甘肃省景泰川电力提灌灌区计划用水的技术实践与效果

甘肃省景泰川电力提灌灌区计划用水的技术实践与效果作者：赵亚萍来源：《价值工程》2013年第27期摘要：计划用水对于提高灌区经济效益具有重要的现实意义，既满足农作物的需水需求，又降低用水户的投入，既不浪费水资源，又节省工程管理费用和运行费用，使双向效益最大化。

Abstract： Planned water use is of important practical significance for improving the economic benefit of the irrigation area， meeting the water demand of crops and reducing the investment of water users. There is no waste of water and the engineering management and operation cost can be saved， thus maximizing the two-way benefit.关键词：景电灌区；计划用水；技术实践；效果Key words： Jingdian irrigation area；planned water use；technical practice；effect中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0071-020 引言甘肃省景泰川电力提灌工程（简称景电工程）是一项高扬程、大流量、多梯级的电力提水灌溉工程，由一期工程和二期工程及二期工程延伸向民勤调水工程组成。

一期工程1969年10月建设，1971年10月建成上水，设计提水量10.6m3/s，加大流量12m3/s。

建成泵站13座，最大提水高度472米，装机容量6.78万千瓦，灌溉面积30.42万亩；二期工程1984年10月开工建设，1987年10月上水，设计提水量18m3/s秒，加大流量21m3/s。

建成泵站30座，最大提水高度612米，装机容量18.09万千瓦。

灌溉面积52.05万亩；二期延伸向民勤调水工程，1995年开工建设，2000年建成，2001年3月给民勤调水，是一项利用已建成二期工程的灌溉间隙和空闲容量向民勤调水，以缓解民勤水资源日趋减少、土地沙化、生态环境恶化的应急工程。

工程设计流量6m3/s。

1 景电灌区调度工作景电调度中心是景电工程的生产指挥中心，它负责泵站机组运行调度、区间配水调度、设备检维修调度、以及特殊情况的事故处理调度等几个方面；它直接调度泵站机电设备的运行，各支渠及部分斗渠的流量分配，并合理分配水量，力争达到水量的最佳调配，做到节约能源，最大限度地提高水的利用率。

其中心工作就是计划用水、合理灌溉、节约水资源，降低能源单耗，确保工程安全、平稳、高效运行。

2 计划用水对生态环境建设及经济社会发展的重要影响我省地处西北地区，大多数处于年降雨量250毫米以下的干旱、半干旱地区，年蒸发量高达2200～3700毫米，生态环境严酷，生态条件脆弱，是土地沙化的活跃地区，也是沙尘暴的源头地区之一。

自上世纪五十年代以来，甘肃省大力兴修水利，在黄河流域相继建成了诸如民勤调水工程和景电、靖会、兴堡子川、西岔、三角城等一批大中型高扬程电力提灌工程。

从国家发展战略和大系统的角度来看，这些工程的建成，不仅解决了当地群众生产、生活用水困难，为当地群众脱贫致富，促进农业和农村经济以及城镇工业的发展奠定了坚实的基础，现在年产粮食及经济作物约16.85亿公斤，在全省农业生产中占有举足轻重的地位，已成为甘肃省重要的粮食和蔬菜、瓜果生产基地。

更重要的是恢复和改善了这一地区的生态环境。

也就是说景电工程的建设，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。

景电工程的建设和发展已充分说明了这一点。

3 实现计划用水面对的困难随着景电灌区结构种植的变化和工程设备的逐步老化，计划用水和工程的更新改造工作出现矛盾交叉。

3.1 计算机监控系统对运行参数的监控不够全面计算机监控主要是对系统运行参数的监控，有电压、电流、功率、温度、水位和支口流量。

但是对单机流量和整个泵站的出水量没有监控，若对这两个运行参数监控并能达到要求值，还能使调度水平更进一步提高；然而，我们的计算机监控系统只能使调度员获得一些信息，而不能提供最佳的运行方式。

泵站运行方式只能投入调度员组织的方案，当该方案与系统运行不匹配时，就会引起系统的不平稳，从而导致频繁开停机组调节水位。

3.2 设备本身的差异造成的困难景泰川电力提灌工程有一期和二期两个工程，其中一期工程有机组103台（套），二期工程有机组204台（套）。

各种原因造成原本铭牌参数相同的机组而出水量有所差异，主要有：扬程的不同；水泵叶轮的不同（有标准型和车削型）；进水条件（机组排列位置）的不同；配件的磨损程度与更换及检修质量的好坏等等，均会影响机组的出水量。

从而机组在流量的搭配上就存在很大的差异，使相邻泵站的出水量不同，这样就导致级间水位的不平稳。

3.3 支口流量的大小分配不平稳给调度工作造成的困难景泰川电力提灌工程有灌溉面积100万亩，38条支渠，支口设计流量与灌溉面积成正比。

所以水进入灌区时各支口泄流量与机组出水量不匹配给调度工作带来很大的困难。

例如：渠间总流量为Q，泵站的机组出水量为Q1，支口流量为Q2，当Q-Q1>Q2时，需要开机冲水；当Q-Q14 实行计划用水的基本原则和策略4.1 编制合理的用水计划，是实行计划用水的基础性环节。

用水计划是调度部门合理安排机组运行方式和合理配水的具体方案，是调度部门水量分配和各用水单位供水的依据，这一过程是实行计划用水的基础性环节。

景电灌区编制用水计划，首先要进行灌溉面积的分析，并根据不同的灌季，了解灌区的种植状况，对农作物种植布局及农作物需水情况进行调查，按渠系和用水单位分别统计农作物种植面积、搞清渠首（包括干、支渠）引水的流量大小、运行的时间长短以及季、年引水量的多少。

4.2 在用水过程中，适时采用应变措施。

在灌溉用水过程中，由于受种种因素的影响，经常导致用水计划不能按原制定方案实施，例如：由于来水不足、供电不足、工程设施出现问题何洪涝灾害等。

因此在编制用水计划时，要通过分析总结经验，制定应变措施，以适应可能遇到的各种情况，这是计划用水的重要因素。

4.3 统一调度，水权高度集中是保证系统安全平稳运行的重要举措。

景电灌区是干旱地区的高扬程电力提灌工程，输水渠道长，灌溉面积广，而水量调配工作既有严格的系统性，又有强烈的时间性。

由此，调配水量必须在保证水工建筑物输水安全的情况下，做到在水权高度统一，灌区才能均衡受益。

4.4 优化渠系水量调配工作，是维持良好灌水秩序和提高渠系水利用率的有效保证。

渠系水量调配受系统水位和局部水位、供电、机械等多种因素影响，存在时间、地域、水量不确定性的问题，因此，优化渠系水量调配工作关系到诸多用水单位和千家万户的切身利益，又关系到避免水事矛盾。

充分利用水资源，建立良好的灌水秩序是用水方和供水方共同受益的大问题。

4.5 推行科学灌溉，提高灌区经济效益，是计划用水的要求，也是计划用水的目的。

根据灌溉试验资料和当地群众高产用水的经验，推行“小畦灌溉、薄灌、勤灌”的灌溉方法，灌水技术是提高浇地质量和灌溉效果的重要环节。

要求能均匀的适量的把水灌到田间，达到土壤水份良好，保持土壤结构，结合施肥，耕作改良土壤；防止串灌、串畦、串沟，地头积水，提高灌地效率。

景电灌区田间工作做到了“三改”（即长畦改短畦、短畦改窄畦，大水灌溉改小畦灌溉）“两全”（即顺腰渠齐全，地梗齐全）。

5 计划用水的技术路线5.1 配水调度。

配水调度的基本任务是执行灌溉计划，平衡渠间配水流量，并根据运行状况和灌溉动态调整配水计划。

5.2 执行灌溉计划。

执行灌溉计划是配水调度的基本任务。

灌溉计划是由一系列的配水方案组成的，配水方案是由某一段时间内各泵站开机台数和各区间相应的配水流量构成的一种运行方案。

配水调度就是按照这些方案进行各个时间内各区间的配水工作，以逐步调整计划用水，达到区间流量的平稳运行。

5.3 平衡配水流量。

这是配水调度中的一项经常性的工作。

平衡配水流量就是调、配来水与去水的关系，使来水与去水平衡，并反映到各泵站前池水位的稳定性上。

前池水位恒定不变，或变化幅度缓慢，均证明来水与去水平衡，系统运行稳定。

5.4 调整配水方案。

当运行状况（机组、输水建筑物、电力系统等）和灌溉状况发生变化，不能执行原配水方案时，就要对原配水方案进行调整，达到新的用水计划。

5.5 灵活机动性。

运行调度的配水工作，必须遵循原则，但具体情况具体分析，灵活机动的处理各类突发性的故障或事故。

在灌溉用水工程中，由于受种种因素的影响，经常导致用水计划不能按原制定方案实施，例：由于黄河来水不足，导致提水推迟时，如果顺延推迟满足作物需水要求时，可顺延执行原计划，当顺延不满足需水要求时，如果体水能力仍有富裕，可增大体水流量。

否则，就要压缩灌溉比例或灌水定额；由于供电不足，不能按原计划上水时，待供电正常后，可加大体水流量，进行突击灌溉，在流量过小时，在灌区实行轮灌，提高水的利用率，保证下游用水，达到均衡受益。

5.6 在用水计划的制定和执行中，始终要本着“稳定中游，保证下游，限制上游”的原则，避免大面积不能灌溉。

在因机组调闸，洪水毁渠、事故跨渠的退水中，中下游各级渠道要先保干渠，再保支渠、斗渠，尽可能的泄水灌溉，减少渠道的损失和水量的损失。

6 计划用水使景电灌区产生的效果景电工程水量调度工作通过优化调度、科学调度，产生了显著地经济效益、社会效益和生态效益，为灌区经济发展和生态文明建设发挥着不可替代的水利支撑作用，被灌区人民称之为“翻身工程、致富工程、生态工程、德政工程”。

6.1 经济效益方面。

景电一、二期灌区建成后，从根本上改变了灌区农业生产条件，截止2012年底，景电工程共完成提水96.59亿立方米，全灌区累计生产粮食69.65亿公斤，经济作物24.72亿公斤，累计生产直接经济效益106.02亿元，是工程总投资的12.4倍。

6.2 社会效益。

景电灌区安置甘肃、内蒙两省7个县（旗）移民40多万人，保证了灌区人民的饮水问题。

随着灌区的建成，社会公益事业有了很大的发展，灌区内新建成10个乡镇，178所学校和123个乡村卫生院（所）；如今，迁到灌区的景泰县城商业网点密集，贸易活跃，已经成为颇具规模的政治、经济、文化中心。

6.3 生态效益。

景电灌区现有林地11万亩，林木覆盖率到达了14%，百万亩灌区与三北防护林连成一片，有效地阻止了腾格里沙漠往南蔓延，保护了生态环境，使兰州市、包兰铁路等免于沙漠的侵扰。

另外灌区的形成，还使灌区小气候得到了明显改善。