景電二期大型泵站更新改造的必要性

張正蘋，沈國云

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

景電工程是一項(xiàng)高揚(yáng)程、大流量、多梯級(jí)電力提水灌溉工程。工程由景電一期、景電二期和景電二期延伸向民勤調(diào)水工程（以下簡(jiǎn)稱民調(diào)工程）三部分組成。其中，景電一期是一個(gè)獨(dú)立的供水系統(tǒng)，景電二期和民調(diào)工程共用一個(gè)提水系統(tǒng)。

景電二期工程于1984 年開工建設(shè)，1994 年基本建成。工程設(shè)計(jì)提水流量18 m3/s，加大流量21 m3/s，總揚(yáng)程713 m，設(shè)計(jì)年提水量2.66 億m3（不含民調(diào)工程水量），設(shè)計(jì)灌溉面積3.47 萬hm2。自工程建成運(yùn)行以來，徹底改變了當(dāng)?shù)亍暗嗡F如油，十年九不收”的干旱落后面貌，被灌區(qū)人民譽(yù)為20 世紀(jì)70 年代的“救命工程”，20 世紀(jì)80 年代的“翻身工程”，20 世紀(jì)90 年代的“致富工程”，21 世紀(jì)的“生態(tài)工程”。

1 工程效益

景電二期工程經(jīng)過30 多年的建設(shè)運(yùn)行，極大地促進(jìn)了灌區(qū)農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展，提高和改善了灌區(qū)人民的生活水平。工程還為防止水土流失，減少風(fēng)沙危害，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。工程實(shí)施以來產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1.1 社會(huì)效益

景電二期工程建成后，灌區(qū)安置甘、蒙兩省區(qū)景泰、古浪、天祝、左旗等7 縣（旗）移民近30 萬人，在灌區(qū)新建了7 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），新擴(kuò)建各級(jí)學(xué)校103 座，新擴(kuò)建醫(yī)院（所）12 座，修建家庭水窖2.6 萬多座及其他各類設(shè)施。工程提水灌溉面積達(dá)到3.28 萬hm2，擴(kuò)大改善井灌面積0.19 萬hm2。后續(xù)民調(diào)工程的實(shí)施解決了民勤當(dāng)?shù)?.61 萬人、12.41 萬頭牲畜的飲水困難問題，同時(shí)恢復(fù)灌溉面積0.88 萬hm2，為維持民勤縣4.25 萬hm2耕地面積不再萎縮作出了巨大貢獻(xiàn)。

1.2 經(jīng)濟(jì)效益

景電二期工程新增了近3.33 萬hm2的水澆地，為灌區(qū)人民提供了穩(wěn)定良好的生存發(fā)展條件，灌區(qū)內(nèi)農(nóng)、林、牧全面發(fā)展，初步形成了農(nóng)、工、商綜合經(jīng)營的新格局。工程受益以來，已累計(jì)生產(chǎn)糧食450 多萬t，油料等經(jīng)濟(jì)作物180 多萬t。灌區(qū)已成為甘肅省主要的瓜果、蔬菜、畜產(chǎn)品的生產(chǎn)基地。

1.3 生態(tài)效益

景電二期工程建設(shè)運(yùn)行30 多年來，與景電一期工程一起造就了千里沃野，近百萬畝的灌區(qū)與三北防護(hù)林帶連成一片，阻止了騰格里沙漠的南侵，改善了區(qū)域環(huán)境。據(jù)工程上水前后的氣象資料對(duì)比，灌區(qū)小氣候得到了改善。后續(xù)民調(diào)工程實(shí)施以來，累積調(diào)水14 億m3，民勤地下水開采逐步減少，地下水位連年上升，生態(tài)環(huán)境得到有力改善。

2 工程存在的問題

由于受建設(shè)時(shí)期生產(chǎn)力發(fā)展水平的制約，工程設(shè)計(jì)施工中普遍存在著標(biāo)準(zhǔn)低、設(shè)備陳舊落后等先天不足，加之灌區(qū)農(nóng)民承受能力有限，灌區(qū)水費(fèi)計(jì)收沒有按成本收取，管理單位負(fù)擔(dān)沉重，缺乏足夠的資金對(duì)工程設(shè)施進(jìn)行及時(shí)改造，使本來就存在隱患和缺陷的泵站建筑物及機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期帶病運(yùn)行。

2.1 建筑工程問題

2.1.1 部分泵站站址選擇存在缺陷 總干四泵站修建于石門溝右岸，背靠第三系砂質(zhì)泥巖陡立山體。廠址周邊地下水潛流量大，通過砂碎石覆蓋層及基巖裂隙，常年潛流入泵站前池、廠后，對(duì)泵房箱形基礎(chǔ)、前池、廠后及廠區(qū)造成嚴(yán)重的侵蝕破壞；同時(shí)泵站廠后山體陡峭、巖層軟弱，加之雨水侵蝕和風(fēng)化剝蝕等原因，多處地段的巖體出現(xiàn)了垂直裂縫，最寬處達(dá)30～40 cm，嚴(yán)重威脅泵房及廠后管道安全。

2.1.2 泵站混凝土管道制造技術(shù)工藝存在缺陷 各泵站安裝的非國標(biāo)預(yù)應(yīng)力混凝土管道，工藝有缺陷，存在質(zhì)量問題。經(jīng)多年運(yùn)行，管身保護(hù)層空鼓、脫落，鋼筋銹斷，裂縫、節(jié)頭滲水、漏水嚴(yán)重，已發(fā)生過多起管道爆裂事故；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，非國標(biāo)預(yù)應(yīng)力混凝土管道老化破損率高達(dá)76%以上，嚴(yán)重危及泵站安全。

2.1.3 建筑物破損、老化嚴(yán)重 經(jīng)過多年運(yùn)行，各泵站建筑物破損、老化嚴(yán)重。前池側(cè)墻混凝土嚴(yán)重碳化，保護(hù)層老化、脫落，部分泵站混凝土預(yù)制板側(cè)墻塌落；底板混凝土鋼筋銹脹、露筋嚴(yán)重，出現(xiàn)裂縫，局部塌陷；池內(nèi)淤積嚴(yán)重。

2.2 機(jī)電設(shè)備問題

2.2.1 泵站級(jí)間流量不平衡，部分機(jī)組損耗快 景電二期工程是一項(xiàng)高揚(yáng)程、大流量、多梯級(jí)電力提水灌溉工程，實(shí)際運(yùn)行過程中僅靠泵站設(shè)置的調(diào)流機(jī)組難以實(shí)現(xiàn)泵站級(jí)間流量平衡，特別是在灌溉高峰期，因泵站級(jí)間流量不平衡造成的溢流棄水問題比較突出，造成了灌區(qū)水利用率降低。為使泵站級(jí)間流量平衡，部分機(jī)組頻繁開停機(jī)調(diào)流，不但耗能大，而且對(duì)機(jī)組的損耗嚴(yán)重，壽命縮短。

2.2.2 機(jī)電設(shè)備制造技術(shù)水平相對(duì)落后 各泵站安裝的高、低壓電氣設(shè)備現(xiàn)在屬淘汰產(chǎn)品，配件購置困難，安全性能不符合規(guī)范要求。水泵進(jìn)、出水閘閥制造技術(shù)工藝不成熟，產(chǎn)品本身存在技術(shù)缺陷。進(jìn)水閘閥密封功能失效，行程不準(zhǔn)確，啟閉失靈；出水閘閥卡軸，電氣回路動(dòng)作不可靠，液壓系統(tǒng)不保壓，不能有效防止水錘和管道水倒流，致使水泵不能正常開停機(jī)，提水效率降低。二期總干各泵站及南干一泵站裝設(shè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為可變程控制系統(tǒng)，屬淘汰產(chǎn)品，備品備件無法購置，系統(tǒng)幾近癱瘓。

2.2.3 機(jī)電設(shè)備老化失修嚴(yán)重，帶病勉強(qiáng)運(yùn)行 水泵泵體及葉輪氣蝕磨損嚴(yán)重，腔體高低壓區(qū)串水，水泵效率嚴(yán)重下降，同時(shí)水泵承壓能力嚴(yán)重減弱，泵體有破裂的危險(xiǎn)。電機(jī)各部件及線圈絕緣嚴(yán)重老化，故障率逐年增加；同時(shí)電機(jī)老化導(dǎo)致?lián)p耗增大，能耗上升。

2.2.4 泵站提水能力和運(yùn)行效率下降，能源單耗上升 泵站工程設(shè)施的日益老化，致使泵站提輸水能力、運(yùn)行效率嚴(yán)重下降，能源單耗上升到6.5 度/（kt·m），泵站裝置效率降至41.8%。

3 景電二期大型泵站更新改造的必要性

3.1 泵站更新改造是提高安全運(yùn)行率的需要

通過對(duì)泵站更新改造，泵站安全運(yùn)行率和提水效率將進(jìn)一步提升，灌區(qū)用水有了保障，運(yùn)行成本將大大降低，為工程逐步走向良性運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 泵站更新改造是確保糧食安全的需要

景電二期泵站承擔(dān)著景泰、古浪、阿拉善左旗3.33多萬hm2農(nóng)田灌溉和向民勤調(diào)水以解決民勤部分農(nóng)田灌溉、人畜飲水任務(wù)，是灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程，是灌區(qū)30 多萬人民賴以生存的生命工程。為確保灌區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，保障灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和增產(chǎn)、增效，促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)民收入和生活水平不斷提高，對(duì)泵站進(jìn)行更新改造非常重要。

3.3 泵站更新改造是改善生態(tài)環(huán)境的需要

景電二期工程灌區(qū)位于騰格里沙漠南緣，干旱少雨，風(fēng)沙多。工程建成后，與景電一期的灌區(qū)、三北防護(hù)林帶連成一片，在騰格里沙漠南緣形成了1000 多km2的綠色屏障。民調(diào)工程向民勤調(diào)水，是實(shí)行石羊河流域綜合治理目標(biāo)的重要組成部分，對(duì)民勤盆地的保護(hù)起到了非常重要作用。由于泵站運(yùn)行效率下降，提水能力下降，農(nóng)、林爭(zhēng)水矛盾比較突出，經(jīng)常造成林地供水不足。只有通過泵站更新改造，提高泵站提水能力，確保生態(tài)正常用水，保持和加大植樹造林種草面積，才能有效遏制風(fēng)沙侵蝕，逐步改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和惡劣的生存條件。

4 結(jié)語

更新改造工程的完成，將提高泵站的安全性，加大工程的供水能力，提高泵站的供水效率，減少水量及能源的消耗。將在滿足灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和人民生活用水增長(zhǎng)的需要，推動(dòng)和加快灌區(qū)農(nóng)村、農(nóng)業(yè)建設(shè)的進(jìn)程、促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善等方面起到非常重要的作用。為保障灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，確保灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)民生活不斷改善和收入不斷提高，對(duì)現(xiàn)有泵站工程進(jìn)行更新改造是非常必要和迫切的。