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大型泵站更新改造规划编制及有关问题的探讨(许建中)

栏目:农林鱼水论文发布:2010-03-12浏览:2629下载188次收藏
  一、规划编制过程
1、编制缘由
目前,我国已建成大型泵站383处,2663座,装机16359台,总装机容量448.88万kw,总装机流量28944.4m3/s,设计排灌面积21514.4万亩,有效排灌面积19198万亩。其中,大型排涝泵站(含以排为主的排灌结合泵站)269处,1539座,装机10055台,装机容量222.93万kw,装机流量24868m3/s,设计排涝面积11752.1万亩、有效排涝面积10604.4万亩,设计灌溉面积3778.0万亩、有效灌溉面积3772.8万亩;大型灌溉泵站(含以灌为主的灌排结合泵站)114处,1124座,装机6304台,装机容量225.94万kw,装机流量4076.2m3/s,设计灌溉面积5594.4万亩、有效灌溉面积4470.6万亩,设计排涝面积389.9万亩、有效排涝面积350.2万亩。大型泵站在解决洪涝、干旱灾害以及解决水环境等问题中起着不可替代的作用,承担着区域性的防洪、除涝、抗旱和供水的重任,是农村水利的重要基础设施,在建设社会主义新农村和全面建设小康社会中,占有重要地位,为提高农业综合生产能力和保障粮食安全,促进农业增效、农民增收、农村稳定做出了重大贡献。但由于我国大型泵站多建于20世纪六七十年代,建设标准偏低,运行时间长,加之经费的严重缺乏,更新改造建设欠账太多,工程失修、设备老化十分普遍,超期服役或带病运行问题相当严重,泵站故障多、能耗高、效率低,并且存在诸多安全隐患。先天不足,后天失调,抗洪、涝、旱灾害的能力明显下降等,难以充分发挥泵站整体效益,亟待更新改造。
根据2005年中央一号文件“更新改造老化机电设备,完善灌排体系” 的要求精神,为了解决全国大型泵站工程的水工建筑物和机电设备老化、机泵效率下降、带病运行、故障频繁发生、安全运行无保证和工程效益衰减等问题,使泵站工程在保证国家粮食安全、解决“三农”问题、建设社会主义新农村和国民经济的持续发展中继续发挥更大的作用,用科学发展观指导大型泵站更新改造,从可持续发展的战略高度,认真总结泵站建设管理与改革的经验及存在的问题,着力解决大型泵站机电设备老化、水工建筑物年久失修等问题,提高泵站抗灾能力和管理水平。首先由各省(市、区)完成《大型泵站更新改造“十一五”规划》(以下简称《省规划》)报水利部。水利部委托中国灌溉排水发展中心,在2002年以来对全国大型泵站调研和大型泵站更新改造相关课研究,以及全国目前建有大型泵站的24省(市、区)编制的《省规划》的基础上,依据国家有关法律、法规和规程规范,结合我国大型泵站更新改造的实际,编制《全国大型泵站更新改造“十一五”规划》(以下简称《全国规划》)。
2、前期准备工作
中国灌溉排水发展中心受水利部农村水利司委托,自2002年下半年开始,就着手进行全国大中型泵站更新改造的前期工作,进行了14个省(市、区)50多座大型泵站典型调研、全国大中型泵站普查、编制标准、技术培训、专题研究和管理体制改革试点, 完成了“全国大中型泵站更新改造调研报告”、“全国大中型泵站更新改造建议报告”、“全国大中型泵站更新改造规划研究报告”、“全国大中型泵站更新改造综合评价体系”、“泵站现状评价及重点工程技术改造与设备研究专题” 和“全国大型泵站更新改造 ‘十一五’规划研究”等专题报告、研究报告,完成了sl-355《泵站安全鉴定规程》的编制和sl-356《泵站安装验收规范》的修订工作,为泵站更新改造规划编制打下了良好的基础和提供了技术支撑。
2004年,完成了全国大型泵站更新改造“十一五”规划研究等工作,编写了“全国大型泵站更新改造 ‘十一五’规划思路报告”。
3、编制过程
中国灌溉排水发展中心对《全国大型泵站更新改造“十一五”规划》编制工作非常重视,于2005年3月成立了规划编制组,组织有关大学的教授、省级水行政主管部门管理泵站的专家、水利水电勘测设计院的设计人员和大型泵站管理单位的技术人员等十多人,集中时间、集中力量、集中办公,从2005年3月开始,依据国家有关法律、法规和有关文件精神, 从可持续发展的战略高度,以提高农业综合生产能力和保障粮食生产能力为目的,以促进农民增收和农业增效、改善农业生产条件和农村生态环境为核心,以提高泵站防洪除涝减灾能力,降低能耗,提高效率为重点,认真总结泵站建设管理与改革的经验及存在的问题,在各省编制的大型泵站更新改造规划的基础上,结合我国大型泵站更新改造的实际,进行规划编制。
2005年3月,制定了规划编制技术路线,明确了规划编制指导思想和原则,确定了规划水平年和规划范围等。同时,编制组完成《大型泵站更新改造“十一五”规划编制提纲》报水利部。水利部向各省(市、区)发出《关于编制大型泵站更新改造“十一五”规划的通知》,布置了《大型泵站更新改造“十一五”规划》的编制工作。
2005年4月—6月,分析研究2002年以来对全国大型泵站调研和大型泵站更新改造相关课研究资料,并对全国部份大型泵站进行了典型调研。
2005年7月—9月,编制完成《规划》初稿。向在京的从事泵站技术的部份专家进行了咨询;水利部农水司在北京召开了建有大型泵站的省份水利厅分管泵站工作的处长参加的征求意见会,对《规划》初稿进行征求意见。
2005年10月—2006年6月,结合专家和各省提出的意见,对《规划》初稿进行了反复修改,编制完成了《规划》送审稿,并于2006年6月报送水利部。
在编制《规划》过程中,于2005年6月中旬,根据水利部的安排,中国灌溉排水发展中心组织编制《规划》的专家参与了国家发改委和水利部共同组织的对我国中部湖北、湖南、江西、安徽四省19处大型排涝泵站进行的调研,考察了典型大型排涝泵站建筑物、机电设备、变电所、辅助设备、附属设施及泵站周边水工建筑物等,就泵站的存在问题、更新改造规划、水费状况及体制改革等问题与泵站相关领导、技术人员进行了座谈和讨论。调研完毕,受水利部委托,中国灌溉排水发展中心组织专家于2005年8月编制完成了《湖北、湖南、江西、安徽四省大型排涝泵站更新改造规划》,为启动中部四省大型排涝泵站更新改造做好了前期准备工作,也为编制《全国大型泵站更新改造“十一五”规划》积累了经验。
4、编制依据
(1)水利部《关于编制全国大型泵站更新改造“十一五”规划的通知》。
(2)国家和行业有关泵站设计、技术管理、技术改造、安全鉴定、体制改革、投资估算等方面的规程、规范、标准。
(3)2002年以来有关全国大型泵站的调研资料及泵站更新改造的相关研究成果。
(4)各省报送的《大型泵站更新改造“十一五”规划报告》及专家审查意见。
5、技术路线
(1)审查各省(市、区)报送的《省规划》。依据有关标准、规范,审查列入《省规划》的大型泵站是否符合大型泵站条件,是否符合大型泵站更新改造条件,更新改造内容和投资估算是否合理等。
(2)研究分析资料。对2002年以来有关全国大型排涝泵站的调研资料、研究成果和各省报送的《省规划》进行研究分析。同时对典型泵站更新改造进行规划和投资估算。
(3)编制《规划》初稿。首先确定《规划》指导思想和基本原则,规划水平年和适用范围;编制《规划》初稿。
(4)专家咨询和征求意见。《规划》初稿完成后,向在京的从事泵站技术的部份专家进行咨询;向各省(市、区)水利厅征求意见。
(5)对《规划》修改完善。
(6)形成《规划》送审稿。
6、《规划》指导思想和基本原则,规划水平年和适用范围
(1)指导思想
贯彻党中央国务院关于加强农业和水利基础设施建设及建设节约型社会的有关方针政策,用科学发展观指导大型泵站更新改造规划,从可持续发展的战略高度,以提高农业综合生产能力和防洪保安、除涝抗旱标准为核心,以保障国家粮食安全、促进农民增收和农业增效、改善农业生产条件和农村生态环境为目标,以提高泵站防洪除涝抗旱减灾能力、降低能耗、提高效率为重点,以人为本,自主创新,通过对大型泵站进行更新改造,全面提升技术装备水平,实现大型泵站的安全运行、节能高效。同时,改革管理体制,建立良性运行机制,为国家粮食安全、防洪安全、生态环境改善提供有力的支撑和保障。
(2)基本原则
安全运行,节能高效。大型泵站的更新改造以实现安全运行、节能高效、城乡防洪减灾安全为中心,依靠科技进步,积极采用新设备、新技术、新材料、新工艺,提高泵站运行可靠性和装置效率,降低泵站能耗,以求得更经济合理的工程效益和社会效益。
统筹安排,突出重点。对全国24省(市、区)大型泵站更新改造统一规划,重点放在粮食增产、农业综合生产能力潜力大,生态环境脆弱的排灌区泵站;上世纪六七十年代建成,老化失修、严重影响人民生产生活、生态环境及农村社会稳定的大型泵站;优先安排影响泵站安全运行,或改造后能取得显著效益的泵站主体建筑物和主机组等关键工程及设备。
因地制宜,量力而行。根据国家投入及地方财力的可能和当地经济发展的实际需要,坚持中央和地方共同投入,充分调动地方政府和受益群众投入的积极性,制定切实可行的规划建设目标和操作性较强的措施。
推进改革,良性运行。按照《水利工程管理体制改革实施意见》的要求,积极推进大型泵站工程管理体制改革,根据《水利工程管理单位定岗标准》和《水利工程维修养护定额标准》合理确定泵站管理、运行人员及相关费用,达到泵站良性运行,可持续发展。
(3)规划水平年
基准年为2004年,相关指标是根据近3年泵站情况进行测算的。规划水平年为2010年。
(4)规划范围
本规划范围为全国大型泵站的更新改造。
规划项目范围为泵站枢纽工程。不涉及排灌区内的渠系工程,交通桥建设和改造,沟渠、河道的清淤疏浚,以及供电部门管理的变电站和输电线路改造。已列入南水北调规划,承担城市防洪排涝和供水,以及承担流域调水的泵站未列入本规划。
二、规划内容及成果
1、规划目标
大型泵站更新改造的总体目标是:通过对主机组及电气设备、建筑物工程的更新改造,管理体制和运行机制的改革创新,自动化、信息化、环境建设等综合措施,基本解决泵站主机组和电气设备老化及病险建筑物功能下降、泵站机组不匹配、进出水管道(流道)布置不合理等问题,提高泵站工程及设备完好率、装置效率和安全运行率,逐步实现大型泵站运行自动化、管理信息化,使全国大型泵站形成布局合理、功能完备、高效运行、管理先进的现代灌排工程体系,为区域防洪保安、除涝抗旱提供保障。
通过对大型泵站的更新改造,规划至2010年达到下列目标:
① 排涝标准将从现有的3~5年一遇提高到10年一遇的标准;灌溉标准从现有的50%~75%提高到75%~85%;
② 泵站工程完好率和设备完好率从现有不足60%提高到90%以上;安全运行率从现有不足80%提高到98%以上;
③ 泵站装置效率平均提高10~15%,能源单耗下降1.5~2.5kw?h/kt?m,单位面积能耗下降5~6 kw?h/亩;
④ 新增排灌面积3000万亩,改善排灌面积12000万亩。新增65.6亿公斤粮食生产能力,增长率6%;
⑤ 泵站管理和运行人员减少45%,从现有的112人/万kw下降到60人/万kw。
至2010年,将全国大型泵站改造成布局合理、功能完备、高效运行、管理先进的现代排灌工程体系,为国家和区域防洪保安、农业除涝、灌溉保丰收提供支撑。
2、主要内容
根据全国大型泵站工程实际状况,本规划大型泵站更新改造主要内容包括:
① 泵站主体工程及主要配套建筑物等的加固、维修、拆除重建;
② 主机组、电气设备、辅助设备等机电设备的大修或更新改造等;
③ 拦污、清污、断流、检修、起重等辅助设施和金属结构的大修或更新改造;高扬程泵站的压力输水管道的大修或更新等;
④ 泵站运行自动化监控系统和信息管理系统的建设和技术改造;
⑤ 工程管理设施和站区环境、消防设施等完善或建设;
⑥ 改革管理体制,健全运行机制,推行水价改革和财政补贴制度,落实运行管理、维修养护经费。
3、规模及投资
(1)更新改造规模
目前,全国共有大型泵站383处、2663座、44.88万kw,符合本期更新改造条件,列入“十一五”期间进行更新改造的大型泵站共318处。在这318处大型泵站中,符合更新改造条件、列入规划的泵站共有1514座,占现有大型泵站总座数的56.8%。其中:拆除重建271座,占现有大型泵站总座数的10.2%;扩建97座,占现有大型泵站总座数的3.6%;改造1146座,占现有大型泵站总座数的43%。
列入全国大型泵站更新改造“十一五”规划的318处1514座泵站共装机10649台,装机功率375.7万kw,装机流量21548.3m3/s。更新改造的318处大型泵站中单座泵站装机功率或流量达到大型泵站标准的泵站120座、1231台126.74万kw。全国大型泵站更新改造“十一五”规划各省泵站处数和功率规模。
(2)投资估算
大型泵站更新改造“十一五”规划共更新改造318处1514座泵站。更新改造工程总投资186.67亿元。平均每处大型泵站投资5870万元;平均每座泵站投资1233万元。大型泵站更新改造工程总投资中,建筑工程投资47.99亿元,机电设备及安装工程79.74亿元,金属结构工程15.74亿元,临时工程5.85亿元,独立费用19.37亿元,预备费17.97亿元。本期更新改造功率375.7万kw,平均单位千瓦投资0.496万元;更新改造后流量达到24602.44m3/s,平均单位流量投资86.52万元。全国大型泵站更新改造“十一五”规划各省投资规模。
(3)更新改造前后的规模
318处大型泵站的更新改造前,为2224座,装机14333台,装机功率392.96万kw,设计流量23025.32 m3/s;对318处(2224座)大型泵站中的1514座进行更新改造,并对部分大型泵站的布局进行合理调整、装机进行优化,318处大型泵站将改为2071座,装机13087台,装机功率423.06万kw,设计流量24602.44 m3/s。
4、中部四省大型泵站更新改造规模及投资估算
中部四省更新改造大型排涝泵站的总体规模为139处478座,装机3450台套,共110.69万kw,总流量11421m3/s。规划总投资63.93亿元,单位千瓦投资0.58万元/kw,单位流量投资55.98万元/(m3/s)。改造泵站412座,扩建泵站17座,拆除重建泵站49座,其中单座泵站装机功率达到大型泵站标准的46座、371台43.42万kw。
5、主要经济、环境与社会评价指标
(1)提高大型泵站安全运行可靠性。更新改造实施后,泵站工程完好率和设备完好率从现有不足60%提高到90%以上;安全运行率从现有不足80%提高到98%以上。
(2)保障粮食生产安全,提高粮食产量。到2010年全国可新增422. 7万亩农田排涝面积,改善6254.2万亩农田排涝面积,新增964.4万亩农田灌溉面积,改善3965.8万亩农田灌溉面积。大型泵站更新改造可新增65.6亿公斤粮食生产能力,对保障国家粮食安全有十分重要的意义。由于粮食增产还需配套其它工程措施和农业技术措施,按分摊30%计入泵站效益,新增粮食可实现年效益29.5亿元。
(3)提高防洪排涝标准,为排区人民生命财产、工农业生产提供安全保障。本期更新改造大型泵站318处,保护范围117229km2,排灌区内目前共有人口12300万人,年均产值3494.5亿元。更新改造后防洪标准将由现有3—5年一遇提高到十年一遇以上,可新增防洪面积341万亩、改善防洪面积6051万亩,每年可实现防洪减灾效益262亿元。更新改造后可改善排涝面积8607万亩,新增排涝面积1836万亩,改善灌溉面积4323万亩,新增灌溉面积1477.5万亩。
(4)提高泵站装置效率,降低能源单耗,为降低排灌运行成本,减轻农民负担,构建节能型社会提供保证。大型泵站是农村耗能大户,节约能耗对削减用电高峰负荷具有重要意义。更新改造后,提高泵站装置效率,降低泵站单位提水量的能源消耗是非常重要的目标。更新改造后,平均能源单耗可下降2~3kw?h/(kt?m)左右。
(5)大型泵站规划实施后,社会效益显著。对许多提灌区而言,干渠和大部分支渠都将能有效拦截洪水,起着疏洪引流的作用, 对全灌区都会起到有效保护作用。对促进当地经济社会协调发展、促进农村社会稳定和民族团结,以及构建和谐社会、体现国家“三农”政策与全面建设小康社会都将起到非常重要的保障作用。而且,泵站更新改造需要大量先进的电动机、水泵、变压器、高低压开关柜、电缆等机电设备。将有力提高我国机电设备的生产能力、新产品的开发和科研,促进国民经济增长。更新改造将加速泵站的技术进步和机电设备技术升级,泵站的信息化、自动化建设和改造也将加快大型泵站现代化的进程,这对提升泵站技术水平,建设现代化水利都将起到强有力的推动和促进作用。
(6)泵站工程更新改造后,排灌区生态环境将充分得以改善。提高我国平原湖区防洪排涝能力,固定水面和水深,增加滩头湿地面积,同时可有效推动了城镇排污环保工程和卫生防疫、血防灭螺工作, 有利于南方血吸虫防治问题的解决;提高我国西部地区防风固沙的能力,生态环境用水得到保障,灌区林草地的面积将进一步扩大,对治理水土流失,土地荒漠化,改善干旱缺水地区的人畜饮水的状况,提高城市、乡镇供水的保证率,改善生态环境具有重大意义。
(7)大型泵站更新改造经济评价主要是根据水利部颁发的《水
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大型泵站更新改造规划编制及有关问题的探讨(许建中)

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