我国排灌水泵的发展史（3）

    4.灌溉排水泵站技术标准建设
    灌溉排水泵站的发展，离不开泵站技术标准的发展。我国近30多年来，在泵站工程方面持续不断地开展了科学研究及试点应用等工作，取得了一大批成果，积累许多宝贵经验。为了保证取得的成果和经验在更大的范围内得到推广应用，以进一步发挥和提高泵站工程的经济、社会和环境效益，原水电部于1985年制订颁布了《泵站技术改造导则》（SD 140-85）和《泵站现场测试规程》（SD 140-85），于1986年制订颁布了《泵站技术规范》（SD 204-86），包括泵站设计、泵站安装、泵站验收和泵站技术管理等分册。泵站技术标准经过30年的建设和发展，目前我国已颁布实施的泵站技术标准有《泵站设计规范》（GB/T 50265-2010）、《泵站更新改造技术规范》（GB/T 50560-2009）、《水利泵站施工及验收规范》（GB/T 51033-2014）、《泵站设备安装及验收规范》（SL 317-2015）、《泵站技术管理规程》（GB/T 30948-2014）、《泵站安全鉴定规程》（SL 316-2015）、《泵站现场测试与安全检测规程》（SL 548-2012）、《灌溉排水泵站机电设备报废标准》（SL 510-2010）、《泵站计算机监控与信息系统技术导则》（SL 583-2012）和《潜水泵站技术规范》（SL 584-2012）等10项，涉及泵站工程的设计、施工安装、验收、运行管理、现场测试、安全评价、更新改造等各个方面，初步形成泵站标准化体系。通过上述标准的制定和贯彻，建立了一支泵站标准化队伍，极大地规范和指导了灌溉排水泵站建设与运行管理工作，对促进我国泵站工程技术进步和生产建设的发展正在发挥并将继续发挥积极作用。
    5.灌溉排水泵站技术研究及推广应用
    （1）灌区大型泵站改造关键技术研究
    为解决大中型灌溉排水泵站更新改造中存在的一些技术问题，在“十一五”期间，科技部和水利部首次将泵站方面的技术研究项目——“灌区大型泵站改造关键技术研究”课题纳入“十一五”国家科技支撑计划。中国灌溉排水发展中心联合武汉大学、中国农业大学、河海大学和扬州大学等院校承担了该课题的研究任务，通过现场调研、理论分析、数值计算、模型试验及现场试验相结合的方法，在全面调研全国大中型灌溉排水泵站老化状况及更新改造情况的基础上，选择典型泵站，系统开展了泵站技术经济指标体系及其综合评价方法、泵站工程老化及设备故障诊断方法、泵站系统模拟仿真及测试技术、泵站系统优化配套与运行管理技术的研究，提出了大型泵站技术经济指标体系及综合评价方法1套；建立了泵站工程老化及设备故障诊断方法、泵站系统模拟仿真及测试技术、泵站系统优化配套与运行管理技术各1套；获得泵站老化及设备故障诊断方法和泵站测试技术等方面的专利6项；获得泵站老化及设备故障诊断、泵站装置系统水力优化设计、泵系统运行仿真和灌区泵站运行管理决策支持系统等方面的计算机软件著作权10件；制修订《泵站更新改造技术规范》等标准4项；所取得的成果在试点泵站——山西大禹渡泵站和安徽凤凰颈泵站的更新改造工程应用后，装置效率平均提高10%左右，能源单耗降低1.0kWh/ktm以上，泵站运行安全性大大提高，节能效果显著。
    （2）大中型灌溉排水泵站改造与高效运行关键技术及设备研究
    在“十一五”国家科技支撑计划——“灌区大型泵站改造关键技术研究”课题研究取得良好效果的基础上，中国灌溉排水发展中心联合中国农业大学、武汉大学、扬州大学和河海大学等院校又承担了“十二五”国家科技支撑计划——“大中型灌溉排水泵站改造与高效运行关键技术及设备研究”课题。从2012年开始，开展了离心泵装置系统三维数字化设计技术、轴流泵装置系统三维数字化设计技术、泵站运行调控与节能技术、高性能水泵水力模型系列型谱、泵站标准化技术和排灌泵站改造与高效运行关键技术工程应用等方面的研究；目前，课题研究取得了许多研究与应用成果，其中，中国农业大学和中国灌溉排水发展中心等单位取得的“大流量双吸离心泵压力脉动调控与节能关键技术及应用”成果，显著提高了离心泵机组运行稳定性，降低了机组综合运行能耗，增强了供水保障能力，提高了灌溉保证率，为大型泵站安全稳定和经济高效运行提供了技术支撑。经教育部组织的专家鉴定委员会鉴定，该成果推动了我国双吸离心泵理论与技术的创新，总体上达到国际领先水平，2014年1月荣获教育部科学技术进步一等奖。
    （3）技术推广应用
    2010年以来，水利部高度重视水利科技推广工作，连续6年将“节水灌溉水源工程（泵站）运行调度技术推广”（项目号：TG1027）、“水泵抗磨蚀综合防治技术”（项目号：TG1124）、“新型复合材料拍门技术”（项目号：TG1125）、“灌溉泵站更新改造水泵选型优化技术推广”（项目号：TG1215）、“大型泵站水泵机组运行工况‘双调’技术推广”（项目号：TG1306）、“灌溉泵站离心泵机组调速技术推广”（项目号：TG1514）等项目列入国家水利科技推广计划。中国灌溉排水发展中心联合有关单位承担了上述6项技术的推广任务，在山西、安徽、湖北等10多个省（自治区、直辖市）的近百座大中型灌溉排水泵站更新改造工程中进行了推广应用，提高泵站装置效率3~5个百分点以上，平均降低能源单耗0.2kWh/ktm以上，不仅节能效果显著，还大大提高了泵站运行的安全可靠性和稳定性。
    6.灌溉排水泵站建设与运行管理展望
    虽然我国灌溉排水泵站建设取得了巨大成就，其数量及装机功率等在世界上占有一席之地，但是，我国灌溉排水泵站的技术装备水平和运行管理水平等与美国、荷兰、日本等世界上灌溉排水泵站发达的国家相比，还存在一定的差距。但是，随着全球气候的变暖、旱涝等灾害发生频次的不断增多、水资源短缺及地区水资源不平衡等问题更加突出，我国各级政府及部门将对灌溉排水泵站事业越来越重视，建设投入、管理投入和科研投入将不断加大，人才队伍建设不断加强，我们的泵站事业将得到快速发展，建设与运行管理水平将逐步达到国际先进水平。
    （1）扩大泵站更新改造范围，进一步完善灌溉排水体系
    “十一五”、“十二五”期间，国家投入大笔资金对大型灌溉排水泵站实施了更新改造，使大型灌溉排水泵站在保证国家粮食安全、防洪安全、供水安全等领域发挥了越来越重要的作用。中小型灌溉排水泵站是大型灌溉排水泵站、蓄水、输水、调（引）水等工程的延伸和发挥效益的载体，但是，中小型灌溉排水泵站设备老化和建筑物破损失修等问题还未得到有效解决。因此，“十三五”乃至“十四五”期间，国家对灌溉排水泵站更新改造的投入力度将不断加大，在改造大型灌溉排水泵站的同时，扩大泵站更新改造范围，实施中小型灌溉排水泵站更新改造，以进一步完善我国灌溉排水体系。
    （2）实现泵站“安全、高效、经济” 运行
    目前，我国灌溉排水泵站更新改造主要是以解决工程安全问题和恢复泵站提排水能力为主，但是，部分泵站由于受资金、技术等原因限制，改造后装置效率提高的不明显、优化运行和优化调度等经济运行方式不能有效实现。现代农业的发展，对灌溉排水水的实时性、可靠性和稳定性等要求越来越高；节约型社会建设，对泵站节能的要求也越来越高。因此，下一步的灌溉排水泵站更新改造，在解决泵站安全问题和恢复泵站提排水能力的同时，还应将解决泵站“高效、经济”等问题作为重点，以真正实现泵站“安全、高效、经济”运行。
    （3）实现泵站工程运行智能化和管理信息化
    泵站自动化与信息化是为泵站工程管理服务的，是提升泵站运行效率的科学管理手段，是泵站技术发展与科学管理过程中必要的系统之一。随着自动控制、网络通信等技术的发展，智能设备在泵站自动化与信息化系统中应用将会越来越广泛，将有效实现泵站工程运行智能化和管理信息化。如在泵站自动监控系统中增加主机组振动、摆度、噪音等智能监测设备，并在泵站管理信息系统中建立故障分析处理数据库等，以实现泵站检修由传统的计划检修转变为动态检修，即由智能设备采集泵站主要设备的运行状态，传输到泵站自动化与信息化系统进行处理，自动识别设备是否需要进行检修。
    （4）泵站工程将进一步大型化及多功能化
    目前，针对水资源短缺及地区水资源不平衡等问题，国家建成了以梯级泵站提水为主的南水北调东线工程，各地也正在建设或规划建设一批集农业灌溉、城乡居民生活用水、工业用水和生态用水为一体的超大型泵站提水+调（引）水工程。如正在建设的山西省小浪底引黄工程地下泵站，拟装设6台立式、单吸、三级蜗壳式离心泵，设计扬程251m，单机设计流量5.0m3/s，单机配套功率约1.6万kW。随着这些超大型提水泵站的建成，我国地区之间水资源不平衡问题将得到有效缓解，农业灌溉等用水得到进一步保证。
    （5）水泵效率及可靠性、稳定性将进一步提高
    目前，我国研制开发的水泵模型性能基本上达到了国际先进水平，但是水泵制造水平与世界先进水平还存在一定的差距，一些要求较高的泵站工程往往采用进口水泵，这一问题引起了泵站行业和水泵制造行业的高度重视，正在努力改变这种现状。随着我国水泵科研水平、制造工艺水平、所用材料的制造水平等的不断提高，加之中外合资及引进消化世界上先进的水泵制造技术及材料技术，灌溉排水泵站将能大量用上效率及可靠性、稳定性更高的且经济的水泵，以进一步提高我国灌溉排水泵站技术装备水平。