我国泵站的现状与优化发展.doc

我国灌溉泵站的现状与优化发展
摘要:在农业和水利工程中，水泵作为一种通用机械，广泛地运用于国民经济发展的各个环节。泵站工程为工农业生产的迅速发展及人民生活水平的不断提高都起着非常重要的作用。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、可持续发展道路的关键。本文主要通过对国内外灌溉泵站发展的概括，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发展中存在的主要问题及与发达国家的主要差距,提出了今后我国泵站优化发展的几点启示与建议。
关键词:灌溉泵站;优化调度;中国;发达国家;
水资源是一种有限的、部分可再生的资源，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发展，是世界各国面临的重要问题。我国地域辽阔,地形复杂，水资源在时空分布上极不均匀,人均水资源占有量少，部分地区供需矛盾与日俱增,造成了水资源危机。为了缓解这些地区日益紧张的水资源短缺状况,兴建调水工程势在必行。
近年来,随着我国水利工程事业的快速发展,我国机电灌排建设也得到了飞速的发展,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、农业生产发展及提城乡供水等方面发挥了积极的作用。其中，沿黄河流域有大中型泵站11万座，总容量约340万KW。从1980年开始,黄河上的灌溉用泵以每年2万台，装机容量40～50万KW的速度增加。这些工程总扬程高达400～800m，单机泵的扬程达80～182m。但机电灌溉泵站每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，在世界范围内约占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巨大的。因此，国家对现有灌溉泵站在技术革新、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，随着我国灌溉面积、农业种植规模的不断扩大，提灌工程承担的电费，水费远低于成本的矛盾不断加剧。国内诸多电力提灌工程，大多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成本和优化管理，导致提灌用电供需矛盾日益加剧，已经严重制约着我国提灌工程的长久发展。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我国泵站工程的发展概况
1.1泵站的总体概况
我国运用现代机械提水大约始于20世纪初，江苏、天津等地陆续兴建了一些小型泵站，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，现代机械灌溉面积只有378万亩，占当时总灌溉面积的1.6%。
新中国成立以来，随着科学技术的不断进步，我国的泵站建设也进入了新的发展历程。目前全国已建成农业灌排泵站50余万座，灌溉面积达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区，早在50年代末期就建成了陕西渭惠渠高塬电力抽水灌溉工程，泵站共22座，灌溉面积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建了百余座泵站提水工程，总灌溉面积约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，净扬程445m，抽水流量13.16m3/s，安装大中型泵85台，灌溉面积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，对促进地区农、林、牧的发展发挥了显著作用。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159.5m3/s,每天为青岛供水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水工程;宁夏扶贫扬黄灌溉工程(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、管理等方面得到全面的提高和综合的发展。其特点，一是大型泵站在跨流域调水工程中相继建成并投入使用，从工程规划、设计、施工、安装到运行管理，技术水平有了很大的提高；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，济效益越来越好，建设与管理水平也越来越高。但由于泵站是耗能工程，如何从泵的设计，制造和应用等