我国泵站的现状与优化进展

1、我国浇灌泵站的现状与优化进展摘要:在农业和水利工程中，水泵作为一种通用机械，普遍地运用于国民经济进展的各 个环节。泵站工程为工农业生产的迅速进展及人民生活水平的不断提高都起着超级重要的作 用。但由于泵及泵站是耗能设施，据统计其耗电量约为全国总用电量的21%。，因此如何从 泵的设计、泵站的优化调度方面进行改善和革新，是实现节能、可持续进展道路的关键。本 文主要通过对国内外浇灌泵站进展的归纳，并以甘肃省景电提灌工程梯级泵站为实例，对比 分析了我国泵站进展中存在的主要问题及与发达国家的主要差距，提出了此后我国泵站优化 进展的几点启迪与建议。关键词:浇灌泵站;优化调度;中国;发达国家；水资源是一种有限

2、的、部份可再生的资源，也是一种重要的经济资源，且具 有稀缺性。实现水资源的可持续利用，保障社会经济的可持续进展，是世界各国 面临的重要问题。我国地域辽阔，地形复杂，水资源在时空散布上极不均匀，人均 水资源占有量少，部份地域供需矛盾与日俱增，造成了水资源危机。为了减缓这 些地域日趋紧张的水资源欠缺状况，兴修调水工程势在必行。最近几年来,随着我国水利工程事业的快速进展，我国机电灌排建设也取得了 飞速的进展，在数量上已跃居世界首位。到2000年为止，我国拥有泵站共47万多 座，排灌动力达6805万KW。这些泵站工程的建设，在工业、农业生产进展及提城 乡供水等方面发挥了踊跃的作用。其中，沿黄河流域有大

3、中型泵站11万座，总 容量约340万KW。从1980年开始，黄河上的浇灌用泵以每一年2万台，装机容 量4050万KW的速度增加。这些工程总扬程高达400800m，单机泵的扬程 达80182m。但机电浇灌泵站每一年都消耗了大量的能源，水泵机组用电量在 整个社会中占有较大的比重，活着界范围内约占20%25%，在我国约为21%， 由此看来我国机电灌排工程的节能潜力是庞大的。因此，国家对现有浇灌泵站在 技术革新、水量调配、能耗优化等方面，在政策上与资金等方面都给予了大力支 持。目前，随着我国浇灌面积、农业种植规模的不断扩大，提灌工程承担的电费， 水费远低于本钱的矛盾不断加重。国内诸多电力提灌工程，大多

4、数只关注工程建 成后所带来的社会、经济、生态效益，而忽略了工程自身的运行本钱和优化管理， 致使提灌用电供需矛盾日趋加重，已经严峻制约着我国提灌工程的长久进展。因 此研究大型泵站的节能降耗，优化改革具有十分重大的现实意义和作用。1我国泵站工程的进展概况泵站的整体概况我国运用现代机械提水大约始于20世纪初，江苏、天津等地陆续兴修了一 些小型泵站，利用煤油机带动龙骨水车和小型水泵抽水灌田、排涝。1924年江 苏常州郊区安装了一台口径为150mm的离心泵，由20kw的电动机带动提水，是 我国电力提灌的先例。直至1949年，现代机械浇灌面积只有378万亩，占那时 总浇灌面积的。新中国成立以来，随着科学技

5、术的不断进步，我国的泵站建设也进入了新的 进展历程。目前全国已建成农业灌排泵站50余万座，浇灌面积达4亿多亩，为 我国的农业生产发挥了重要的作用。为了减少干旱对农业生产的危害，我国西北 和黄河中上游广大地域，早在50年代末期就建成了陕西渭惠渠高塬电力抽水浇 灌工程，泵站共22座，浇灌面积96万亩。1960年7月黄河干流上第一座现代大 型泵站山西夹马口泵站建成投入运行，总抽水流量9.5m3/s，分三级扬水，累计 净扬程110m。在随后的年代里又在黄河干流上陆续兴修了百余座泵站提水工程， 总浇灌面积约900万亩，其中装机容量超过10000KW 1974年建成的甘肃景泰川一期提水工程，共11个梯级，

6、净扬程445m，抽水流量13.16m3/s，安装大中 型泵85台，浇灌面积30万亩。1979年建成的陕西东雷二级泵站，安装了我国目 前农业用泵功率最大（8000kw）、单泵扬程最高（225m）大型卧室离心泵两台。 这些泵站提灌工程，对增进地域农、林、牧的进展发挥了显高作用。另外还有广 东省东深供水工程，经9座提水泵站向深圳、香港供水，年供水量为11亿立方米， 占香港总用水量的70%;山东引黄济青工程，经5个梯级泵站向青岛市供水,总流量 为159.5 m3/s,天天为青岛供水30万立方米;引滦入津工程,经3个梯级泵站向天津 供水，总流量为50m3/s,年供水量为10亿立方米7;山西省万家寨扬黄供

7、水工程;宁 夏扶贫扬黄浇灌工程（11级高扬程泵站）;南水北调东线工程（13级低扬程泵站）。20世纪80年代至今，泵站工程在规模质量、效益、管理等方面取得 全面的提高和综合的进展。其特点，一是大型泵站在跨流域调水工程中接踵建成 并投入利用，从工程计划、设计、施工、安装到运行管理，技术水平有了专门大 的提高；二是重点从技术革新和运行管理上着手，随着技术水平的不断提高，济 效益愈来愈好，建设与管理水平也愈来愈高。但由于泵站是耗能工程，如何从泵 的设计，制造和应用等各个环节研究，以进一步提高其性能、效率；从泵站工程 上，如何增强计划，精心设计，对现有泵站如何改善经营管理，进行技术革新、 挖潜改造，以提

8、高其经济效益，降低能耗、抽水本钱等，是亟待解决的难题。泵站类型及特点我国泵站工程有下列几种类型；（1）大型低扬程泵站。这种泵站的特点是低扬程、大流量、自动化程 度高。这些泵站主要散布在长江中下游沿江低洼地域，如江都三站、江都四站、 淮安二站等。（2）大型高扬程泵站。这种泵站特点是高扬程、多梯级、工程艰巨。这 些泵站主要散布在陕西、山西等高原地域其。（3）机井泵站、浮动式及中小型泵站。浮动式泵站主要散布在我国西南、 中南等省区水位变幅较大的江河与水库等沿岸。泵站运行存在的主要问题（1）熟悉单一。对我国泵站的作用及其地位熟悉不全面，看重泵站建成后 所带来的经济效益，而轻视泵站工程自身运行，造成泵站

9、建设停滞不前。发达国家 在水政策的制定进程中，采取自上而下和自下而上的双向交流方式，表现了公众的 参与，而我国仍采取自上而下的方式。（2）泵站管理不善。目前，我国泵站建设存在管理机构不健全、管理体制不完 善、管理手腕掉队、管理设施简陋、管理队伍不稳固等问题。（3）泵站浇灌保证率低。据调查，我国多数灌区的浇灌保证率低于50%,大中 型泵站的防洪除涝标准整体上偏低。连年来,虽然我国浇灌规模不断扩大，但只形 成了固定的浇灌控制面积，田间基础工程不配套，灌排系统不健全,浇灌保证率很 低。（4）泵站老化失修普遍。据初步统计，在我国现有的大型泵站中，严峻老化的 占76%。中型泵站严峻老化的占82%。同时泵

10、站更新改造的标准低、资金筹措难 度大，更新改造速度赶不上老化速度。（5）节能节水意识淡薄。据调查，我国浇灌泵站的能耗高、水的有效利用率低, 农业用水浪费严峻。（6）泵站技术水平整体较低。我国灌排机械产品的质量不稳固、靠得住性差、 自动化水平低,且运行效率低。水泵效率与国外先进水平相较，低3%5%。2国夕卜泵站的进展概况国外在泵站建设上有较长的历史，早在本世纪40年代末50年代初， 美国就利用其大古力水电站的廉价电力为兴修的大古力泵站提水供电。一级泵站 扬程94m，装机12台，总抽水流量460m3，浇灌面积625万亩。随后在60年代 后期又开始兴修加利福尼亚州的“北水南调”综合利用水利工程，除防

11、洪、发电、 供水、旅游外，主要用于浇灌加州滨海地域农田。该工程包括12座大型泵站， 其中最大的爱梯门斯顿泵站装置大型立式四级离心泵14台，一次扬程高达587m， 单机流量8.9m3/s，单机功率万KW，总功率84万KW，是现今世界上最大的泵 站。苏联于1973年大体完工的卡尔审提灌工程，7级扬水，累计扬程156m，浇 灌面积525万亩。另外古比雪夫提灌、给水工程，共建10座泵站，累计扬程320m。 并计划兴修一系列大流量和高扬程泵站，进行跨流域、跨地域的调水工程。日本 神奈川县的饭泉泵站，安装4台口径为1.6m的大型双吸离心泵，扬程82m，总 流量24.1m3/s，装机容量万KW。印度约有28

12、00万ha的提水浇灌面积，约占全 国总浇灌面积的50%，主要开采地下水，打井利用井泵提灌。由于印度能源储量 有限，能源欠缺，所以除采用电力、柴油提水外，还普遍利用其它能源提水，如 太阳能、风能、沼气、水流动能等。国外在进展泵站工程中注意了以下几点；（1）提水和蓄水相结合：很多提灌区都兴修了大型蓄水池，在非灌水 期，泵站向蓄水池注水，如此既可蓄水发电，又可适当扩大浇灌面积提高设备利 用率和工程经济效益。（2）农业提灌和工业用水相结合：国外泵站提水工程多数是多目标服务的， 例如兼顾工业和城镇生活供水等，如此能够工扶农，增进农业生产的进展。（3）电力提灌与水能开发相结合：由于提灌，专门是高扬程提灌耗能庞大， 因此国外多数把大型提灌工程和水电工程同时开发兴修，利用水电站的廉价电 力，进展提灌，从而大幅度降低抽水本钱，效益显著。（4）注意增强水利资源统一计划，进行跨流域、跨地域的调水工程，把泵 站提水工程纳入整体计划当中，充分发挥水资源的综合效益。（5）注意多种能源的开发利用，专门是利用再生能源做为小型泵站提水动 力，为节约常规能