國外大型泵站發(fā)展及運(yùn)行管理情況綜述
(作者未知) 2009/7/20
隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,水資源的戰(zhàn)略地位愈來愈重要,水資源的高效利用和有效管理越來越得到世界各國政府的高度重視。以“水—可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵”為主題的國際淡水會議于2002年12月3日在德國波恩拉開序幕。世界各國先后出臺了水資源調(diào)度及綜合利用、水土保持、按用途優(yōu)化用水及海水淡化等方針政策,并以此來解決日益嚴(yán)重的水危機(jī)問題。
泵站——水的唯一人工動力來源,作為重要的工程措施,它在水資源的合理調(diào)度和管理中起著不可替代的作用。同時,泵站在防洪、排澇和抗旱減災(zāi),以及工農(nóng)業(yè)用水和城鄉(xiāng)居民生活供水等方面發(fā)揮著重要作用。另外,泵站為耗能大戶,節(jié)能和節(jié)水問題一樣重要。因此,泵站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)化管理就顯得尤為重要。
1.國外泵站工程的發(fā)展?fàn)顩r
泵站是解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化當(dāng)今三大水資源問題的有效工程措施之一。它們承擔(dān)著區(qū)域性的防洪、除澇、灌溉、調(diào)水和供水的重任,主要用于農(nóng)田排灌、城市給排水以及跨流域調(diào)水等。泵站與其它水利建筑物不同,它無需修建擋水和引水建筑物,對資源和環(huán)境無影響,受水源、地形、地質(zhì)等條件的影響較小,且具有投資省、成本低、工期短、見效快、靈活機(jī)動等優(yōu)點(diǎn)。但是,泵站運(yùn)行要耗能,設(shè)備維護(hù)和更新費(fèi)用高。盡管如此,許多國家還是把泵站工程建設(shè)列為優(yōu)先考慮的重點(diǎn)。尤其是荷蘭、日本、原蘇聯(lián)和美國等國家,他們的發(fā)展速度較快,技術(shù)更先進(jìn),管理更完善,有許多東西值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。
1.1荷蘭泵站工程發(fā)展?fàn)顩r
荷蘭是一個地勢低洼的國家,約有四分之一的國土面積低于海平面,歷史上即以筑堤、排水、圍海造田而著稱,再加上部分地區(qū)開墾沼澤地等,其排水問題十分突出。為了解決這些矛盾,荷蘭政府興建了眾多的大型排水泵站,迄今已從圍海造田中增加土地面積約60萬公頃。荷蘭排水泵站的特點(diǎn)是揚(yáng)程低、流量大。如1973年興建的愛茅頓排水泵站,最大揚(yáng)程僅2.3m,單機(jī)流量37.5m3/s,總排水能力150m3/s,并有可能在將來擴(kuò)大至350~400m3/s。
荷蘭目前已建成的大型泵站有600多座,安裝口徑1.2m以上的大型水泵機(jī)組2400多臺(荷蘭泵的轉(zhuǎn)速高,其口徑1.2m相當(dāng)于我國口徑1.8m以上的大泵),其泵站的數(shù)量和大泵的臺數(shù)都是我國泵站數(shù)量的三倍以上。
在水泵設(shè)計(jì)及裝置配套方面,荷蘭有世界著名的水力機(jī)械專家,可對水泵裝置進(jìn)行性能測試、水錘計(jì)算、模型試驗(yàn)等;在機(jī)械方面,可進(jìn)行振動計(jì)算和測量、性能和噪音的監(jiān)測等。他們還廣泛利用計(jì)算機(jī),從計(jì)算機(jī)輔助選型(CAS)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)到計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM);從水力、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)到葉片、導(dǎo)葉加工的嚴(yán)格控制,全程使用計(jì)算機(jī),使產(chǎn)品在高度先進(jìn)的設(shè)計(jì)和工藝基礎(chǔ)上制造出來。荷蘭比較注重科研的投入,科研力量很強(qiáng),研究機(jī)構(gòu)齊全,設(shè)施非常完善,對水泵及其進(jìn)、出水流道均有比較系統(tǒng)的研究。完美的設(shè)計(jì)和制造,提高了機(jī)組的性能指標(biāo),增加了泵站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
1.2日本泵站工程發(fā)展?fàn)顩r
日本是一個島國,國土面積大部分為山地、丘陵,人均擁有的耕地面積較少。為獲得土地面積,日本采用了大規(guī)模攔海造地的方法,同時興建了一批排水泵站,以解決易澇地區(qū)的排漬問題。
日本灌排事業(yè)的形成與發(fā)展,始終與水稻種植的歷史相關(guān)。大約公元前3世紀(jì)前后,以容易灌溉的地區(qū)為中心開始了水稻的種植。修建了許多簡易的水渠和小型池塘。后來,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平逐漸提高,農(nóng)田灌溉設(shè)施逐步向全國發(fā)展。
19世紀(jì)前后,圍繞大河流域的水田開發(fā)取得進(jìn)展,初步形成現(xiàn)在日本水田面積300萬hm2的規(guī)模。1868年明治維新后,近代科學(xué)技術(shù)和日本傳統(tǒng)的水田農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合,日本的灌溉排水設(shè)施得到廣泛建設(shè),不斷發(fā)展提高。
1970年前后,日本大米過剩,政府開始推行調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的政策,灌溉排水設(shè)施的建設(shè)從原來以水田為中心轉(zhuǎn)入以旱地為中心。進(jìn)入1990年后,隨著灌溉排水設(shè)施以新建改良為主的制度逐步完善,以大河下游沼澤為中心,積極推行了旨在提高生產(chǎn)率的排水設(shè)施建設(shè)。
目前,日本由國家投資興建的水庫、水渠、水閘、泵站等骨干水利設(shè)施共1443項(xiàng),灌排水渠總長17810km。全國共有7400個土地改良區(qū),控制面積340萬hm2。
現(xiàn)在的日本灌排事業(yè),已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了因種植水稻而必須具備的功能。所到之處,灌溉排水設(shè)施與自然密切共存,相依相伴。它們在貯存地下水、防洪、防污治污、國土治理的生態(tài)環(huán)境中,發(fā)揮著極為重要的作用,維護(hù)和創(chuàng)造了日本優(yōu)美的農(nóng)村景觀和人文文化。
在該國眾多的大型泵站中,新川河口和三鄉(xiāng)排水站是較有代表性的。新川河口排水站共裝有6臺直徑為4.2m的貫流式水泵,揚(yáng)程2.6m,單臺泵流量40(未完,下一頁)
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