王小永,苗 磊,彭 欣
(陜西水環境工程勘測設計研究院,陜西 西安 710018)
港口抽黃灌溉工程位于陜西省關中東部,灌區覆蓋潼關、華陰兩縣(市)的10 個鄉鎮,工程于1976 年動工興建,設計灌溉面積14.08 萬畝,有效灌溉面積12.02 萬畝,泵站共分南頭塬、寺角營塬、吳村塬、高橋塬、孟塬、南場等6 個灌溉系統。1998 年,省計委批準在維持港口一級站抽水流量不變的基礎上,擴灌黃河一級階地部隊農場及華陰北社鄉約6.81萬畝農田,一級站總灌溉面積由14.08 萬畝擴大為20.89 萬畝。
港口抽黃灌溉工程泵站始建于20 世紀70 年代,建設標準偏低,主機組材質和工藝水平差,大部分電氣設備屬淘汰產品,耗能高,運行安全可靠性差,水泵抽取黃河泥沙水,磨蝕嚴重,流量衰減,效率低下;主體建筑物老化破損,功能減退,灌溉面積逐年減少,嚴重制約了灌區糧食增產,農民增收,制約了灌區經濟社會的發展。
港口抽黃大型泵站建設于20 世紀70 年代,我國正處于一個特定的歷史時期,受當時經濟、社會條件的限制,工程設計標準偏低,土建工程主要是受益縣、公社組織農民工完成,質量難以保證,水泵、電機產品技術落后,特別是黃河水源泥沙量大,粒徑粗,硬度高,經過長期運行,水泵機組、電氣設備和工程設施老化嚴重,不少機泵和電氣設備均已成淘汰產品,維修費用較大,維修期間影響灌溉。
泵站管理體制還有待進一步深入改革,機構設置還不夠高效;運行管理的機制距離現代化社會主義市場經濟發展的實際需要還有較大距離,普遍缺乏經濟自給自立的能力;量水通信等管理設施簡陋,方法和手段還比較落后。現有灌溉水價遠低于供水成本水價,有些地方水費收取率低,甚至拖欠嚴重,泵站存在的這些問題,嚴重制約了灌區的健康可持續發展。
(1)灌區工程特別是泵站更新改造是我國糧食安全保障的需要
糧食安全一直是國家自立、社會穩定和關系國民經濟發展的全局性、重大戰略。黨中央、國務院一直高度重視糧食安全工作,為保障糧食安全,國家發改委早在2008 年11 月就發布了《國家糧食安全中長期規劃綱要》,該文件明確提出了一系列灌區建設的意見,要加大工程的建設力度,加強農業基礎設施重點是農田水利工程建設,提高供水的保證率,提高糧食生產能力方面要加大資金投入力度。因此,對灌區工程特別是泵站的更新改造工程,是保證灌溉工程正常運行的需要,是實現糧食安全目標的需要,是確保社會經濟發展和穩定的需要。
(2)灌區泵站更新改造是促進農業和農村經濟發展的需要
該灌區土地肥沃,耕地面積大,但可供水源不多,另外地下水埋藏也較深,難以作為灌溉供水水源使用。該地區年平均降水量525.5 mm 左右,年平均水面蒸發量達1193.6 mm,是較為干旱缺水地區。干旱缺水是制約農業生產發展的主要因素,因此本灌區建設泵站抽取黃河水進行農業灌溉,解決灌區農業需水要求,促進農業生產發展,改善農業生產條件,提高人民生活水平。灌區抽水泵站已經構成了灌區一條連接人民生活的生命線,已構成了維系該地區居民最基本的生存權利的堅實基礎,泵站的更新改造將為灌區建設小康社會打下堅實的基礎。
(3)灌區泵站更新改造是泵站工程安全運行的需要
該灌區泵站建設時間早,泵站各項設施不同程度老化失修,水泵長期磨損氣蝕、壓力管道長期銹蝕,造成設備損壞嚴重,機電設備年限長,且大都屬已經淘汰產品,不僅耗能高,而且安全可靠性較差。多年來,因缺少對泵站的資金投入,不能及時的維修更新破損老化的設備和設施,積累了大量不安全因素,工作人員的生命安全遭受威脅,泵站的正常運行也得不到保證。
(4)灌區泵站更新改造是改善農業生態環境的需要
灌區地處半干旱地區,地形比較復雜,溝壑發育,是生態環境脆弱的地區,過度或盲目開發就可能破壞生態環境的平衡狀態,破壞人類正常的生存環境。泵站的建設能夠保障水量供給,農田作物得到健康生長,在干旱地區起到了改善生態環境,涵養水源,凈化空氣、抑制水土流失、減輕風沙威脅等作用。
(1)灌溉水源水量有保證,灌區泵站更新改造能提高水的利用率和節水保證率。由于大氣候的變遷,近些年的水資源量也相對減少,隨著糧食價格的上漲和國家對種糧農民的優惠補貼政策,農民的種糧積極性越來越高,農業灌溉用水占整個國民經濟各部門用水比重也越來越大,水資源緊缺是各灌區的首要問題,該灌區的水源為黃河,水源是可靠的,水量是有保障的,灌區泵站更新改造后,可以大力挖掘灌區的節水潛力,充分提高水的利用率和節水保證率,達到節水的目的。
(2)灌區基礎設施較好,節水改造潛力巨大,灌區泵站更新改造工程當地政府和群眾愿意實施。灌區耕地集中連片,現有各項設施布置合理,基礎設施較好,更新改造工程容易實施,能夠實現糧食作物增產,灌溉定額降低,群眾灌溉積極性提高,既減少了維護費和灌溉水費,減輕了農民負擔,又增加了農民收入,將農業增產,農民增收的意愿和發展節水農業統一起來,有利于構建和諧社會,建設社會主義新農村。
(3)水泵機組質量水平顯著提升,為灌區泵站更新改造提供了保障條件。近些年我國水泵和電機設備的制造技術水平及產品質量得到快速發展和明顯進步,有很多產品達到世界先進水平。很多水泵廠家在泥沙磨蝕材料研究方面投入較大,研發了多泥沙水源水泵金屬材質結構,使水泵葉輪殼體運行使用得到明顯改善和提高,使泵站更新改造在機電設備方面提供了保障條件。
(4)技術力量強,經驗豐富,更新改造工程實施質量有保障。近幾年,灌區已經組織實施了多項水利工程的設計和施工任務,當地技術力量強,經驗豐富,組織有保障,各個項目實施質量好,效益顯著。
實施泵站更新改造項目,可以大大提高泵站的技術裝備水平、灌溉供水條件;能明顯地改善灌區干旱缺水的不利局面,切實地改善和恢復灌溉面積,顯著地改善當地群眾的農業生產條件;實現灌區節水、增效的目的,實現農業增產、農民增收和社會經濟發展的目標;為灌區的社會經濟發展、人民生活水平提高發揮重要作用。
(1)泵站更新改造后,提高了泵站運行可靠性,恢復和提高了灌溉標準,改善了灌溉條件,保證了農業的穩產高產,對全面建設小康社會將起到非常重要的保障作用。
(2)更新改造后的泵站裝置更加科學合理,設備技術狀態會變得更好,設備完好率得到提高,維修費用明顯節約。另外可以改善當地灌區群眾的生產條件、勞動工作環境,泵站內的溫度、噪聲下降明顯,不安全因素大量消除,事故隱患發生率明顯減少。
(3)泵站的更新改造可以增加泵站的出水流量、節省能源、提高裝置效率、降低運行成本。可以改善灌溉條件、農田生產條件,緩解用水高峰期灌溉和其它行業的供水矛盾。
(4)水泵機械結構的更新改造,可以對空蝕性能進行改善,采用抗空蝕耐磨損材料可以有效地延長水泵使用壽命,加大維修周期,能減少維護工作量和費用。
(5)泵站更新改造將有效地降低供水成本,減輕群眾的灌溉水費負擔。
(6)泵站更新改造將使用更為先進的機電設備,給機電設備的制造工業帶來良好的發展機遇,同時推動本地區建筑行業的發展,為當地財政增加稅收。
(7)泵站更新改造后,供水條件得到改善,可以調整農作物種植結構、提高農作物復種指數,可以促進灌區社會經濟的進一步發展。
(8)泵站信息化、自動化的更新改造,可以改善各級泵站之間的配水條件,泵站開停機時間次數更合理,降低供水成本,滿足農業灌溉用水要求。
(1)減少大修效益。泵站建于20 世紀90 年代,泵房年久失修、機電設備老化嚴重、配套設施靠修舊利廢維持運行。年維修費較高,工程更新改造后,每年將減少大量的維修工作量和節省維修費用,泵站采用的設備使用年限將有所延長,水泵抗腐蝕性能大幅度提高,每年可減少設備零件的更換和修理費。
(2)提高管理效益。泵站更新改造后,設備狀況大為改善,運行效率大幅度提高,安全有了保障,加上泵站將采用計算機自動化監控管理,泵站將進入少人值守的管理模式,每年可節省管理人員和運行人員的費用。泵站更新改造工程的完成,不僅節約了能源,更重要的是提高泵站運行可靠性,恢復和提高了灌溉標準,改善了灌溉條件,保證了農業的穩產高產。泵站工程更新改造后,灌區環境充分得以改善,將有利于灌區的生態環境的改善,可以減少風沙災害、保持水土、調節小氣候、凈化空氣等。泵站的信息化、自動化建設和改造也將加快灌區現代化的進程,對加速灌區水利工程的現代化進程將起到極大的推動作用。
經調研分析,現狀灌區泵站建設年代早,主機組材質和工藝水平差,大部分電氣設備屬淘汰產品,耗能高,受泥沙磨蝕嚴重,流量衰減,效率低下,運行安全可靠性差;主體建筑物老化破損,功能減退,灌溉面積逐年減少,嚴重制約了灌區糧食增產,農民增收,制約了灌區經濟社會的發展。對泵站的更新改造,會對社會經濟發展帶來積極影響,提高工程效益,因此,對泵站更新改造工程是必要的,且十分重要。