浅议泵站工程发展及趋势

1、浅议泵站工程发展及趋势沈阳农业大学学士学位论文文献综述 PAGE 12 PAGE 11浅议泵站工程发展及趋势摘要：早在公元前仰韶文化时期就有了提水设施，提水工具和机械的发明与创造，不仅促进了国内农业生产的发展，有的还流传到国外，对世界做出了重要贡献。随着我国工农业生产发展的需要和机电设备生产能力的提高，我国的泵站工程得到了迅速发展。建国以来，机电提水事业发展很快，设备容量和灌排效益都成百上千倍地增长。但随着四个现代化的进展，对机电提水排灌工程提出了越来越高的要求。据统计，全球目前已建、在建和拟建的跨流域调水工程至少160多项，分布在24个国家。泵站工程的发展趋势，由于工农业成产的需要，大型泵站

2、工程将会逐渐增多。机械部门推出了一批节能产品，水利部门在规划设计、安装检修、运行管理等各个环节采取措施，尽可能提高泵站效率，减少泵站能耗。关键词：提水；泵站；流量；扬程；趋势我国是一个地大物博、历史悠久的国家。早在公元前前仰韶文文化时期期，就发发明了尖尖底带耳耳陶罐，用用系绳从从井或河河流中提提水，公元前前1617世世纪商代代制造出出了戽斗斗，公元元前77704476年年春秋时时代制造造了符合合杠杆原原理的桔桔槔，随随后又发发明了符符合绞盘盘原理的的辘轳，公公元 669年西西汉的景景发明了了水车，公公元800年东汉汉的杨琳琳发明了了水力鼓鼓风机，公公元16681189年年东汉末末年制造造了汲水

3、水量较大大的龙骨骨车，公公元2330年东东汉的杜杜诗发明明了水排排，公元元8000年唐代代由于轮轮毂机械械的发展展和水排排的运转转经验，发发明了筒筒车，使连续续提水有有了可能能，并可利利用水力力资源作作动力，公公元1227613668年元元代开始始用畜力力带动翻翻车，筒车也也有了高高转式，到了明明末，还创制制了构造造比较复复杂的斗斗子水车车八卦卦水车。这这些提水水工具和和机械的的发明与与创造，不仅促促进了国国内农业业生产的的发展，有的还还流传到到国外，对世界界做出了了重要贡贡献。但是，在半半封建半半殖民地地的旧中中国，由于帝帝国主义义、封建建主义、官官僚资本本主义的的压迫和和剥削，束缚了了生产

4、力力的发展展，广大农农民无力力购置机机械，使提水水工具的的发展陷陷于停滞滞状态。在20世纪纪初我国国才开始始运用机机械进行行提水。首首先在杭杭州嘉兴兴湖州地地区以及及太湖附附近，采用了了小型的的抽水机机和小型型煤气机机拖带龙龙骨车进进行提水水灌溉。1924年江苏和天津开始使用电动机驱动水泵。随着工业技技术水平平的提高高和水资资源的不不断开发发利用，现现代取水水工程中中，泵站站“提水”的方式式已经得得到了迅迅速的发发展。所所谓“提水”就是利利用电力力、燃料料、水力力、风力力、太让让能等外外加能量量使水流流的能量量增加，由由低处向向高处流流动，使使用户可可利用低低处水资资源，以以达到缩缩短取水水输

5、水距距离，降降低工程程投资，提提高工程程效益的的目的。建国初期，机电提提水动力力不仅数数量少，而且在在质量上上也是很很落后。解放以来，随随着工农农业的迅迅速发展展，各类类农田旱旱涝保收收标准不不断提高高、高原原灌区大大力发展展、沿江江滨湖洼洼甸渍涝涝地区不不断改造造、地下下水源加加大开发发和利用用，多目目标大型型跨流域域调水工工程不断断规划和和实施等等，促使使机电提提水事业业得到了了高速发发展，提提水设备备容量及及提水效效益都有有成百上上千倍地地增长。为为了适应应工农业业建设的的需要，水泵制制造业迅迅猛发展展，规格品品种和产产品质量量有了大大幅度增增长和提提高。1.水泵站站的基本本类型泵站按功

6、能能可分为为供水泵泵站、排排水泵站站、调水水泵站、加加压泵站站和蓄能能泵站。按按水泵类类型可分分为离心心泵站、轴轴流泵站站和混流流泵站。按按动力可可分为电电动泵站站、机动动泵站、水水轮泵站站、风力力泵站和和太阳能能泵站。2我国泵泵站工程程发展概概况 随随着我国国工农业业生产发发展的需需要和机机电设备备生产能能力的提提高，我我国的泵泵站工程程得到了了迅速发发展。仅仅在机电电排灌工工程中，截截至19996年年底，泵泵站总装装机容量量已达770199.6万万kw，占占农用总总动力的的18.2%，排排灌总效效益面积积达5.1亿亩亩，其中中提灌面面积4.46亿亿亩，占占全国总总灌溉面面积8.21118亿

7、亩亩的544.344%，超超过了自自留灌溉溉面积；提排面面积达00.6338亿亩亩，占全全国已治治理除涝涝面积11.788亿亩（达达5年一一遇除涝涝标准）的的35.8%。这这些泵站站工程的的实施，为为抗御早早涝灾害害、发展展农业生生产、改改变农村村面貌、提提供城乡乡用水等等方面发发挥了重重要作用用。2.1几点排排灌泵站站 我国国机电排排灌泵站站工程的的主要特特点：数数量大、范范围广、类类型多、发发展速度度快。根根据不同同自然条条件，我我国机电电排灌泵泵站的主主要类型型有：11，平原原河网地地区的大大中小型型泵站；2，西西本和华华北地区区大量的的机井泵泵站和高高扬程泵泵站；33，西南南和中南南地

8、区以以水位变变幅大的的江河、水水库为水水源的高高原筒型型干室型型泵站以以及浮船船式、缆缆车式的的泵站。近近年来，我我国在高高扬程提提水灌溉溉和大流流量排水水泵站方方面发展展很快，高高扬程泵泵站以甘甘肃、陕陕西、宁宁夏等省省（区）的的高原地地区为主主。甘肃肃省的景景泰川提提水工程程于19974年年完成的的第一期期工程，设设计流量量为100.566m2/s，灌灌溉面积积2.0028万万hm22，总分分11级级，累计计扬程4445mm，总装装机容量量640000kkw，最最大单泵泵容量220000kw。第第二期工工程19984年年开始兴兴建，设设计灌溉溉面积33.333万hmm2，总总分188级，累

9、累计净扬扬程4445m，总总扬程7708mm。32.2跨流流域调水水泵站近年来，跨跨流域调调水工程程正在我我国迅速速发展。随随着经济济的的迅迅速发展展，天津津、烟台台、青岛岛、上海海、宁波波、温州州、福州州、厦门门、深圳圳、香港港、等沿沿海大中中城市的的用水量量大幅度度增加。在在当地水水资源不不足，海海水淡化化成本很很高的情情况下，跨跨流域调调水工程程成为解解决用水水紧张状状态的重重要途径径。调水水工程也也有“自流”和“提水”问题。“引滦入入津、引引黄济青青”、“东部供供水”等都是是采用“提水”方式的的大型调调水工程程，其中中“引滦入入津工程程全线44座大型型泵站，共共装大型型水泵227台，总

10、总装机2200000kWW。引黄黄河水向向青岛供供水的“引黄济济青”工程。引引东江水水向香港港供水的的“东深供供水”工程等等都取得得了巨大大的社会会效益和和经济效效益。“南水北调调”工程是是我过最最大的跨跨流域调调水工程程。该工工程共分分东线、中中线和西西线三条条调水路路线。东东线工程程由江苏苏的江都都和泰州州引江水水利枢纽纽从长江江取水，通通过多级级泵站提提升到达达沿线最最高的黄黄河，经经隧道穿穿过黄河河后，经经京杭运运河自流流到达天天津，中中线工程程从湖北北丹江水水库取水水，经河河南、河河北自流流到达津津京地区区。虽然然中线输输水干线线上无须须提水泵泵站，但但沿途很很多分水水处都需需要泵站

11、站加压。西西线工程程是从长长江上游游的金沙沙江、雅雅江和大大渡河取取水，跨跨越巴颜颜格拉山山调往黄黄河上游游，目前前已经开开始规划划，主要要解决青青海、告告诉、陕陕西、内内蒙古、山山西等地地的用水水困难。东东线和中中线工程程是跨越越长江、淮淮河、黄黄河、海海河区域域，把长长江水调调往北京京和天津津，同时时也解决决中原、胶胶东半岛岛、华北北地区的的部分用用水问题题。陕西西东雷提提灌工程程设计流流程输水水干线6646kkm,新新建和扩扩建200座大型型泵站，提提水流量量为5000m/s,第二期期工程抽抽水7000m/s,其中通通过隧道道穿过黄黄河的渡渡量为2200mm/s,全线共共37座座泵站，总

12、总功率达达80万万kw，输输水线路路长1115kmm。淮安安二战安安装的事事我国口口径最大大的轴流流泵，口口径为44.5mm，单泵泵容量为为50000kww。皂河河泵站安安装的则则是我国国最大的的立式蜗蜗壳混流流泵，娄娄婧为66.0mm,单泵泵流量为为1000m/s,扬程66m,配配套功率率70000kww。这些些水泵都都是我国国自行研研制的，在在国际上上也是少少有的。2.3抽水蓄能泵站抽水蓄能泵泵站在我我国有着着广泛的的用途。我我国最早早的抽水水蓄能电电站是119600年建成成的河北北省平山山县岗抽抽水蓄能能电站。此此后，又又建成了了北京市市密云、河河北省的的潘家口口、浙江江天荒坪坪和广东东

13、省从化化抽水蓄蓄能电站站。从化化抽水蓄蓄能电站站，上下下水库建建在流溪溪河支流流的召大大水和九九曲水上上，落差差为5888米。上上下水库库用22200米米长的压压力隧道道相连，上上下厂房房内安装装4台33万千瓦瓦的抽水水蓄能机机组，装装机容量量为1220万千千瓦，该该泵站是是为大亚亚湾核电电站调峰峰而建的的。该工工程是我我国第一一座百万万千瓦以以上的大大型抽水水蓄能电电站。3国外机机电提水水事业的的发展简简介据统计，全全球目前前已建、在在建和拟拟建的跨跨流域调调水工程程至少1160多多项，分分布在224个国国家。3.1前苏苏联前苏联的机机电提水水灌溉面面积截至至19772年共共有3440万公公

14、顷，占占其总灌灌溉面积积30%，总装装机容量量为1880万千千瓦，并并在19985年年发展到到9500万公顷顷，约占占其灌溉溉面积的的45%。其中中以乌克克兰加盟盟共和国国提灌面面积最大大，它在在19557年建建成的英英吉列茨茨泵站，总总装机容容量为2294220千瓦瓦，设计计扬程660米，单机机容量为为42000万千千瓦，为为当时前前苏联功功率最大大的灌溉溉供水泵泵站。阿阿塞拜疆疆加盟共共和国是是前苏联联用泵船船进行灌灌溉的最最早地方方，在库库拉河和和阿拉卡卡斯河上上建有泵泵船1226座，土土库曼加加盟共和和国大量量发展了了用电动动深井泵泵提水的的井灌，并并于19957年年开始采采用远距距离

15、机电电提水排排灌工程程。3.2美国国美国西部的的北水南南调工程程经过112年的的建设，于于19773年竣竣工。该该工程是是从加利利福尼亚亚州的北北部把水水抽送到到南部的的洛杉矶矶，灌溉溉沿海农农田。该该工程全全线11126千千米，共共有222座大坝坝，6座座电站，23座泵站。其中埃德门斯顿泵站是跨越哈查比山的大型泵站工程，选用了14台单泵流量为9立方米/秒，扬程为587米，单泵功率为58840千瓦的4级立式离心泵。该站有两条管道，每条长2560米，前段管道直径为3860毫米，后段管道直径为4280毫米。大古力提水蓄能泵站是美国较早的大型泵站。提水蓄能泵设计流量460立方米/秒，扬程94米，安装

16、12台水泵，灌溉季节讲抽上的谁 储蓄在高原水库，用电高峰期再放回大古力水库发电。3.3日本本日本提水设设备的总总提排水水能力为为1.11万立方方米/秒秒，其中中排水流流量为994000立方米米/秒，提提灌流量量为16600立立方米/秒，共共有提水水泵站772000多座，中中、小型型泵站占占93%。如119733年建成成的新川川水系的的25座座泵站群群中，只只有新川川河口是是大型泵泵站。该该站共装装有6台台口径为为4.22米的贯流流式水泵泵，扬程程2.66米，单泵泵流量440立方方米/秒秒，电动动机功率率78000千瓦瓦，总排排水量2240立立方米/秒，控控制集水水面积2267000公顷顷，排水

17、水受益面面积2000000公顷。3.4荷兰兰荷兰全国约约有1/311/2的的土地在在海平面面以下，加加之大规规模围海海造田和和部分地地区开垦垦沼泽地地等，排排水问题题特别突突出。因因此，机机电排灌灌比较发发达。特特别是低低扬程大大流量的的泵站工工程更多多；如119733年在北北海运河河入口处处建成的的爱茅顿顿排水泵泵站，装装有4台台贯流式式轴流泵泵，排水水能力达达1500立方米米/秒,单泵流流量377.5立立方米/秒，最最大扬程程为2.3米，配配套电机机为变频频调速的的异步电电动机，电电源频率率可从550赫兹兹变为116.55赫兹。14.当前机机电提水水中要解解决的几几个问题题建国以来，机电提

18、提水事业业发展很很快，设备容容量和灌灌排效益益都成百百上千倍倍地增长长。但随随着四个个现代化化的进展展，对机电电提水排排灌工程程提出了了越来越越高的要要求。目目前我国国机电提提水工作作中有如如下几个个主要问问题需要要解决：4.1搞好好机电提提水规划划我国机电提提水排灌灌工程虽虽然有了了相当的的规模，但还不不能满足足工农业业生产的的需要，因此还还要继续续发展。兴兴建机电电提水排排灌工程程，必须认认真做好好规划工工作。制制定规划划时，要根据据用水部部门的要要求，结合本本地区的的自然地地理条件件和社会会经济状状况，因地制制宜进行行规划和和设计。在在规划中中要注意意提水与与自流结结合，提水与与蓄水结结

19、合，提灌与与提排结结合以及及大、中中、小型型泵站结结合。合合理地处处理投资资、耗能能与效益益三者的的关系，局部与与整体的的关系，近期与与远景的的关系。要要通过认认真地经经济论证证和比较较，使机电电提水排排灌工程程的规划划设计方方案尽可可能做到到运行上上安全、技技术上可可行、经经济上合合理，力求以以社会最最小的投投入获得得最大的的产出。4.2重视视科学研研究 机机电提水水工程涉涉及到机机、电、水水等很多多方面，是技术术性较强强的综合合性工程程。要搞搞好机电电提水工工程的规规划、设设计、安安装、运运行、维维护和已已建工程程的技术术改造工工作，必须重重视科学学研究，依靠科科学技术术进步，才能达达到提

20、高高经济效效益的新新水平。例例如西北北高扬程程提水经经济评价价及提高高经济效效益的途途径，北方机机井装置置效率的的提高，南方机机电提水水排灌工工程的合合理布局局与调节节运用，机电提提水工程程的节能能途径，机电设设备各项项性能的的测试技技术和方方法，防止泵泵站水锤锤、汽蚀蚀和泥沙沙淤积的的措施，提供节节能高效效的新型型水泵和和扩大水水泵品种种等课题题都是当当前生产产中急需需解决的的问题。14.3提高高经济效效益 机机电提水水事业迅迅速发展展中，由于规规划布局局不当，选型配配套不合合理，工程不不配套以以及设备备陈旧落落后、安安装运行行不当等等原因，使得泵泵站的效效率低、能能耗大、提提水成本本高。机

21、机电提水水工程是是通过消消耗能源源而取得得效益的的水利工工程。目目前，在我国国能源十十分紧张张的情况况下，必须积积极进行行技术改改造，提高泵泵站的枢枢纽效率率，节约约能源，降降低成本本。泵站站的技术术改造是是一项技技术性、经经济性很很强的工工作，应该从从实际情情况出发发，通过测测试分析析，找出影影响效益益的主要要因素，提出具具体的技技术改造造措施，以达到到提高经经济效益益的目的的。4.4加强强经营管管理 机机电提水水工程的的兴建，只是为为用水部部门创造造了一个个良好的的条件，而管好好、用好好这些工工程和设设备，是提高高经济效效益的重重要保证证。要做做好管理理工作，必须建建立、健健全管理理机构，

22、明确职职权范围围，制定合合理的规规章制度度。要加加强机电电设备管管理，使机电电设备经经常保持持良好的的技术状状态，确保安安全生产产。要加加强工程程管理，进行检检查观测测和维修修，充分发发挥工程程效益，延长使使用寿命命。要加加强灌排排水管理理，实行科科学的有有计划的的用水，以达到到省水、节节能、增增效之目目的。要要进行严严格的经经济核算算，加强计计划管理理、成本本管理、定定额管理理等，并在管管好用好好提水设设备的前前提下，充分利利用设备备、动力力、技术术力量，开展综综合经营营，增加收收入，提高自自给率。5.泵站工工程的发发展趋势势5.1应用用范围日日益扩大大以往，泵站站工程多多用于农农业灌溉溉排

23、水和和城市给给水排水水。随着着近代城城市和工工农业生生产迅速速发展，大大规模的的南水北北调工程程和沿海海城市的的调水工工程将有有广阔的的发展前前景。在在工业供供水方面面，泵站站工程已已成为火火电厂和和核电站站等工业业企业中中锅炉给给水和循循环冷却却水系统统不可缺缺少的组组成部分分，在工工程施工工中，基基坑排水水、井点点排水、水水力开挖挖土方及及泥浆输输送等都都具有广广泛的发发展前途途。这些些都离不不开水泵泵和泵站站。5.2工程程规模逐逐渐扩大大随着工农业业生产的的不断发发展，泵泵站工程程的规模模也在逐逐渐增大大。近年年来，储储量大、面面广的泵泵站宫城城外，主主要发展展动向是是“高、大大、深”，

24、即在在高扬程程。大流流量及深深井提水水方面发发展很快快。目前前，我国国灌溉用用泵的单单泵扬程程已达2240米米 ，低低扬程大大流量泵泵站重单单泵流量量已达1100立立方米/秒，深深井提水水的最大大深度已已达2550米。从从单泵容容量看，已已从8000千瓦瓦发展到到80000千瓦瓦.由于工农农业成产产的需要要，大型型泵站工工程将会会逐渐增增多。55.3高高效节能能的要求求更高 过去，泵泵站工程程的建设设考虑工工农业生生产的需需要和节节约工程程投资方方面的问问题较多多，很少少考虑本本站工程程的能量量消耗和和运行费费用，致致使不少少泵站工工程长期期处于低低效工况况下运行行。这不不仅增加加了能量量消耗

25、，而而且把节节省下来来的投资资转嫁给给了运行行费用。近近年来，特特别是自自原水利利电力部部颁布八八项技术术经济指指标以来来，对全全国的很很多泵站站进行了了测试和和普查。结结果表明明，泵站站效率普普遍偏低低。因此此，全国国开战了了一系列列泵站节节能技术术方面的的研究和和规模较较大的技技术改造造工作，并并取得了了明显的的经济效效益。与与此同时时，机械械部门推推出了一一批节能能产品，水水利部门门在规划划设计、安安装检修修、运行行管理等等各个环环节采取取措施，尽尽可能提提高泵站站效率，减减少泵站站能耗。5.4自动化水平正在不断提高现代泵站工工程自动动化已经经进入采采用计算算机技术术来代替替人工操操作，

26、同同时还可可以完成成人工所所不能及及时判断断和处理理的各项项任务的的人工智智能阶段段。其内内容包括括泵站工工程规划划和优化化设计计计算、相相关文件件的自动动生成和和自动化化绘图等等，也包包括泵站站内部的的机电设设备自动动化操作作和保护护、故障障分析处处理和事事故报警警、优化化调度与与运行、泵泵站科学学管理等等。由于于机组容容量的不不断增大大，泵站站工程的的安全可可靠性和和节约能能源的要要求不断断提高，靠靠人工动动手操作作是难以以满足要要求的。国国外已有有不少泵泵站已经经实现了了无人值值守的全全自动控控制。在在我国，也也有不少少泵站开开始重视视这方面面的研究究和实施施。泵站站自动化化水平的的不断提提高无疑疑将对泵泵站工程程技术水水平和管管理水平平发挥重重要作用用。5.5安全全可靠要要求更高高随着多级泵泵站提水水、抗洪洪抢险以以及工业业企业工工艺流程程的需要要，对泵泵站工程程的安全全可靠性性的要求求也愈来来愈高。例例如大范范围的农农田和城城镇排水水、矿井井排水的的可靠性性，不仅仅会影响响工农业业的产量量，而且且会给人人民群众众的生命命财产造造成很大大威胁。对对火力发发电厂，一一旦循环环泵站因因故障停停止供水水，将可可能迫使使汽轮发发电机组组不能正正常共工工作而造造成重大大事故。也也就是说说，越来来越多的的人认识识到