高揚程提水灌區(qū)泵站節(jié)能降耗方法探討

趙惠莉

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

1 高揚程提水灌區(qū)泵站節(jié)能降耗的重要意義

1.1 提升農(nóng)民群眾的經(jīng)濟(jì)收入

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)水降耗，需對農(nóng)作物的生長特性進(jìn)行全面的分析，結(jié)合農(nóng)作物不同生長時期對于水資源的具體需求采取相應(yīng)的灌溉措施，進(jìn)而在提升農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，實現(xiàn)農(nóng)民群眾經(jīng)濟(jì)收入的提升。另外，節(jié)水降耗方法的應(yīng)用，還可以對農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行積極地調(diào)整，大幅度提升農(nóng)民群眾的經(jīng)濟(jì)收入。

1.2 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力

將節(jié)水降耗方法應(yīng)用到高揚程提水灌區(qū)泵站，在節(jié)省渠道和畦埂土地方面發(fā)揮著十分重要的作用，可以最大限度地減少農(nóng)田中的溝渠等設(shè)施，擴(kuò)大農(nóng)作物的種植面積。與此同時，可明顯縮短灌溉周期，提高復(fù)種指數(shù)，節(jié)約水資源。另外，噴灌和微灌等方式的應(yīng)用，并不需要提前平整土地，可減少與之相關(guān)的工作量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的灌溉用工成本。而大面積平播方式的應(yīng)用，可有效提升農(nóng)機(jī)的運行效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化和機(jī)械化發(fā)展[1]。

1.3 保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

將節(jié)水降耗方法應(yīng)用到高揚程提水灌區(qū)，還可以避免渠道兩側(cè)滲漏、大水漫灌等現(xiàn)象的發(fā)生，并防止由此而出現(xiàn)土壤沼澤化與次生鹽堿化等問題。節(jié)水降耗方法的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約水資源，還可以降低地下水資源的開采與利用，既保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 高揚程提水灌區(qū)泵站能耗較大的原因

2.1 機(jī)泵組件配套性差

在高揚程提水灌區(qū)泵站中，類似“大馬拉小車”的不合理水泵設(shè)備組合現(xiàn)象普遍存在。究其原因，主要與高揚程提水灌區(qū)泵站建設(shè)期間缺乏合適的設(shè)備機(jī)型有關(guān)。在設(shè)備機(jī)型不合適的情況下，只有對多個設(shè)備進(jìn)行互相拼湊，或者選擇功率較大的設(shè)備。另外，在設(shè)計環(huán)節(jié)，如果選擇了最保守的設(shè)計系數(shù)，但又選擇了偏大的機(jī)型，也會降低各機(jī)泵組件的配套性，進(jìn)而對水泵的工作效率產(chǎn)生影響，使整個高揚程提水灌區(qū)泵站的能耗變大[2]。

2.2 設(shè)備磨損嚴(yán)重

在實際的高揚程提水灌區(qū)泵站運行過程中，由于水是直接作用在水泵上的，所以水中的各種雜物也會對水泵產(chǎn)生撞擊。隨著水泵運行時間的增加，水泵遭到撞擊積累就越嚴(yán)重，受到的磨損也就越嚴(yán)重，其運轉(zhuǎn)的高效性就會難以維系。如果沒有對水泵設(shè)備進(jìn)行合理的維修，水泵的運行效率就會降低，泵站的能耗就會增大，甚至整個水泵機(jī)組還會出現(xiàn)運行故障，對高揚程提水灌區(qū)泵站日常工作的正常開展產(chǎn)生影響。

2.3 設(shè)備老化嚴(yán)重

當(dāng)高揚程提水灌區(qū)泵站建設(shè)完成并投入運行之后，水泵設(shè)備在長期運行中必然會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。首先，設(shè)備的管道會生銹，通道會變窄，流水的阻力就會變大，導(dǎo)致水泵設(shè)備運行的能耗增大。其次，水中的雜物使得水泵設(shè)備磨損嚴(yán)重，也會增加水泵軸的負(fù)荷。最后，水泵過流效應(yīng)降低會增大整個高揚程提水灌區(qū)泵站的能耗。

2.4 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重

高揚程提水灌區(qū)泵站運行中設(shè)備還面臨著被腐蝕的可能。例如，水泵出口處的密封圈就可能被水中的泥沙腐蝕。一旦水泵出口處的密封圈遭到腐蝕，水泵的密封性就會降低，泥水會向其中滲透，并對密封面進(jìn)行往復(fù)沖擊，使密封面形成坑槽。此時，如果沒有對這一部位進(jìn)行及時有效的檢修，水泵的能耗將會越來越大，其運行成本也會越來越高，工作效率會越來越低。

3 高揚程提水灌區(qū)泵站節(jié)能降耗的方法

3.1 重視設(shè)備的選擇與配備

為了實現(xiàn)高揚程提水灌區(qū)泵站的節(jié)能降耗，需要對設(shè)備的選擇與配備予以高度的重視。首先，對水質(zhì)、環(huán)境等因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，并嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計參數(shù)選擇水泵型號，確保選出的水泵型號符合工程的實際需求。其次，對水泵的抗腐蝕能力、抗磨損能力以及抗老化能力進(jìn)行重點關(guān)注。最后，重視設(shè)備的檢查與維修，確保將泵站設(shè)備始終維持在穩(wěn)定運行狀態(tài)。

3.2 使用合理的節(jié)水灌溉模式

要實現(xiàn)節(jié)能降耗必須采用合理的節(jié)水灌溉模式，從而在滿足農(nóng)作物生長需求的基礎(chǔ)上減少用水量，擴(kuò)大灌溉面積。只有這樣，才能夠有效降低泵站的提水量，降低泵站的能耗，實現(xiàn)水資源的有效節(jié)約，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供保證。

3.3 對沉積池進(jìn)行合理的設(shè)計

水中會摻雜著泥沙等雜物，只有采取相應(yīng)的措施降低水中泥沙對泵站的影響，才能夠有效提升高揚程提水灌區(qū)泵站的運行效率，進(jìn)而實現(xiàn)泵站能耗的降低。如果水質(zhì)是堿性，泥沙中的有機(jī)物與黏性物質(zhì)就會結(jié)合在一起，形成固體顆粒，并深入到泵站設(shè)備當(dāng)中，對設(shè)備的高效運行產(chǎn)生影響。而將沉積池設(shè)計到水泵的進(jìn)口處，則可以大幅度降低水中泥沙對設(shè)備的不利影響。受到重力的影響，水中泥沙就會下落到沉積池中，而不能深入水泵設(shè)備中。這樣一來，水泵設(shè)備就可以繼續(xù)高效率的運行[3]。

3.4 對管路設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化

針對管路設(shè)計的優(yōu)化主要分為2個方面:一方面是對管道管徑進(jìn)行優(yōu)化；另一方面是對管道材質(zhì)進(jìn)行合理選擇。

3.4.1 管道管徑的優(yōu)化 對管道管徑進(jìn)行科學(xué)的選擇與控制，可以為降低能耗、控制運行成本提供保證。如果管徑較大，雖然可以降低能耗，降低水流阻力，不會遭到嚴(yán)重的腐蝕和磨損，但是其投資成本卻較大。如果管徑偏小，雖然會大幅度降低投資成本，但是也會導(dǎo)致管道水流阻力變大、能耗變高，使設(shè)備面臨腐蝕和磨損的風(fēng)險。因此，必須要綜合考慮各方面的因素，選擇兼具經(jīng)濟(jì)性與實用性的管道管徑[4]。

3.4.2 管道材質(zhì)的合理選擇 針對管路設(shè)計的優(yōu)化還需要對管道材質(zhì)進(jìn)行合理的選擇。例如，鋼管雖然具有表面光滑、韌性強(qiáng)、結(jié)實、抗磨損能力高等優(yōu)勢，但卻容易出現(xiàn)生銹問題。如果選擇鋼管，就必須要做好相應(yīng)的防銹處理措施，而這會導(dǎo)致運行成本的增加。而玻璃夾沙管不僅具有鋼管的一系列應(yīng)用優(yōu)勢，還有著較強(qiáng)的抗腐蝕能力。用玻璃夾沙管替代鋼管，不僅可以降低運行成本，還可以滿足相應(yīng)的使用需求。

4 結(jié)語

高揚程提水灌區(qū)泵站節(jié)能降耗方法的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。但是鑒于各種因素的影響，高揚程提水灌區(qū)泵站的能耗較大也是一個非常突出的問題。要想有效解決這一問題，提升泵站運行效率，就必須重視設(shè)備的選擇與配備，使用合理的節(jié)水灌溉模式，對沉積池進(jìn)行合理的設(shè)計，對管路設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。