分析我國(guó)大型灌溉排水泵站存在的主要問(wèn)題和更新改造的必要性

逄 輝，高永昕

(1.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080;2.黑龍江省富達(dá)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)工程有限公司，黑龍江綏化152000)

我國(guó)是世界機(jī)電灌排大國(guó)，無(wú)論是動(dòng)力保有量，還是泵站的數(shù)量和規(guī)模都堪稱世界第一。但由于我國(guó)灌排泵站發(fā)展的特殊背景，造成了泵站整體技術(shù)狀況較差，特別是大部分泵站經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行，泵站老化問(wèn)題非常突出。這種狀態(tài)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和全面建設(shè)小康社會(huì)的需要，也無(wú)法滿足資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)與水利現(xiàn)代化發(fā)展的要求。

1 大型泵站存在的主要問(wèn)題

1.1 工程方面的問(wèn)題

1.1.1 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)計(jì)不盡合理

我國(guó)大型灌溉排水泵站中約90%建于20世紀(jì)80年代及以前，特別是20世紀(jì)60、70年代建成的泵站，限于當(dāng)時(shí)的政治條件、經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平，很多泵站規(guī)劃論證不足，工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，泵站布局不合理，“三邊”工程多，配套不健全。許多泵站在建設(shè)時(shí)機(jī)組選型不當(dāng)，水泵長(zhǎng)期在低效區(qū)運(yùn)行，導(dǎo)致泵站效率低下，能源浪費(fèi)，運(yùn)行費(fèi)用不斷上升。例如黑龍江省樺川縣悅來(lái)泵站新河宮提灌站和肇東市澇洲泵站一級(jí)提灌站，因設(shè)計(jì)不合理，加之進(jìn)水閘門變形關(guān)閉不嚴(yán)，冬季水泵內(nèi)的積水無(wú)法排空，只好在水泵旁燒煤取暖防凍，不然機(jī)組就被凍壞，來(lái)年春灌就無(wú)法開(kāi)機(jī)。全國(guó)有相當(dāng)一部分泵站均未配套攔污設(shè)施，常常發(fā)生異物堵塞或卡死機(jī)組現(xiàn)象;一些排澇泵站受益區(qū)的控制性涵閘設(shè)計(jì)流量不滿足泵站排水要求，導(dǎo)致一邊是大量農(nóng)田被淹，一邊是泵站不能滿負(fù)荷排水，限制了泵站效益的發(fā)揮。

1.1.2 工程標(biāo)準(zhǔn)低，效益衰減嚴(yán)重

我國(guó)建于20世紀(jì)80年代以前的泵站，灌溉泵站灌溉保證率不高，一般只50～70%;排水泵站排澇標(biāo)準(zhǔn)低，大多只能達(dá)到3～5 a一遇的標(biāo)準(zhǔn)，使灌排區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到了很大的限制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)除澇面積3～5 a一遇標(biāo)準(zhǔn)的占已治理面積的43%，而達(dá)到5～10 a一遇標(biāo)準(zhǔn)的占已治理面積的40%，達(dá)到10 a一遇以上標(biāo)準(zhǔn)的僅占17%，而且由于工程老化、年久失修等原因，大多數(shù)工程的排水能力達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有的工程只有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的40%左右。

由于灌溉保證率低，導(dǎo)致大量土地得不到有效灌溉。如黑龍江省肇東市可發(fā)展水稻種植面積33 hm2，但由于該市澇州泵站設(shè)計(jì)流量偏小，使提水流量和灌溉保證率降低，加之泵站老化，目前只能勉強(qiáng)維持30萬(wàn)畝水稻種植面積的灌溉，嚴(yán)重制約了該市水稻種植面積的發(fā)展。

1.1.3 運(yùn)行效率低，能耗高

20世紀(jì)60、70年代，泵站建設(shè)所需的建筑材料非常緊張，水泵、電機(jī)和其他主要機(jī)電設(shè)備技術(shù)落后、性能差、質(zhì)量不可靠，且產(chǎn)品奇缺，可供選擇的型號(hào)和品種很少，泵站往往只能按設(shè)備“定身”建造，以致出現(xiàn)同一泵房?jī)?nèi)安裝有多種型號(hào)的機(jī)組，機(jī)型不配套、“大馬拉小車”的情況比比皆是，效率很低。如陜西省交口抽渭的西樓站、王候站設(shè)計(jì)揚(yáng)程18 m，采用32sh－19型水泵降速運(yùn)行，水泵效率僅為70%，比規(guī)定值至少低13%。全國(guó)大型灌排泵站平均裝置效率僅40%～50%，能源單耗平均達(dá)7～8 kW·h/kt·m，距部頒標(biāo)準(zhǔn)要求相差甚遠(yuǎn)。

1.1.4 機(jī)電設(shè)備老化嚴(yán)重，可靠性差

長(zhǎng)期以來(lái)各地對(duì)泵站管理、運(yùn)行、維修資金投入嚴(yán)重不足，使泵站機(jī)電設(shè)備老化問(wèn)題得不到解決，導(dǎo)致泵站機(jī)電設(shè)備老化問(wèn)題非常突出，在應(yīng)付自然災(zāi)害面前暴露出了很多問(wèn)題，機(jī)組不能運(yùn)轉(zhuǎn)，效益不能發(fā)揮，機(jī)電設(shè)備事故增多，大部分泵站工程完好率、設(shè)備完好率低于60%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于部頒標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)大型灌排泵站需要更新老化的主機(jī)組約1.2萬(wàn)臺(tái)套，占大型泵站全部機(jī)組的60%多。如黑龍江省新仁灌溉站建于日偽時(shí)期，解放后雖歷經(jīng)多次修復(fù)改造，但都是局部修修補(bǔ)補(bǔ)，遠(yuǎn)未徹底整修，工程破損仍十分嚴(yán)重，現(xiàn)在已基本上處于癱瘓狀態(tài)。

1.1.5 建筑物年久失修，工程安全隱患多

沿江、沿湖的排澇泵站和灌溉水源泵站由于地質(zhì)條件較差，基礎(chǔ)穩(wěn)定性不夠，導(dǎo)致泵站建筑物破損嚴(yán)重，工程安全問(wèn)題突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有60%的泵站因基礎(chǔ)穩(wěn)定性不夠，發(fā)生不均勻沉陷，造成建筑物損壞，如進(jìn)出水池和穿堤建筑物因不均勻沉陷產(chǎn)生不同程度的裂縫，進(jìn)出水流道(管道)裂縫和伸縮節(jié)止水破壞，泵房底板、墻體、梁柱開(kāi)裂，沉降縫止水破壞，屋面開(kāi)裂，水工建筑物混凝土碳化、表面脫落、鋼筋裸露銹蝕等等?；A(chǔ)穩(wěn)定性不夠，還導(dǎo)致泵站工程本身防洪安全標(biāo)準(zhǔn)大大降低，不少排澇泵站因自身防洪安全問(wèn)題，面對(duì)滔滔洪水不能開(kāi)機(jī)運(yùn)行，使受益區(qū)抵御自然災(zāi)害能力大大減弱。

1.2 管理方面的問(wèn)題

管理方面的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面:

1.2.1 管理體制不健全，“兩費(fèi)”難落實(shí)

當(dāng)前，多數(shù)泵站工程設(shè)施產(chǎn)權(quán)屬國(guó)家和集體所有，中央、地方、農(nóng)民三者都有份，但責(zé)任劃分不清，產(chǎn)權(quán)比例不明。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約著泵站管理單位的改革、穩(wěn)定與發(fā)展。按照國(guó)家水管體制改革的有關(guān)精神和要求，泵站定位為公益性或準(zhǔn)公益性水管單位，通過(guò)定崗定編，由同級(jí)財(cái)政落實(shí)運(yùn)管理費(fèi)和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)。當(dāng)前，我國(guó)大部分泵站工程管理單位基本上完成了定崗定員和“兩費(fèi)”(工程管理費(fèi)和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi))的測(cè)算工作，但由于地方財(cái)政困難或其他原因，大部分不能落實(shí)“兩費(fèi)”。

1.2.2 水價(jià)改革滯緩，水價(jià)“倒掛”現(xiàn)象嚴(yán)重

我國(guó)大部分泵站特別是大型灌溉泵站運(yùn)行成本高、維修費(fèi)用大，但由于受政策等原因限制，水價(jià)改革滯緩，水價(jià)基本上低于成本，導(dǎo)致泵站管理單位入不敷出，負(fù)債很大。如黑龍江省水利廳在2002～2003年聯(lián)合省財(cái)政廳、物價(jià)局對(duì)全省提水灌溉泵站成本水價(jià)進(jìn)行了一次測(cè)算，全省平均水平為703.5元/hm2，而實(shí)際執(zhí)行水價(jià)僅為300元/hm2，因此提灌越多虧的越多，嚴(yán)重影響泵站開(kāi)機(jī)提灌的積極性。

1.2.3 自動(dòng)化程度低，信息化手段落后

我國(guó)灌排泵站絕大部分運(yùn)行靠人工操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且人為事故多。泵站機(jī)組缺乏自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施和基本的信息管理手段，不能實(shí)行優(yōu)化調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?？傮w上看，我國(guó)中部地區(qū)泵站的自動(dòng)化程度不如東南部，西部不如中部，信息化手段普遍落后。

1.2.4 管理設(shè)施簡(jiǎn)陋，職工隊(duì)伍素質(zhì)不高

由于缺乏資金投入，泵站工作環(huán)境和條件長(zhǎng)期得不到改善。如工程觀測(cè)和水力監(jiān)測(cè)設(shè)施損壞長(zhǎng)期得不到更換，缺乏必要的交通、通信工具，生產(chǎn)保障設(shè)施過(guò)于簡(jiǎn)陋等。由于工作條件差，待遇低，一方面高層次的管理人才進(jìn)不來(lái)、留不住，另一方面迫于就業(yè)壓力，當(dāng)?shù)卣畬?duì)其超編配置，結(jié)果造成隊(duì)伍龐大，機(jī)構(gòu)臃腫，管理人員素質(zhì)不高，單位財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)過(guò)重等等。

2 大型泵站更新改造的必要性

大型灌排泵站直接為農(nóng)業(yè)灌溉和排澇服務(wù)，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施，為改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、保障糧食安全和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民增收、農(nóng)村飲水安全等發(fā)揮了巨大作用。但由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、管理不到位等多方面的原因，目前我國(guó)大型灌排泵站普遍存在建筑物和設(shè)備老化，年久失修，功能減退，效益衰減等突出問(wèn)題，不僅嚴(yán)重制約了減災(zāi)效益的發(fā)揮，還造成運(yùn)行成本不斷增加、農(nóng)民水費(fèi)負(fù)擔(dān)加重等問(wèn)題，已危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速發(fā)展，大型灌排泵站的作用和地位得到了進(jìn)一步提高。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，進(jìn)一步改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，保障糧食安全，在新建設(shè)灌排設(shè)施的同時(shí)，實(shí)施大型灌排泵站更新改造意義重大。

2.1 大型灌排泵站更新改造是保證國(guó)家糧食安全的需要

2005年以來(lái)，國(guó)家開(kāi)始投入資金實(shí)施中部地區(qū)大型排澇泵站更新改造項(xiàng)目，到目前為止，累計(jì)投入資金68.2億元(其中中央投資34億元，地方配套34.2億元)，對(duì)中部四省的大型排澇泵站進(jìn)行更新改造，這些項(xiàng)目有50%已基本完工，在2007年、2008年汛期排澇中發(fā)揮了效益，其余項(xiàng)目將在2010年汛前基本完成。通過(guò)更新改造，中部地區(qū)大型排澇泵站將增加排澇面積6.8萬(wàn)hm2、改善排澇面積27.7萬(wàn)hm2、年增加糧食生產(chǎn)能力15.98億kg、年增加防洪排澇減災(zāi)效益20.8億元。

按預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)人口達(dá)到16億高峰時(shí)，按人均消耗糧食400 kg水平計(jì)算，要保障國(guó)家糧食安全，屆時(shí)需要6 400億kg糧食，與現(xiàn)狀糧食生產(chǎn)能力相比缺口1 400億kg左右，按95%的自給率，缺口1 080億kg。大型灌排泵站所在地區(qū)大部分是我國(guó)商品糧生產(chǎn)基地，是糧食生產(chǎn)的“主力軍”。全國(guó)的大型灌排泵站中，有50%以上的泵站分布在我國(guó)的800個(gè)糧食主產(chǎn)縣中。通過(guò)在土地資源和水資源條件較好的地區(qū)規(guī)劃和開(kāi)工一批新灌排區(qū)，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有灌排區(qū)中的灌排設(shè)施特別是大型灌排泵站進(jìn)行更新改造，進(jìn)一步擴(kuò)大灌排面積，恢復(fù)和改善農(nóng)業(yè)灌排條件，特別是加快中低產(chǎn)田改造，同時(shí)配合種子和農(nóng)業(yè)先進(jìn)科技技術(shù)，提高單產(chǎn)水平，可實(shí)現(xiàn)我國(guó)新增千億糧食生產(chǎn)能力的目標(biāo)。由此可見(jiàn)，對(duì)大型灌排泵站進(jìn)行更新改造是實(shí)現(xiàn)我國(guó)糧食戰(zhàn)略目標(biāo)的重要措施之一。

2.2 大型灌排泵站更新改造是節(jié)能減排的需要

大型灌排泵站作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)乃至經(jīng)濟(jì)社會(huì)的重要保障工程，其現(xiàn)狀已不能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的需要，已經(jīng)與建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求不相適應(yīng)。進(jìn)行大型灌排泵站的更新改造不僅可提高泵站灌排標(biāo)準(zhǔn)、提高泵站運(yùn)行的安全可靠性，從而保障灌排區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，還可提高泵站效率、降低能耗，促進(jìn)節(jié)約型社會(huì)建設(shè)。我國(guó)大型灌排泵站年耗能在50億kW·h以上，每年因主水泵磨蝕嚴(yán)重、水泵電動(dòng)機(jī)不匹配、進(jìn)出水流道設(shè)計(jì)不合理、主變壓器效率低等原因而浪費(fèi)的電能超過(guò)10億kW·h。因此，開(kāi)展以節(jié)能為中心的泵站技術(shù)改造，已成為大型灌排泵站更新改造的重要任務(wù)之一，也是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的必然要求。

2.3 大型灌排泵站更新改造是完善我國(guó)農(nóng)村防洪排澇體系的需要

在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，洪澇等自然災(zāi)害依然是制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素。而大型灌排泵站是我國(guó)防洪排澇減災(zāi)體系建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。98'大洪水后，國(guó)家投入巨資對(duì)大江大河進(jìn)行治理，加固改造了堤防和涵閘，基本解決了洪水這一“外患”，但內(nèi)澇問(wèn)題沒(méi)能有效解決而且越來(lái)越突出。主要原因是作為防洪排澇體系重要組成部分的泵站特別是大型排澇泵站更新改造滯后，排澇能力總體上偏低，防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)一般僅能達(dá)到3～5 a一遇，難以承擔(dān)繁重的排澇任務(wù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃致人民群眾生命財(cái)產(chǎn)常常因澇災(zāi)而損失巨大。因此，對(duì)大型灌排泵站進(jìn)行更新改造是完善農(nóng)村防洪排澇體系的需要。

2.4 大型灌排泵站更新改造是保證水利工程發(fā)揮整體效益的需要

由于作為灌排體系骨干工程的大型泵站更新改造沒(méi)跟上，許多已經(jīng)改造的水利工程難以發(fā)揮整體效益:①近十年來(lái)，國(guó)家加大了灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)力度，隨著改造項(xiàng)目的陸續(xù)完成和節(jié)水灌溉面積的不斷擴(kuò)大，泵站作為灌區(qū)骨干工程、水源工程，因老化嚴(yán)重，功能減退，已成為灌區(qū)的“卡脖子”工程，嚴(yán)重制約灌區(qū)節(jié)水改造效益的發(fā)揮。②98'大洪水后，國(guó)家投入巨資對(duì)大江大河進(jìn)行了治理，加固改造了堤防和涵閘，基本解決了洪水這一“外患”，但內(nèi)澇問(wèn)題沒(méi)能得到有效解決而且越來(lái)越突出。主要原因是作為防洪排澇體系重要組成部分的泵站特別是大型排澇泵站老化嚴(yán)重，難以承擔(dān)繁重的排澇任務(wù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃致人民群眾生命財(cái)產(chǎn)常常因澇災(zāi)而損失巨大。③近幾年，國(guó)家投入了大量資金解決農(nóng)村飲水安全問(wèn)題，建設(shè)農(nóng)村水廠及供水管網(wǎng)，大大改善了城鄉(xiāng)居民的生活飲用水問(wèn)題。但是，許多作為農(nóng)村飲水水源工程的大型泵站，因老化嚴(yán)重，不僅使農(nóng)村供水工程的水源保證率大大降低，還使供水成本大大增加。因此，實(shí)施大型灌排泵站更新改造可保證目前已建設(shè)和改造的水利工程發(fā)揮整體效益。

2.5 大型灌排泵站更新改造是我國(guó)擴(kuò)大內(nèi)需、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的需要

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)除已列入中部四省大型排澇泵站更新改造、南水北調(diào)建設(shè)、大江大河治理等規(guī)劃和20世紀(jì)90年代后興建的泵站外，還有大型灌排泵站1 950座(裝機(jī)功率302.94萬(wàn)kW)骨干泵站和重要泵站急要更新改造，總投資約需200億元。泵站更新改造需要大量先進(jìn)的水泵、電動(dòng)機(jī)、變壓器、高低壓開(kāi)關(guān)柜、電纜等機(jī)電設(shè)備。據(jù)估算，全國(guó)大型灌排泵站更新改造需要水泵約1.18萬(wàn)臺(tái)、電動(dòng)機(jī)在1.12萬(wàn)臺(tái)套、大中型變壓器3 000臺(tái)以上、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、高低壓開(kāi)關(guān)柜、控制屏、閘門及啟閉機(jī)、攔污柵及清污機(jī)、起重機(jī)等設(shè)備等數(shù)以萬(wàn)計(jì)，采購(gòu)這些機(jī)電設(shè)備將需要110億元以上，泵站建筑物除險(xiǎn)加固、大修、拆除重建和渠道清淤等需要大量的水泥、鋼材、沙石料等，還需要大量的施工隊(duì)伍和勞力，這與目前我國(guó)的基本建設(shè)投資政策是相適應(yīng)的，將有力擴(kuò)大內(nèi)需，帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展，拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

2.6 大型灌排泵站更新改造是推動(dòng)管理體制改革、實(shí)現(xiàn)泵站工程良性運(yùn)行的需要

目前，我國(guó)的大部分泵站仍然在沿用計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的管理模式，由于管理體制不順，運(yùn)行機(jī)制不活，造成一些泵站定位不清、政事企不分、管理機(jī)構(gòu)人員膨脹，嚴(yán)重制約了灌排區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因此迫切需要對(duì)大型灌排泵站管理體制進(jìn)行改革。2002年，國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《水利工程管理體制改革實(shí)施意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)［2002］45號(hào)文)，對(duì)水利工程管理體制改革提出了明確要求，但由于大型灌排泵站自身存在設(shè)備老化、運(yùn)行可靠性低、能耗大、改造維護(hù)費(fèi)用高等諸多問(wèn)題，無(wú)法保證泵站工程良性運(yùn)行，以及受地方財(cái)政困難這一因素的制約，大型灌排泵站管理體制改革一直難以到位。對(duì)大型灌排泵站實(shí)施更新改造，在提高泵站設(shè)備和工程完好率，提高裝置效率、降低能耗，不僅可以降低泵站運(yùn)行費(fèi)用、增加泵站經(jīng)濟(jì)效益，還可以降低管理和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)，從而減輕地方財(cái)政負(fù)擔(dān)，為大型灌排泵站管理體制改革創(chuàng)造條件。因此通過(guò)對(duì)大型灌排泵站實(shí)施更新改造，將可以有力地推動(dòng)大型灌排泵站管理體制改革步伐，使泵站走上良性運(yùn)行的軌道。

［1］中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心.全國(guó)灌溉排水泵站泵站更新改造規(guī)劃［R］.北京:中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心，2009.

［2］中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心.中部四省大型排澇泵站更新改造規(guī)劃［R］.北京:中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心，2005.

［3］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.黑龍江省大型灌溉排水泵站更新改造規(guī)劃［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2008.