段、渡槽干涸情况下，头水到SM1站大约用时120min；正常运行时为85min。
，当SM1站前池水位h：1282.95m≤h≤1284.20m时，可用下式计算站前存水量V：V＝（h－1282.203）2×3750＋（h－1282.366）×6595.88＋2736.95。
第二，当SM1站前池水位h＞1284.20m时，可用下式计算站前可用水量V＇：V＇＝（h－1282.203）2×3750＋（h－1282.366）×6596－27052。
6南干二级泵站（SM2）运行水位及水量分析
南干二级泵站距SM1站6.23km。
SM1站单台机组开机运行，在沿线洞段、渡槽干涸情况下，头水到SM2站大约用时45min，正常运行时为36min。
当SM2站前池水位h＞1417.5m时，可用下式计算站前可用水量V＇：V＇＝（h－1415.054）2×3000＋（h－1417.50）×384－17949。
SM2站是南干线后一座泵站，机组出水后进入南干4号洞，通过渡槽、隧洞、埋涵等封闭式水工建筑物将水输送至南干7号洞出口，进入汾河支流洪河。
7结语
引黄一期工程5座泵站为串联式的梯级泵站，每座泵站运行的正常与否都会影响到相邻的泵站。上述只是对各泵站单台机组运行在特征水位之下时的调节水量、运行时间进行了粗略的分析和计算。引黄水工结构特点和机电安装设备的性能决定了其水力、水流过渡、过程的复杂性，只有通过不断的摸索、总结，并将总结的数据在实际运行当中进行验证和修改，才能得出一定的规律性应用于引黄的运行实践，特别是将控制运行的数据引入引黄自动化监控系统并不断优化其控制程序，发挥出自动化监控系统强大的监控功能，确保引黄工程的安全、经济、可靠供水。
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