电力提灌工程提质增效措施研究：以景电工程为例

滕喜彬

（景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

随着社会的不断发展，景泰川电力提灌工程（简称景电工程）的运行时间不断增加，无论是泵站建筑工程，还是主要机电设备，均出现了不同程度的老化问题，事故屡屡出现，泵站提水能力产生明显变化，运行效率也呈现降低趋势。在此背景下，国家对景电工程越来越重视，相继进行了景电一期灌区续建配套与节水改造工程和景电一、二期大泵站更新改造工程，从而助力了景电灌区的经济社会发展。针对目前的景电工程而言，在高效节水、节能降耗等方面存在不足，难以取得良好的工程效果。

1 景电工程概况

甘肃省景电工程是跨省区、高扬程、多梯级、大流量的大Ⅱ型提灌工程，由景电一期、景电二期和景电二期延伸向民勤调水工程3 部分组成。工程设计流量28.6 m3/s，加大流量33 m3/s，年提水5.3 亿m3，有泵站43 座，装机容量25.97 万kW，年耗电9 亿kW/h，设计灌溉面积6.51 万hm2。景电工程经过40 多年的建设和运行，被灌区人民誉为“救命工程”“翻身工程”“致富工程”“德政工程”“生态工程”[1]。

2 景电工程存在的问题分析

目前，景电二期工程运行时间已近40 年，由于当时生产力发展水平偏低，工程设计施工中面临着较多问题，其中比较常见的是标准低、设备落后故障多等，再加上灌区农民没有较强的经济承受能力，灌区水费征收的总量与成本相脱节，管理单位的负担不断增加，想要尽快改造工程设施却面临着资金匮乏的问题，导致泵站建筑物处在带病运行的状态。

2.1 部分泵站站址选择存在缺陷

总干四泵站修建于石门沟的右岸，背靠第三系砂质泥岩陡立山体。厂址附近的地下水潜流量大，长时间地影响着泵站前池、厂后，导致泵房箱形基础无法保持原有的稳定性，前池、厂后都遭受着不同程度的破坏。同时，当大风天气或雨水天气来临时，很多区域内的岩体与之前明显不同，垂直裂缝的现象随之出现，导致泵房及厂后管道陷入安全隐患的困境中。

2.2 泵站混凝土管道制造技术工艺存在缺陷

在各泵站的实际工作中，安装非国标预应力混凝土管道是十分必要的，但工艺存在明显的缺陷。随着运行时间的不断推移，管身保护层空鼓、脱落，钢筋锈断、裂缝，经常性出现漏水问题，加大了管道爆裂事故的出现率。

2.3 建筑物破损、老化严重

由于工作时间较长，各泵站建筑物老化程度不断提升，出现破损的建筑物不在少数。前池侧墙混凝土也无法保持原有状态，保护层的位置产生变化，有些泵站混凝土预制板侧墙塌落；底板混凝土钢筋的多处位置发生了老化，裂缝在钢筋中普遍出现。

3 景电工程提质增效措施

3.1 高效节水措施

3.1.1 强化工程建设主体

日后开展工程建设的环节，需选拔一批专业能力强、工作经验丰富的人员，使其为项目建设献计献策，依据实际情况进行技术指导；无论是管材，还是管件，均采用统一招标的方式。为了确保景电工程质量较佳，要求监理单位明确自身职责，加大对工程质量的监管力度，控制好工程施工进度，明确合同管理有无存在问题，处理好各方关系，避免工程的开展面临着较多阻碍。当项目竣工之后，需以水利工程验收规程为依据开展实际工作。水务部门需高度重视国家出台的水利水电建设法规，将项目法人责任制融入实际工作中，认识到招标投标制的重要性，了解建设监理制的作用等等，将相关机制真正执行起来，进一步完善项目建设管理工作。

3.1.2 完善建后管护工作

验收项目建设无问题之后，需从新建成的高效节水灌溉工程入手，明确产权属灌区水管单位，高度重视受益区农民用水户协会，使其在管护工作中扮演主力军的角色，制定出有关工程管护移交手续的制度，使相关主体和农民用水户协会办理该手续的过程更加规范，实现产权清晰的目的。对于农民用水户协会而言，需选择合适的人员成为运行维护工作的负责者。将已批准的水管体制改革方案作为参考重点，及时明确不同主体间的责任，构建科学合理的运行管护机制；认识到岗位责任制的重要性，及时构建该机制，采用专人负责的方式，从收益农户中选择专人立足实际情况进行调配，并及时维修，确保农田水利工程可以顺利实施。

式(4)中：μj为投资港口j引起的边际固定成本；ωj为投资前港口j的固定成本；拟合优度R2=0.921 4。变动成本的改变源于增加的生产税净额，因为随货运收益的增加交纳的生产税增多。假设港口企业的生产税净额与营业收入有关，根据9个港口企业2006—2014年间的生产税净额和营业收入数据，对二者进行了拟合后发现呈线性关系为

3.1.3 灌区管理体制改革

为了使灌区发挥出对农村经济的推动作用，必须以灌区资产为核心，使其产权更加明确。在此过程中，需秉持着“谁投资、谁所有”的理念，积极开展确权划界工作。灌区资产往往具有公益性的特点，国家是产权的所有者，灌区管理单位应在此环节发挥出作用，按照相关要求行使经营管理自主权[2]。此外，使公有制作为主体，分析哪些形式有利于公有制的实现，并将相关措施真正落实到位。明确灌区的经营自主权后，还需调整灌区的范围，使其可以逐渐转变到经营管理中，明确水票制存在的不足，及时优化该机制，采用合同供水的方式，供需双方直接见面，避免供用脱节、供应延误的问题始终存在。

3.2 节能降耗措施

3.2.1 在渠道改造中，减少渠道水量及水力损失

景电工程从多泥沙的黄河取水，在渠道设计的过程中，一期工程为了通过设备、材料降低成本，渠道穿越山区时往往将平缓的山脚坡地作为主要布置区域，从而造成渠道渠线长、弯道多的情况出现，很多泥沙均集中在泵站前池，渠道内部也有所体现。从渠道改造环节的层面分析，哪些渠段的条件比较合适，就按照相关要求进行裁弯取直，使渠线在原有的基础上缩短，并注重渠道纵坡大小的合理性，将其调整到适宜范围，确保渠道淤积的问题获得解决。

3.2.2 在前池改造中，改善水泵进水条件

3.2.3 在拦污栅改造中，减少拦污棚造成的能损失

当泵站拦污栅出现问题时，会使泵站能耗产生变化。对于景电工程，明渠是其输水线路，未在渠道两侧配备防护设施，生活垃圾、杂草堆积的现象就会比较常见。在每个泵站前池前均设置了拦污栅，当恶劣天气出现时杂草入渠更多[4]；或者周围居民在该区域倒垃圾后，工作人员的清理工作更是十分困难，严重影响了水流的通畅性，前池水位明显降低。改造二期大型泵站的过程中，找出输水渠道较长泵站的位置，选择合适的回转式清污机放在其中，促使泵站效能顺利体现出自身作用，防止泵站职工始终面临着较高的劳动强度。

3.2.4 精确测流，高效调度，提高工程运行效率

工程运行管理与诸多内容息息相关，其中包括高扬程多梯级提灌工程的泵站运行调度[5]。为了确保工程的规范性、安全性，保障灌溉时间的合理性，需提前准备好电磁流量计，将其安装在灌溉管理的节点泵站压力管道中。景电工程的运行调度会考虑到多种因素，将全年提水量计划作为参考，提高对季度用水计划的关注度，制定安全、高效的调度方案。在实施环节针对机组进行配置，使各级泵站间流量处在正常范围，为泵站系统的正常工作提供帮助；加强对测流成果的分析，在运行机组编配的环节不可盲目比较；为了使灌溉期间泵站的工作状态不出现异常，各个泵站的填料时间要控制好。

3.3 科学技术应用措施

3.3.1 软交换技术

对于水利调度自动化系统而言，数据通信与采集属于一项重要工作，在此过程中，将水情监测闸站的智能设备作为主要手段，并借助数据采集软件的智能化，体现出信息化网络的优势，以TCP/IP 网络协议为基础，制作出信息通信与采集的智能电子装置。使用该技术后，可以采集到温度、电压、水情、闸门开度等相关数据，当构建调度自动化平台后，数据传输的目标也得以实现。ICT 技术属于现代化的产物，该技术以完善、可靠的软交换系统作为核心控制网络，行政及调度电话采用“软交换+调度应用服务器”的技术[6]。软交换负责呼叫的接续和控制，具有关键性意义，体现出明显的叠加调度应用功能，促使语音通信、生产调度均融入IP 化的领域中，避免业务和控制呈现聚集状态；在业务方面，不仅保留了现有语音及业务的优点，还可以提供多样化的多媒体业务，使多业务融合需求得到顺利满足，与业务的创新性要求也未产生偏差，确保相同的平台中可以体现出多样化的终端及应用。

3.3.2 视频会议、视频监控技术

视频会议终端以非生产承载网为主要载体，与中心MCU 呈现连接关系，在上传信号的过程中，将会接收到语音、视频等数据，对其完成编码工作后，通过网络传输到中心，实现了扩散与控制的目的。现阶段，共建成的高清会场数量达到45 个，全网的管理主体都是中心点会议管理平台[7]。自从建成会议系统后，不仅打破了以往工作效率较低的局面，而且也实现了节约内部成本的目的，使工作沟通更加方便，为应急指挥、业务培训等提供了广阔空间。视频监视系统的作用是不可忽视的，除了监视闸门机、启闭机运行状态之外，还可以监视机房设备运行状态、水流状态等，落实远程操作维护指导工作。

3.3.3 计算机监控技术

监控系统属于一种集中控制方式的执行系统，在模拟与控制方面表现出较强的适用性，还具有查询统计、运行状态实时监测、趋势分析等功能。计算机监控系统将中水科水电科技开发有限公司成熟的H9000V4.0 系统技术应用在实际工作中，以此为前提，考虑到景电工程特殊需求的特点，对其实施二次开发。监控技术最显著的优势体现在数据采集预处理方面，而且充分优化了图形界面、报警处理，促使报表管理、历史数据管理等功能更加完善，对大型特大型水利工程的适用性更强，与其对控制系统性能的要求相一致，除了更加理想的系统可靠性之外，还显示出明显的可维护性，增添了系统的灵活性。

4 结束语

综上所述，景电工程在某种程度上对国家经济社会发展的影响较大，其中能源消耗水平是一项关键性指标，不仅可以体现出国家经济结构是否完善，也可以体现出国家科技水平是否较高等。在今后的实际工作中，相关领域需重点分析景电工程的节能降耗问题，制定相应的管理制度，将更新改造工作提上日程，积极采用先进的科学技术，转变落后的工作模式，不断降低输水成本，深刻认识到保持合理用水的必要性，为景电工程的进一步发展作出贡献。