淺析現代水利電力提灌工程的挑戰與發展前景

摘要：電力提灌工程是現代農業發展的重要基礎，但在工程建設與運行管理過程中也面臨著一系列問題和挑戰，嚴重制約著工程效益的發揮，如何破解電力提灌工程面臨的困境成為業界關注的重點。從分析電力提灌工程所面臨的困境入手，分析其在發展過程中面臨的問題，并提出相應的對策。同時，結合目前電力提灌工程發展現狀與未來趨勢，闡述了電力提灌工程未來發展方向，希望能夠為相關工作人員提供參考與借鑒。

關鍵詞：電力提灌工程；工程效益；困境；發展方向電力提灌工程是指通過電力設備來驅動水泵，將地下水或河水等水源提升至灌溉用地或城市供水系統中的一種工程［1］。近年來，隨著我國經濟的快速發展和城市化進程的加速推進，電力提灌工程得到了廣泛的應用和推廣。然而，隨著我國經濟進入新常態，電力提灌工程所面臨的困境與挑戰也日益凸顯。電力提灌工程在設備更新、技術升級、管理水平等方面還存在較大的差距，這限制了其進一步發展。另一方面，隨著水源的嚴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越復雜和嚴峻。因此，對電力提灌工程的發展前景進行深入的研究和分析，具有重要的理論意義和實踐意義。本文旨在對電力提灌工程所面臨的困境和發展前景進行分析和探討，以期為相關部門和企業提供參考和借鑒，推動電力提灌工程的健康發展。

1當前電力提灌工程所面臨的困境

1.1工程老化失修嚴重，設備長期帶病運行

現存電力提灌工程電灌站大多修建于20世紀六七十年代，由于受到當時經濟技術條件的限制，“三邊”問題十分突出，設計水平低下，建設水平低下，設施落后，再加上長期的使用，大量的泵站、渠首、主支渠及結構物受到了沖刷、碳化、開裂、沉陷、凍脹等因素的影響，大量的水渠發生了大規模的開裂和崩塌。由于水閘、開閉等設備的年代久遠，導致了水渠過流不暢、漏損嚴重等問題。目前，我國大多數水利提水項目的機組都已嚴重老化，且大多是被淘汰的產品，它們在較長時間內都是帶病運行，造成了灌溉系統的效率不斷下降，能源消耗不斷增大，效益不斷下降，故障頻發，管理成本、運營成本不斷上升，對灌區農業及農村經濟的健康發展造成了很大的沖擊。例如某市發電提灌項目在用的電動機151臺，水泵151臺，閘閥280臺，有63%的機組已超過30年，74%的機組已超過報廢年限。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%，都處于嚴重帶病工況。

1.2水價長期“倒掛”，“造血”作用弱

多年來，由于水利水電的社會福利、糧食價格低廉等原因，大部分水電項目僅以“象征性”的形式收取少量費用，與“以水為本”的“以水代水”的做法相去甚遠，而近年來水電價格的大幅增長又加大了經營企業的經營費用。一些引水項目的收費標準，連總費用的20%都不到。但長期以來，我國水電開發中存在著水價不合理、價格低廉、收費難等問題，造成了大量的水電開發項目無法按照正常的成本收費，同時也造成了灌區本身的“造血”能力不足。經統計，某項目一期工程造價0.389元/m3，實際造價只占造價的67.7%；民勤引水工程造價0.430元/m3，工程造價只為實際造價的51.1%；提灌項目的平均費用是0.680元/m3，而實施費用是0.243元/m3。低水價既導致了高揚程水電提灌的水資源浪費，又導致了水電工程的維護與更新經費的短缺，使得水電工程的開發與管理面臨著巨大的挑戰，這極大地阻礙了水電開發與管理的科學化與高效化，同時也阻礙了水電開發、農業產業化與規模化的進程。

1.3維護經費短缺，升級改造舉步維艱

長期以來，我國對水電提灌工程的改造、擴建、開發等方面存在著資金、人力等的嚴重短缺，近幾年國家對于該工程的升級改造基本未進行過大型投資，再加上當地政府財政拮據，維護經費短缺，導致其升級改造進度較慢，升級改造進度遠趕不上工程的老化進度，除了被納入國家重點灌溉項目的大中型灌溉項目外，其他項目由于缺少資金來源，致使其不斷退化，從而限制了灌溉項目的有效利用，并導致了國有資產的大量浪費。

1.4項目用電限制，影響了項目效益

近幾年，部分地區對提力、提灌項目在年度用電基數上實行限量控制，超基數加價。在水費不漲的前提下，用戶用電卻超出了基數，增加了提水費用，限制了項目的總體效益。每年都要支付很高的超基費，這對管理單位來說是一種很大的負擔，從而造成了灌區干旱缺水、電力價格昂貴的情況，這對灌溉農業的發展有很大的影響。

1.5供求矛盾嚴重，影響種植結構調整

前期電力提灌工程多是“以糧為綱”時期為解決人民的溫飽問題而興建的，其機組布置及供水量都是以糧食（以麥類為主）為基礎，具有機組規模大，流量大，運行時間集中，冬天停水時間長等特征。在我國農業產業結構調整和經濟高效種植的背景下，目前采用電力提灌技術已經不能滿足我國農田對水資源的需求。灌溉用水需求的矛盾日益尖銳，在整個農業生產過程中，出現了“卡脖子旱”，高產、優質、高效的農業生產規模不斷縮小等問題，已成為影響農業生產、農業發展的重要因素。近年來，對多級提水工程提出了很多新問題，對機組的調整和配置也提出了新的要求。

1.6改革難，運作模式僵化

近幾年雖然按照中央、省級有關水利工程管理制度的有關規定，將多數水電工程管理所劃歸為“準公益”，但是，因公共福利人員經費、公共福利維護經費等方面存在著很大的問題，導致管道制度的改革一直沒有得到很好的實施。項目多采用“以事業為主體”的計劃經濟體制，加上輸水管道企業的管理體制和運作機制尚不完善，存在著“體制不順、機制不活、權責不清”等問題，造成了水利部門的“機構臃腫、人浮于事、員工素質低下、激勵約束機制缺失”等現象，致使大部分水利部門出現了“管理落后、效益低下、虧空”等現象。

2電力提灌工程發展對策

2.1減少運行管理成本

要降低運營和管理費用，首先有關部門要在日常管理中，提高對提灌工程的關注度，確定灌溉的范圍，并根據實際的狀況和規模來進行改造，在不影響各項目品質的基礎上，進行資料收集和設計，并對其進行除險加固，以提高其灌溉性能，從而達到滿足人民生活用水的要求。對于高揚程水電提灌這樣的大型項目，必須充分考慮到其規模效應，對全部維修和管理的工作實行分期實施，可以有效提升建設效率，加強提灌的使用品質，也可以為以后的工作打下堅實的基礎。二是為保證機械裝備的運轉效率達到期望水平，在裝備管理中，應根據區域的實際需要，從市場上購買適合于該區域的節水裝備，充分發揮這些裝備的特性，既可以減少成本支出，又可以減小能源損耗帶來的消極影響，還可以提高人民的生活品質。從宏觀上來說，由于農業地區的經濟發展比較滯后，因此，新型節能設備可有效減少用戶負擔，加強成本管控力，可解決企業所面對的經濟問題，還可滿足農業地區灌溉需要［2］。

2.2構建合理的水價機制

水價過高不僅會導致人民對水的實際需求難以滿足，并且農作物產量及經濟效益也無法同其費用的支出形成良好正比關系。為避免該情況的出現，工作人員應在水資源價格進行控制時，根據現有政策，進行調整改革，對水價管理進行優化，有效提升效率，減少水價成本。進行管理方式調整時，要在區域發展立場上，認識到對水價定額管理的重要意義，并以實際狀況為依據，實施按方收費和計量，以達到控制水費的目的。在這個過程中，有關公司要強化對轄區的控制，對水價運營費用進行審核及管控，要認識到農民經濟狀況，將其所能承受的范圍考慮在內，對應分析和管理，對水價計取進行控制，從而有效地提升運營及管理效率，并對農村地區經濟建設及發展起到積極作用。

2.3確保水管單位運行資金及時足額落實

保證水管單位運行資金的及時、足額落實到項目中，要將維修管理工作和人員經費納入總預算，提高資金的運營效率，同時也可以有效地控制成本。與此同時，有了充足的資金，還可以減少人才流失的概率，提升設備的運行質量，從而達到滿足工程建設的各個方面要求，這對后續的維護工作也會有積極的作用［3］。

3電力提灌工程發展前景

電力提灌工程具有明顯的區域特征，在不同地區的應用場景不盡相同，其發展前景也各不相同。在干旱區，因輸電線路鋪設難度大，引水工程造價高，對居民生活、農業生產等用水造成了很大的影響。在此背景下可加大太陽能提灌站的使用，在太陽能充足的區域，建立太陽能灌溉系統，能夠有效地緩解人畜飲水困難、農業缺水等問題。太陽能提灌站是利用太陽能光伏陣列、通用變頻器和光伏控制器，將太陽能轉化為電能，驅動水泵機組，把水輸送到灌區，從而對作物進行灌溉［4］。由于太陽能電池板的轉換效率提高，以及對高效水泵的持續研發，太陽能提灌站的發展前景將非常廣闊。優點如下：（1）運行費用低：在系統安裝并投運后，不需要任何的運行費用。以25年的壽命為基礎，3年的總操作費用和柴油的總費用相當。而且，由于光伏面板的降價和石油價格的上漲，它的平均壽命也將變短。（2）太陽能提灌不需要配套電力等設備，而用常規的柴油和用電提灌需要配套的人工、設備和輸電設備，尤其是用電，平均1 km的成本在10～150 000元之間。另外，該太陽能灌溉與灌溉系統的無能耗、自動化運行，可以節省90%的電力與人力成本。（3）能耗低、污染小：由于太陽提水灌溉采用的是潔凈的太陽能，因此減少了柴油機和電能的耗能。（4）提水效果好：太陽能提水灌溉系統使用了一種新型的特殊的太陽能光伏泵，使能量轉換得到極大的提升。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，相比于傳統的電力提灌工程，光伏發電設備可以節約大量的土地資源，而且能夠有效解決傳統電力提灌工程運行中所存在的能耗高、環境污染大等問題，更加符合現代農業發展需求。但在光伏發電設備的安裝過程中需要考慮到兩個方面的內容，即太陽能電池板能否穩定運行以及整個系統能否正常工作，同時還需要考慮到整個系統的供電可靠性。因此，在使用光伏發電設備的過程中應盡量保證整個系統能夠正常運行，尤其是要確保光伏電池板能夠在充足的光照環境下高效地進行工作，以降低電量損耗，實現對能源利用率的提升。與此同時，還應針對不同類型、不同功率的太陽能電池板進行合理選擇，保證系統運行的穩定性。從國家對農業的重視程度來看，將會以農業節能、節水灌溉為主要內容，進一步提高灌區土地生產率和水資源利用效率［5］。在此背景下，通過配套太陽能提灌站的使用，完善計量設施、科學管理，科學灌溉發展定大有可為。

4結語

電力提灌工程對我國的現代化建設具有極為重要的作用，是農業生產中不可或缺的基礎設施之一［6］。目前來看，我國的部分地區受到各方面因素的影響，電力提灌工程處于各種困境。相關部門單位要以保障農業生產安全、促進農民增收為目的進一步加強灌區精細化管理使灌溉設施與現代化農業生產需求相匹配，促進我國農村經濟發展。隨著國家農業政策的落實與深入推進和現代信息技術、人工智能等不斷融合與創新發展，電力提灌工程也將逐漸向現代化管理方向發展，工程運行效率與管理水平也將進一步提高。

參考文獻：

［1］王建榮.高揚程電力提灌工程泵站經濟運行的措施［J］.建筑與預算，2021（7）：9597.

［2］張明香.高揚程電力提灌工程水管單位加強成本控制的幾點做法［J］.財富生活，2021（14）：3738.

［3］張志霞.高揚程電力提灌工程中節能降耗措施的創新研究［J］.農業科技與信息，2020（21）：112，114.

［4］高風燕.高揚程電力提灌工程可持續發展的對策和建議［J］.中國建材科技，2019，28（6）：164165.

［5］吳春明.高揚程電力提灌工程供水期的設備安全運行管理探討［J］.中國建材科技，2019，28（1）：145146.

［6］吳春明.高揚程電力提灌工程可持續發展的對策和建議［J］.科技風，2019（3）：181.

作者簡介：李軍平，男，甘肅平涼人，水利工程師，中專，研究方向：電力提灌工程管理。