王龍飛,孫 衍,韓 猛
社會經濟的不斷發展,促使著各行各業的不斷進步,大型泵站不僅是大型排灌整工程中的重要組成部分,還是跨流域調水工程中最為關鍵的項目。因此,加強對大型泵站的管理,有利于我國水利行業的發展,還能創造更多的綜合效益。針對大型泵站管理中存在的問題,提出相關的改善對策。
我國的固定灌排泵站數量早已超過50萬座,配套的機井數量超過400多萬眼,用于農業發展的水泵數量有600多萬臺,機電灌排動力的保有量有8000余萬kW,在我國的農用總動力中所占的比例為25%。而在眾多的灌排泵站中,有335萬座泵站都是登記在冊的,所以其按照正規的方式實時管理,其裝機容量和機井裝機分別為2373.5萬kW和2370.6萬kW。在全國范圍內總共設有274處大型泵站管理處,負責對483座大型泵站進行管理,其動力保有量為297.3萬kW。在這些代行泵站中,有一半左右的泵站負責防洪排澇。并且,在新中國成立以后,我國在泵站建設中投入的資金比較多,使得我國的泵站建設發展速度比較快,且建設的泵站類型也比較多,規模比較大,覆蓋的區域比較廣泛。已經建設完成的面積比較大的灌排泵站就有長江三角洲灌區、江漢平原灌區、西北高原灌區等。并且,有些省份的大型泵站比較集中,所以以大型泵站為核心,形成完善的抗洪除澇體系,并可以實現跨流域調水。
大型泵站的作用主要表現在三方面:第一,灌溉作用。通過對大型泵站的建設及利用,可提高灌溉效益,在農業生產遇到干旱天氣時,可以降低災害影響程度。我國的西部地區自然環境不太好,存在嚴重的缺水現象,只有在一些地勢稍高的罕塬地土壤條件比較好,擁有充足的光照,但水資源卻十分匱乏。而這些地區的地下水埋藏很深,年降水量只有200~400 mm,但年蒸發量卻能達到3000 mm,導致其生態環境遭到嚴重的破壞,并出現嚴重的沙漠化現象。通過在這些地區興建一批高揚程提灌工程,將區域內的水土資源充分的開發出來,使當地的農業得到飛速的發展,糧食產量增倍,農民的收入水平大幅度提高。第二,排澇作用。在我國城鎮化建設過程中,不少地區的人口密度逐漸增大,其資產密度也隨之而增大,使得泵站的減災作用得到充分的發揮。第三,生態作用。通過建設大型水泵,能夠改善區域內的生態環境,促使人與自然更加和諧的相處[3]。在西北地區建立的高揚程泵站,使當地的荒漠條件得到很大程度的改善,并使沙漠南移現象得到有效的控制。在泵站投入使用后,當地的年平均降水量比原來增加16.6 mm,原來的平均風速為3.5 m/s,在泵站的影響下降低到2.4 m/s,年平均蒸發量也減少到2307.8 mm,減少量為1082.2 mm。
與國外一些發達國家相比,我國的大型泵站管理水平仍然偏低。而相關的管理人員專業化水平也不高,雖然設置有自動化監測系統,但其穩定性卻得不到保障,安全性也不夠高,所以其在運行過程中出現故障的概率比較高。遠動系統、自動控制系統所發揮的作用是比較明顯的,然而其在目前的水平下還無法滿足大型泵站的運行需求,所以系統的使用范圍比較局限,這些都是由于技術落后造成的。比如,自動化監控設施不夠完善,沒有采取信息化手段對泵站的使用過程進行控制,泵站機組存在不匹配現象,所以不能對其運行進行優化。由于技術不足,加上經費上的問題,一些已經淘汰的管理設施無法得到及時的更新,使得管理水平難以得到真正的提升。
在大型泵站的使用過程中,需要與一些大型的江河聯系起來,當有洪澇災害出現時,需要利用大型泵站及時的將河道中的洪水排除,才能盡可能的將水位降到最低[4]。如果遇到旱災,則要通過大型水泵及時的將水補充到河道內。所以,在大型水泵的運行過程中,需要綜合考慮其社會效益,這使得大型水泵的市場經濟管理難度加大。并且,目前并沒有完善的市場管理體系,能夠對大型水泵進行系統性的管理。因此,在對大型水泵進行管理的過程中需要政府的參與,通過對大型水泵的運行進行管理和調節,逐步的將大型水泵項目融入市場經濟管理體系中,從而實現大型水泵的市場管理[1]。
首先,在制定相關的管理體制時,沒有堅持以經濟手段為核心的原則,且相關的政策措施也缺乏完整性。其次,在對大型泵站進行管理時,各項工作比較分散,缺乏規范性和統一性。比如,針對大型泵站本身所配置的建筑物通常都比較完善,但是針對排灌渠內輸水河道的建筑物卻不夠配套,且建筑物不配套現象十分嚴重。另外,無論是排水體系、調水體系還是管理體系,都十分分散,也很單一。在排灌區域內的排水工作、用水工作等,都沒有通過政府進行管理,使得一些規模相對較小的泵站布局不合理,有的水體被嚴重污染,還有許多水資源被浪費。國家沒有從政策和體制上,對這些問題作出根本性的處理。如落后的農業灌溉制度,導致水資源滲漏問題一直沒有得到有效的解決,工業發展中所排放的廢水、污水等,使得我國的水土污染情況越來越嚴重。
隨著電子技術、網絡技術等的快速發展,各行各業都開始積極的使用微機自動化監測系統,且在對大型泵站進行改造的過程中,計算機監控技術得到大力推廣。通過計算機對大型泵站的運行情況進行實時監測,可提高大型泵站的運行水平,實現大型泵站的少人甚至無人值守。因此,為提高大型泵站的管理水平,就需要將各種先進的科學技術利用起來,對大型泵站進行信息化改造,實現大型泵站的信息化管理[2]。比如,建立大型泵站監控系統,通過以太網絡對大型泵站進行現場監控,也可對大型泵站進行遠程監控。管理人員通過計算機可以隨時了解泵站各電氣設備的運行情況,如微機勵磁系統、水泵機組等,并根據設備的運行情況對其作出合理的調整,使其能夠更加安全、可靠的運行。并且,隨著系統的不斷完善,系統在未來還可遠程診斷大型泵站的故障,并對可能出現的故障作出預測,從而降低大型泵站的故障率,縮短故障的排除時間。大型泵站站級自控系統結構見圖1。

圖1 大型泵站站級自控系統結構圖
要提高大型泵站的使用效率,首先要重視大型泵站的管理工作,提高其管理水平。通過完善的管理制度,可以促使大型泵站管理的規范化和標準化,有利于將大型泵站的功能充分的發揮出來。比如,要加強對大型泵站內各設備的管理,加強對設備的檢修力度,如果發現有設備出現老化、損壞等情況,要及時將其更換成新的設備,并對新設備進行試運行,以確保其能夠正常的運行,從而保證整個大型泵站的穩定運行[5]。以某大型泵站為例,由于其設備老化現象嚴重,泵站運行的安全性得不到保障,所以對其中的11臺高壓開關柜進行更換。在更換完設備后對其進行試運行,試運行過程中將8臺主機組采取連續運行2小時的方式進行。在這段時間內,主動開機和停機至少2次,整個大型泵站的機組聯合試運行的時間不少于4小時。在試運行過程中,要對各個設備進行全面的監控,以保證每個設備都能正常工作。
我國是一個水資源短缺的國家,且水資源匱乏問題一直沒有得到有效的解決,尤其是在北方地區,水資源嚴重缺乏。盡管南方地區的水資源相對比較豐富,但其仍然無法滿足實際的用水需求。因此,在我國未來的發展過程中,必須要對大型泵站進行節水型管理,將大型泵站中有限的水資源充分的利用起來,創造更多的社會效益和經濟效益,以更好的為我國社會的發展服務[6]。比如,根據泵站所在地的氣候條件,制定科學合理的泵站水資源利用計劃,采用梯級水價制度,不同范圍內的用水量收費標準不同,用水越多,價格越高,使用水單位能夠自覺的節約用水,從而使泵站最大限度的滿足當地的農業發展需求,充分地發揮大型泵站的排澇作用和生態作用,以促進當地經濟的發展。
[1]王琴.大型泵站自動化與信息化管理的銜接研究[J].人民長江,2013,(3):89-92.
[2]李萃.大型泵站管理的現狀及改善措施[J].新材料新裝飾,2014,(13):172-172.
[3]石燕.大型泵站改造工程的建設管理[J].建筑工程技術與設計,2015,(10):1792-1792,1777.
[4]劉華進.零故障管理在大型泵站的應用[J].設備管理與維修,2014,(8):14-15.
[5]李俊杰,劉正江.大型泵站管理現狀及改善對策[J].建筑工程技術與設計,2016,(29):933-933.
[6]李路.大型排澇泵站機電設備運行和維護管理思考[J].建筑工程技術與設計,2017,(20):2523-2523.