簡析寧夏固海揚水灌區(qū)現(xiàn)代化泵站建設(shè)與管理

梁勝軍

寧夏固海揚水管理處 寧夏中衛(wèi) 755100

1 固海揚水工程簡介

固海揚水工程位于寧夏中部干旱帶，是寧夏建設(shè)最早、規(guī)模最大的公益性生態(tài)扶貧揚水灌溉工程。目前工程投運泵站29座、變電所22座，安裝主機組197臺（套），總裝機容量20.3萬千瓦，年均引水量4.5億立方米，灌溉面積170.64萬畝，屬國家級大型電力提灌工程，被山區(qū)群眾形象地稱為“生命工程”、“希望工程”。

固海揚水管理處經(jīng)過40多年建設(shè)發(fā)展，特別是2016年以來，大力實施“互聯(lián)網(wǎng)+泵站自動化”行動，在泵站信息自動化建設(shè)、泵站技術(shù)改造方面邁出了堅實的一步，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)管理模式向信息化管理的轉(zhuǎn)變，成為寧夏泵站技術(shù)改造與革新的領(lǐng)跑者。

2 泵站信息自動化建設(shè)情況

按照水利廳黨委關(guān)于信息水利建設(shè)的重大部署，遵循智慧水利“十三五”規(guī)劃及“互聯(lián)網(wǎng)+水利”行動，在已完成16座泵站綜合自動化監(jiān)控及固海調(diào)度中心綜合業(yè)務(wù)平臺建設(shè)的基礎(chǔ)上，大力推進(jìn)水利基層單位互聯(lián)網(wǎng)盲區(qū)消除工程。

依托固海調(diào)度中心綜合業(yè)務(wù)信息平臺，全面運用自治區(qū)電子外網(wǎng)及水利云資源，建成以云數(shù)據(jù)存儲處理和公網(wǎng)為骨干的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，開創(chuàng)了水利信息自動化數(shù)據(jù)傳輸、存儲的新模式，實現(xiàn)了信息自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，推動了互聯(lián)網(wǎng)與泵站綜合業(yè)務(wù)和灌區(qū)服務(wù)的深度融合，開啟了揚水工程管理和供水服務(wù)的新模式。

2.1 依托“水利云”平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和處理

將管理處自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)集中存儲于水利云平臺，改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分散存儲的模式，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的自動采集、集中存儲、統(tǒng)一處理，實現(xiàn)水利數(shù)據(jù)信息的深度融合與共享。

2.2 依托電子政務(wù)公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，完成各項業(yè)務(wù)功能需求

為32個基層單位接入了寬帶互聯(lián)網(wǎng)。利用電子政務(wù)外網(wǎng)，構(gòu)建了固海信息化數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，滿足了站級自動化監(jiān)控、IP語音電話通訊及安防視頻監(jiān)視等各類信息數(shù)據(jù)無障礙傳輸?shù)囊螅瑢崿F(xiàn)了綜合業(yè)務(wù)全面上線運行。同時，還降低了通訊設(shè)施運行維護(hù)費用，已投運的297部IP語音電話，將運維人員從原來4人減到1人，年節(jié)約運維資金40多萬元。

2.3 運用信息自動化技術(shù)，提升泵站運行調(diào)度管理水平

各泵站的調(diào)配水量、電氣運行參數(shù)、故障報警信息、運行數(shù)據(jù)分析報表等，實時在管理處調(diào)度中心與泵站同步更新和顯示，實現(xiàn)泵站與調(diào)度中心對機組的分級控制功能，提高了調(diào)度中心對泵站的實時監(jiān)控能力，提升了梯級泵站調(diào)度信息自動化管理水平。

2.4 依托電子政務(wù)網(wǎng)，提高內(nèi)部控制信息化建設(shè)水平

在水利廳水慧通平臺搭建管理處內(nèi)部控制信息系統(tǒng)，于2018年1月上線運行，具備一人一賬號接入功能，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的安全管理與共享。通過信息化管理手段，建立健全高效有序的內(nèi)部控制運行體系，將預(yù)算、收支、采購、合同等業(yè)務(wù)的內(nèi)部控制流程和防控措施固化并嵌入到各項業(yè)務(wù)和經(jīng)濟(jì)活動，有效防范各項經(jīng)濟(jì)活動中的風(fēng)險，實現(xiàn)內(nèi)部控制的信息化、流程化、程序化和常態(tài)化，減少可能干擾業(yè)務(wù)流程管控的人為因素，做到了過程留痕、責(zé)任可追溯，推進(jìn)了管理處經(jīng)濟(jì)活動的規(guī)范化、科學(xué)化、信息化，提升了內(nèi)部管理水平和對外服務(wù)的質(zhì)量、效率。

2.5 順應(yīng)現(xiàn)代化泵站發(fā)展趨勢，實現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)信息化管理全覆蓋

建成了包含水資源調(diào)度、工程維護(hù)、機電運行、安全生產(chǎn)和資產(chǎn)管理、移動客戶端APP應(yīng)用等6個子系統(tǒng)的揚水生產(chǎn)綜合業(yè)務(wù)信息化管理應(yīng)用系統(tǒng)。

3 泵站管理及新技術(shù)應(yīng)用情況

3.1 水泵過流部件新型抗磨蝕技術(shù)研究應(yīng)用

長期開展多泥沙黃河水介質(zhì)對水泵過流部件的磨蝕、汽蝕損害，延長水泵過流部件的使用壽命的試驗研究工作。引進(jìn)環(huán)氧金剛砂涂護(hù)、金屬粉末噴涂和噴焊、熱噴鋅防腐抗氧化、鋼板葉輪鑲鋼圈、雙吸離心泵葉片交錯加載、復(fù)合聚氨脂真空澆筑涂層、葉輪碳化鎢噴涂等國內(nèi)外20多項先進(jìn)技術(shù)，在揚水泵站水泵過流部件上進(jìn)行科學(xué)“嫁接”，不斷改進(jìn)材質(zhì)，采用堆焊、金屬涂層和非金屬涂層等多種方法，在水泵過流件抗磨蝕修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗，總結(jié)了一整套技術(shù)資料。

水泵葉輪實現(xiàn)了由第一代鑄鐵葉輪、第二代鑄鋼葉輪向現(xiàn)在第三代鋼板焊接葉輪的改進(jìn)。葉輪運行壽命由出廠的3000千小時，延長到現(xiàn)在的1-2萬多小時，壽命提高3-6倍以上，密封環(huán)壽命提高2.5倍以上，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命，達(dá)到節(jié)能增效、修舊利廢的目的，每年節(jié)約配件直接費達(dá)100萬元以上。有7項成果榮獲“寧夏水利科技進(jìn)步獎”。2017年主編的《揚黃水泵抗磨蝕修復(fù)及防護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》獲批寧夏省級地方標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 水泵葉輪增流技術(shù)研究應(yīng)用

為破解寧夏中部干旱帶缺水難題，實現(xiàn)固海揚水3-5泵站在不增加或更換水泵機組的條件下泵站增加3.8m3/s流量的目的，利用雙吸離心泵葉輪交替加載技術(shù)及設(shè)計方法對3-5泵站5個型號的雙吸離心泵葉輪進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計，使機組在滿足安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，增加機組流量、達(dá)到泵站增流的效果。

經(jīng)過3型8只增流葉輪試驗，利用雙吸離心泵葉輪交替加載技術(shù)及設(shè)計方法優(yōu)化設(shè)計的葉輪，流量比原葉輪額定流量增加了6.8%-16%，水泵實際運行效率也得到一定提升，滿足了3-5泵站增加流量的要求，實現(xiàn)了通過葉輪改造挖潛增效的目的。同時，水泵和電機均運行正常，振動及噪音均小于未更換增流葉輪的水泵機組，水泵無明顯汽蝕聲音，葉輪進(jìn)口無明顯汽蝕破壞。

3.3 其它新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用情況

近年來，利用大型泵站改造資金和維修養(yǎng)護(hù)資金，對部分泵站進(jìn)行了節(jié)能改造。拆除了泵站出水管道出口的薄壁堰、更換為節(jié)能型側(cè)翻式雙開拍門，將出口阻力系數(shù)降為0.1以下。安裝新型高效節(jié)能電機、對個別泵站增加出水管道，提高泵站效率。安裝管道電磁流量計，實現(xiàn)了水泵運行工況的實時監(jiān)測，為水泵性能及經(jīng)濟(jì)運行評價、檢修計劃制定提供了依據(jù)，保證了水泵始終在高效區(qū)運行。

目前，已改造泵站平均裝置效率由改造前的53.5%提高到60.71%，能源單耗由改造前4.8kwh/ktm以上降到4.48kwh/ktm以下，年減少用電1415萬度，節(jié)約電費120萬元（綜合電價8.52分/度），泵站機電設(shè)備運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性得到保障，泵站安全運行率達(dá)到到99%以上，供水保證率由改造前的95%提高到98%以上，緩解了灌區(qū)供水緊張的局面。