淺析現(xiàn)代水利電力提灌工程的挑戰(zhàn)與發(fā)展前景

摘要：電力提灌工程是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，但在工程建設(shè)與運(yùn)行管理過(guò)程中也面臨著一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)，嚴(yán)重制約著工程效益的發(fā)揮，如何破解電力提灌工程面臨的困境成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。從分析電力提灌工程所面臨的困境入手，分析其在發(fā)展過(guò)程中面臨的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的對(duì)策。同時(shí)，結(jié)合目前電力提灌工程發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)，闡述了電力提灌工程未來(lái)發(fā)展方向，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：電力提灌工程；工程效益；困境；發(fā)展方向電力提灌工程是指通過(guò)電力設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵，將地下水或河水等水源提升至灌溉用地或城市供水系統(tǒng)中的一種工程［1］。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，電力提灌工程得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。然而，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，電力提灌工程所面臨的困境與挑戰(zhàn)也日益凸顯。電力提灌工程在設(shè)備更新、技術(shù)升級(jí)、管理水平等方面還存在較大的差距，這限制了其進(jìn)一步發(fā)展。另一方面，隨著水源的嚴(yán)重污染和氣候變化的影響，電力提灌工程所面臨的困境也越來(lái)越復(fù)雜和嚴(yán)峻。因此，對(duì)電力提灌工程的發(fā)展前景進(jìn)行深入的研究和分析，具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。本文旨在對(duì)電力提灌工程所面臨的困境和發(fā)展前景進(jìn)行分析和探討，以期為相關(guān)部門和企業(yè)提供參考和借鑒，推動(dòng)電力提灌工程的健康發(fā)展。

1當(dāng)前電力提灌工程所面臨的困境

1.1工程老化失修嚴(yán)重，設(shè)備長(zhǎng)期帶病運(yùn)行

現(xiàn)存電力提灌工程電灌站大多修建于20世紀(jì)六七十年代，由于受到當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的限制，“三邊”問(wèn)題十分突出，設(shè)計(jì)水平低下，建設(shè)水平低下，設(shè)施落后，再加上長(zhǎng)期的使用，大量的泵站、渠首、主支渠及結(jié)構(gòu)物受到了沖刷、碳化、開(kāi)裂、沉陷、凍脹等因素的影響，大量的水渠發(fā)生了大規(guī)模的開(kāi)裂和崩塌。由于水閘、開(kāi)閉等設(shè)備的年代久遠(yuǎn)，導(dǎo)致了水渠過(guò)流不暢、漏損嚴(yán)重等問(wèn)題。目前，我國(guó)大多數(shù)水利提水項(xiàng)目的機(jī)組都已嚴(yán)重老化，且大多是被淘汰的產(chǎn)品，它們?cè)谳^長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是帶病運(yùn)行，造成了灌溉系統(tǒng)的效率不斷下降，能源消耗不斷增大，效益不斷下降，故障頻發(fā)，管理成本、運(yùn)營(yíng)成本不斷上升，對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展造成了很大的沖擊。例如某市發(fā)電提灌項(xiàng)目在用的電動(dòng)機(jī)151臺(tái)，水泵151臺(tái)，閘閥280臺(tái)，有63%的機(jī)組已超過(guò)30年，74%的機(jī)組已超過(guò)報(bào)廢年限。目前，主干、主干渠和支渠的比例分別為47%、81.4%和70%；泵站廠房的60%，渡槽的70%，涵洞的55%，反蝕吸管的75%，都處于嚴(yán)重帶病工況。

1.2水價(jià)長(zhǎng)期“倒掛”，“造血”作用弱

多年來(lái)，由于水利水電的社會(huì)福利、糧食價(jià)格低廉等原因，大部分水電項(xiàng)目?jī)H以“象征性”的形式收取少量費(fèi)用，與“以水為本”的“以水代水”的做法相去甚遠(yuǎn)，而近年來(lái)水電價(jià)格的大幅增長(zhǎng)又加大了經(jīng)營(yíng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。一些引水項(xiàng)目的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，連總費(fèi)用的20%都不到。但長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)水電開(kāi)發(fā)中存在著水價(jià)不合理、價(jià)格低廉、收費(fèi)難等問(wèn)題，造成了大量的水電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目無(wú)法按照正常的成本收費(fèi)，同時(shí)也造成了灌區(qū)本身的“造血”能力不足。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某項(xiàng)目一期工程造價(jià)0.389元/m3，實(shí)際造價(jià)只占造價(jià)的67.7%；民勤引水工程造價(jià)0.430元/m3，工程造價(jià)只為實(shí)際造價(jià)的51.1%；提灌項(xiàng)目的平均費(fèi)用是0.680元/m3，而實(shí)施費(fèi)用是0.243元/m3。低水價(jià)既導(dǎo)致了高揚(yáng)程水電提灌的水資源浪費(fèi)，又導(dǎo)致了水電工程的維護(hù)與更新經(jīng)費(fèi)的短缺，使得水電工程的開(kāi)發(fā)與管理面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這極大地阻礙了水電開(kāi)發(fā)與管理的科學(xué)化與高效化，同時(shí)也阻礙了水電開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化與規(guī)?；倪M(jìn)程。

1.3維護(hù)經(jīng)費(fèi)短缺，升級(jí)改造舉步維艱

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)水電提灌工程的改造、擴(kuò)建、開(kāi)發(fā)等方面存在著資金、人力等的嚴(yán)重短缺，近幾年國(guó)家對(duì)于該工程的升級(jí)改造基本未進(jìn)行過(guò)大型投資，再加上當(dāng)?shù)卣?cái)政拮據(jù)，維護(hù)經(jīng)費(fèi)短缺，導(dǎo)致其升級(jí)改造進(jìn)度較慢，升級(jí)改造進(jìn)度遠(yuǎn)趕不上工程的老化進(jìn)度，除了被納入國(guó)家重點(diǎn)灌溉項(xiàng)目的大中型灌溉項(xiàng)目外，其他項(xiàng)目由于缺少資金來(lái)源，致使其不斷退化，從而限制了灌溉項(xiàng)目的有效利用，并導(dǎo)致了國(guó)有資產(chǎn)的大量浪費(fèi)。

1.4項(xiàng)目用電限制，影響了項(xiàng)目效益

近幾年，部分地區(qū)對(duì)提力、提灌項(xiàng)目在年度用電基數(shù)上實(shí)行限量控制，超基數(shù)加價(jià)。在水費(fèi)不漲的前提下，用戶用電卻超出了基數(shù)，增加了提水費(fèi)用，限制了項(xiàng)目的總體效益。每年都要支付很高的超基費(fèi)，這對(duì)管理單位來(lái)說(shuō)是一種很大的負(fù)擔(dān)，從而造成了灌區(qū)干旱缺水、電力價(jià)格昂貴的情況，這對(duì)灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展有很大的影響。

1.5供求矛盾嚴(yán)重，影響種植結(jié)構(gòu)調(diào)整

前期電力提灌工程多是“以糧為綱”時(shí)期為解決人民的溫飽問(wèn)題而興建的，其機(jī)組布置及供水量都是以糧食（以麥類為主）為基礎(chǔ)，具有機(jī)組規(guī)模大，流量大，運(yùn)行時(shí)間集中，冬天停水時(shí)間長(zhǎng)等特征。在我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)高效種植的背景下，目前采用電力提灌技術(shù)已經(jīng)不能滿足我國(guó)農(nóng)田對(duì)水資源的需求。灌溉用水需求的矛盾日益尖銳，在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)了“卡脖子旱”，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷縮小等問(wèn)題，已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。近年來(lái)，對(duì)多級(jí)提水工程提出了很多新問(wèn)題，對(duì)機(jī)組的調(diào)整和配置也提出了新的要求。

1.6改革難，運(yùn)作模式僵化

近幾年雖然按照中央、省級(jí)有關(guān)水利工程管理制度的有關(guān)規(guī)定，將多數(shù)水電工程管理所劃歸為“準(zhǔn)公益”，但是，因公共福利人員經(jīng)費(fèi)、公共福利維護(hù)經(jīng)費(fèi)等方面存在著很大的問(wèn)題，導(dǎo)致管道制度的改革一直沒(méi)有得到很好的實(shí)施。項(xiàng)目多采用“以事業(yè)為主體”的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制，加上輸水管道企業(yè)的管理體制和運(yùn)作機(jī)制尚不完善，存在著“體制不順、機(jī)制不活、權(quán)責(zé)不清”等問(wèn)題，造成了水利部門的“機(jī)構(gòu)臃腫、人浮于事、員工素質(zhì)低下、激勵(lì)約束機(jī)制缺失”等現(xiàn)象，致使大部分水利部門出現(xiàn)了“管理落后、效益低下、虧空”等現(xiàn)象。

2電力提灌工程發(fā)展對(duì)策

2.1減少運(yùn)行管理成本

要降低運(yùn)營(yíng)和管理費(fèi)用，首先有關(guān)部門要在日常管理中，提高對(duì)提灌工程的關(guān)注度，確定灌溉的范圍，并根據(jù)實(shí)際的狀況和規(guī)模來(lái)進(jìn)行改造，在不影響各項(xiàng)目品質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行資料收集和設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以提高其灌溉性能，從而達(dá)到滿足人民生活用水的要求。對(duì)于高揚(yáng)程水電提灌這樣的大型項(xiàng)目，必須充分考慮到其規(guī)模效應(yīng)，對(duì)全部維修和管理的工作實(shí)行分期實(shí)施，可以有效提升建設(shè)效率，加強(qiáng)提灌的使用品質(zhì)，也可以為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二是為保證機(jī)械裝備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率達(dá)到期望水平，在裝備管理中，應(yīng)根據(jù)區(qū)域的實(shí)際需要，從市場(chǎng)上購(gòu)買適合于該區(qū)域的節(jié)水裝備，充分發(fā)揮這些裝備的特性，既可以減少成本支出，又可以減小能源損耗帶來(lái)的消極影響，還可以提高人民的生活品質(zhì)。從宏觀上來(lái)說(shuō)，由于農(nóng)業(yè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較滯后，因此，新型節(jié)能設(shè)備可有效減少用戶負(fù)擔(dān)，加強(qiáng)成本管控力，可解決企業(yè)所面對(duì)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，還可滿足農(nóng)業(yè)地區(qū)灌溉需要［2］。

2.2構(gòu)建合理的水價(jià)機(jī)制

水價(jià)過(guò)高不僅會(huì)導(dǎo)致人民對(duì)水的實(shí)際需求難以滿足，并且農(nóng)作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益也無(wú)法同其費(fèi)用的支出形成良好正比關(guān)系。為避免該情況的出現(xiàn)，工作人員應(yīng)在水資源價(jià)格進(jìn)行控制時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有政策，進(jìn)行調(diào)整改革，對(duì)水價(jià)管理進(jìn)行優(yōu)化，有效提升效率，減少水價(jià)成本。進(jìn)行管理方式調(diào)整時(shí)，要在區(qū)域發(fā)展立場(chǎng)上，認(rèn)識(shí)到對(duì)水價(jià)定額管理的重要意義，并以實(shí)際狀況為依據(jù)，實(shí)施按方收費(fèi)和計(jì)量，以達(dá)到控制水費(fèi)的目的。在這個(gè)過(guò)程中，有關(guān)公司要強(qiáng)化對(duì)轄區(qū)的控制，對(duì)水價(jià)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用進(jìn)行審核及管控，要認(rèn)識(shí)到農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況，將其所能承受的范圍考慮在內(nèi)，對(duì)應(yīng)分析和管理，對(duì)水價(jià)計(jì)取進(jìn)行控制，從而有效地提升運(yùn)營(yíng)及管理效率，并對(duì)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)及發(fā)展起到積極作用。

2.3確保水管單位運(yùn)行資金及時(shí)足額落實(shí)

保證水管單位運(yùn)行資金的及時(shí)、足額落實(shí)到項(xiàng)目中，要將維修管理工作和人員經(jīng)費(fèi)納入總預(yù)算，提高資金的運(yùn)營(yíng)效率，同時(shí)也可以有效地控制成本。與此同時(shí)，有了充足的資金，還可以減少人才流失的概率，提升設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，從而達(dá)到滿足工程建設(shè)的各個(gè)方面要求，這對(duì)后續(xù)的維護(hù)工作也會(huì)有積極的作用［3］。

3電力提灌工程發(fā)展前景

電力提灌工程具有明顯的區(qū)域特征，在不同地區(qū)的應(yīng)用場(chǎng)景不盡相同，其發(fā)展前景也各不相同。在干旱區(qū)，因輸電線路鋪設(shè)難度大，引水工程造價(jià)高，對(duì)居民生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等用水造成了很大的影響。在此背景下可加大太陽(yáng)能提灌站的使用，在太陽(yáng)能充足的區(qū)域，建立太陽(yáng)能灌溉系統(tǒng)，能夠有效地緩解人畜飲水困難、農(nóng)業(yè)缺水等問(wèn)題。太陽(yáng)能提灌站是利用太陽(yáng)能光伏陣列、通用變頻器和光伏控制器，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動(dòng)水泵機(jī)組，把水輸送到灌區(qū)，從而對(duì)作物進(jìn)行灌溉［4］。由于太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率提高，以及對(duì)高效水泵的持續(xù)研發(fā)，太陽(yáng)能提灌站的發(fā)展前景將非常廣闊。優(yōu)點(diǎn)如下：（1）運(yùn)行費(fèi)用低：在系統(tǒng)安裝并投運(yùn)后，不需要任何的運(yùn)行費(fèi)用。以25年的壽命為基礎(chǔ)，3年的總操作費(fèi)用和柴油的總費(fèi)用相當(dāng)。而且，由于光伏面板的降價(jià)和石油價(jià)格的上漲，它的平均壽命也將變短。（2）太陽(yáng)能提灌不需要配套電力等設(shè)備，而用常規(guī)的柴油和用電提灌需要配套的人工、設(shè)備和輸電設(shè)備，尤其是用電，平均1 km的成本在10～150 000元之間。另外，該太陽(yáng)能灌溉與灌溉系統(tǒng)的無(wú)能耗、自動(dòng)化運(yùn)行，可以節(jié)省90%的電力與人力成本。（3）能耗低、污染?。河捎谔?yáng)提水灌溉采用的是潔凈的太陽(yáng)能，因此減少了柴油機(jī)和電能的耗能。（4）提水效果好：太陽(yáng)能提水灌溉系統(tǒng)使用了一種新型的特殊的太陽(yáng)能光伏泵，使能量轉(zhuǎn)換得到極大的提升。與一般的小型、中型泵站比較，該泵站可使泵站的效率提高40%。（5）成本低、占地少、方便安裝，相比于傳統(tǒng)的電力提灌工程，光伏發(fā)電設(shè)備可以節(jié)約大量的土地資源，而且能夠有效解決傳統(tǒng)電力提灌工程運(yùn)行中所存在的能耗高、環(huán)境污染大等問(wèn)題，更加符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。但在光伏發(fā)電設(shè)備的安裝過(guò)程中需要考慮到兩個(gè)方面的內(nèi)容，即太陽(yáng)能電池板能否穩(wěn)定運(yùn)行以及整個(gè)系統(tǒng)能否正常工作，同時(shí)還需要考慮到整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性。因此，在使用光伏發(fā)電設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)盡量保證整個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，尤其是要確保光伏電池板能夠在充足的光照環(huán)境下高效地進(jìn)行工作，以降低電量損耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源利用率的提升。與此同時(shí)，還應(yīng)針對(duì)不同類型、不同功率的太陽(yáng)能電池板進(jìn)行合理選擇，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。從國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)的重視程度來(lái)看，將會(huì)以農(nóng)業(yè)節(jié)能、節(jié)水灌溉為主要內(nèi)容，進(jìn)一步提高灌區(qū)土地生產(chǎn)率和水資源利用效率［5］。在此背景下，通過(guò)配套太陽(yáng)能提灌站的使用，完善計(jì)量設(shè)施、科學(xué)管理，科學(xué)灌溉發(fā)展定大有可為。

4結(jié)語(yǔ)

電力提灌工程對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)具有極為重要的作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一［6］。目前來(lái)看，我國(guó)的部分地區(qū)受到各方面因素的影響，電力提灌工程處于各種困境。相關(guān)部門單位要以保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、促進(jìn)農(nóng)民增收為目的進(jìn)一步加強(qiáng)灌區(qū)精細(xì)化管理使灌溉設(shè)施與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求相匹配，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的落實(shí)與深入推進(jìn)和現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能等不斷融合與創(chuàng)新發(fā)展，電力提灌工程也將逐漸向現(xiàn)代化管理方向發(fā)展，工程運(yùn)行效率與管理水平也將進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李軍平，男，甘肅平?jīng)鋈?，水利工程師，中專，研究方向：電力提灌工程管理?/p>