简析宁夏固海扬水灌区现代化泵站建设与管理

梁胜军

宁夏固海扬水管理处 宁夏中卫 755100

1 固海扬水工程简介

固海扬水工程位于宁夏中部干旱带，是宁夏建设最早、规模最大的公益性生态扶贫扬水灌溉工程。目前工程投运泵站29座、变电所22座，安装主机组197台（套），总装机容量20.3万千瓦，年均引水量4.5亿立方米，灌溉面积170.64万亩，属国家级大型电力提灌工程，被山区群众形象地称为“生命工程”、“希望工程”。

固海扬水管理处经过40多年建设发展，特别是2016年以来，大力实施“互联网+泵站自动化”行动，在泵站信息自动化建设、泵站技术改造方面迈出了坚实的一步，实现了从传统管理模式向信息化管理的转变，成为宁夏泵站技术改造与革新的领跑者。

2 泵站信息自动化建设情况

按照水利厅党委关于信息水利建设的重大部署，遵循智慧水利“十三五”规划及“互联网+水利”行动，在已完成16座泵站综合自动化监控及固海调度中心综合业务平台建设的基础上，大力推进水利基层单位互联网盲区消除工程。

依托固海调度中心综合业务信息平台，全面运用自治区电子外网及水利云资源，建成以云数据存储处理和公网为骨干的数据传输网，开创了水利信息自动化数据传输、存储的新模式，实现了信息自动化、数字化、网络化，推动了互联网与泵站综合业务和灌区服务的深度融合，开启了扬水工程管理和供水服务的新模式。

2.1 依托“水利云”平台，实现数据存储和处理

将管理处自动化监控数据集中存储于水利云平台，改变传统的数据分散存储的模式，实现各类数据的自动采集、集中存储、统一处理，实现水利数据信息的深度融合与共享。

2.2 依托电子政务公网传输数据，完成各项业务功能需求

为32个基层单位接入了宽带互联网。利用电子政务外网，构建了固海信息化数据传输网络系统，满足了站级自动化监控、IP语音电话通讯及安防视频监视等各类信息数据无障碍传输的要求，实现了综合业务全面上线运行。同时，还降低了通讯设施运行维护费用，已投运的297部IP语音电话，将运维人员从原来4人减到1人，年节约运维资金40多万元。

2.3 运用信息自动化技术，提升泵站运行调度管理水平

各泵站的调配水量、电气运行参数、故障报警信息、运行数据分析报表等，实时在管理处调度中心与泵站同步更新和显示，实现泵站与调度中心对机组的分级控制功能，提高了调度中心对泵站的实时监控能力，提升了梯级泵站调度信息自动化管理水平。

2.4 依托电子政务网，提高内部控制信息化建设水平

在水利厅水慧通平台搭建管理处内部控制信息系统，于2018年1月上线运行，具备一人一账号接入功能，实现了信息数据的安全管理与共享。通过信息化管理手段，建立健全高效有序的内部控制运行体系，将预算、收支、采购、合同等业务的内部控制流程和防控措施固化并嵌入到各项业务和经济活动，有效防范各项经济活动中的风险，实现内部控制的信息化、流程化、程序化和常态化，减少可能干扰业务流程管控的人为因素，做到了过程留痕、责任可追溯，推进了管理处经济活动的规范化、科学化、信息化，提升了内部管理水平和对外服务的质量、效率。

2.5 顺应现代化泵站发展趋势，实现生产业务信息化管理全覆盖

建成了包含水资源调度、工程维护、机电运行、安全生产和资产管理、移动客户端APP应用等6个子系统的扬水生产综合业务信息化管理应用系统。

3 泵站管理及新技术应用情况

3.1 水泵过流部件新型抗磨蚀技术研究应用

长期开展多泥沙黄河水介质对水泵过流部件的磨蚀、汽蚀损害，延长水泵过流部件的使用寿命的试验研究工作。引进环氧金刚砂涂护、金属粉末喷涂和喷焊、热喷锌防腐抗氧化、钢板叶轮镶钢圈、双吸离心泵叶片交错加载、复合聚氨脂真空浇筑涂层、叶轮碳化钨喷涂等国内外20多项先进技术，在扬水泵站水泵过流部件上进行科学“嫁接”，不断改进材质，采用堆焊、金属涂层和非金属涂层等多种方法，在水泵过流件抗磨蚀修复技术领域积累了丰富的经验，总结了一整套技术资料。

水泵叶轮实现了由第一代铸铁叶轮、第二代铸钢叶轮向现在第三代钢板焊接叶轮的改进。叶轮运行寿命由出厂的3000千小时，延长到现在的1-2万多小时，寿命提高3-6倍以上，密封环寿命提高2.5倍以上，有效提高产品质量，延长使用寿命，达到节能增效、修旧利废的目的，每年节约配件直接费达100万元以上。有7项成果荣获“宁夏水利科技进步奖”。2017年主编的《扬黄水泵抗磨蚀修复及防护技术导则》获批宁夏省级地方标准。

3.2 水泵叶轮增流技术研究应用

为破解宁夏中部干旱带缺水难题，实现固海扬水3-5泵站在不增加或更换水泵机组的条件下泵站增加3.8m³/s流量的目的，利用双吸离心泵叶轮交替加载技术及设计方法对3-5泵站5个型号的双吸离心泵叶轮进行优化改进设计，使机组在满足安全稳定运行的基础上，增加机组流量、达到泵站增流的效果。

经过3型8只增流叶轮试验，利用双吸离心泵叶轮交替加载技术及设计方法优化设计的叶轮，流量比原叶轮额定流量增加了6.8%-16%，水泵实际运行效率也得到一定提升，满足了3-5泵站增加流量的要求，实现了通过叶轮改造挖潜增效的目的。同时，水泵和电机均运行正常，振动及噪音均小于未更换增流叶轮的水泵机组，水泵无明显汽蚀声音，叶轮进口无明显汽蚀破坏。

3.3 其它新技术新设备应用情况

近年来，利用大型泵站改造资金和维修养护资金，对部分泵站进行了节能改造。拆除了泵站出水管道出口的薄壁堰、更换为节能型侧翻式双开拍门，将出口阻力系数降为0.1以下。安装新型高效节能电机、对个别泵站增加出水管道，提高泵站效率。安装管道电磁流量计，实现了水泵运行工况的实时监测，为水泵性能及经济运行评价、检修计划制定提供了依据，保证了水泵始终在高效区运行。

目前，已改造泵站平均装置效率由改造前的53.5%提高到60.71%，能源单耗由改造前4.8kwh/ktm以上降到4.48kwh/ktm以下，年减少用电1415万度，节约电费120万元（综合电价8.52分/度），泵站机电设备运行的安全性、可靠性、稳定性得到保障，泵站安全运行率达到到99%以上，供水保证率由改造前的95%提高到98%以上，缓解了灌区供水紧张的局面。