水利水电工程规划理论与实践--冯卫民--泵站工程规划.pptx

泵站工程规划水利工程系冯卫民教授博导（QQ：342167701；邮箱：wmfeng@whu.edu.cn）水利水电工程规划理论与实践 §8.1概述§8.2泵站工程规划§8.3大型排灌泵站更新改造规划§8.4中小型排灌泵站更新改造规划§8.5国家科技支撑计划项目与课题第八章泵站工程规划 §8.1.1泵站工程§8.1.2发展的历程、现状和动向第一节概述 §8.1.1泵站工程一、概念泵站工程是根据生产需求兴建的，以主水泵机组为能源核心，提高其过流水体机械能的系统工程。其概念由传统的“水、机、电”三大子系统，拓展为现代的“水、机、电、控”四大子系统。现代泵站工程的概念是：以主水泵机组为核心的，由“水、机、电、控”四大子系统组成的工程。1、“水”系统：取、引、进（吸）、泵、输、出水等；2、“机”系统：主机组、辅机系统等；3、“电”系统：输、变、配（一次、二次）电等；4、“控”系统：正常运行管理的计算机监控、安全、经济等多目标单机、单站及泵站群的综合调度系统等。几乎涉及国民经济生产的各个部门和行业，除了农业、城乡供排水和调水工程以外，在其他部门和行业则通常被称为泵系统。第一节概述 §8.1.1泵站工程二、分类1、泵站功能2、工程布置3、结构形式第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向一、历程建国以来，仅以灌排泵站为例，其发展历程概括起来大致经历了以下阶段：第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状目前，全国灌排机械保有量已达8000多万kW，占农用总动力的1/4强。机电灌排装机容量达4000万kW，其中固定式机电灌排泵站装机约2500万kW，已拥有大中小各种灌排泵站50余万处，配套机井4百多万眼。我国现有水泵提灌面积4.98亿亩，占全国有效灌溉面积8.385亿亩的60％；提排面积1.89亿亩，约占全国除涝面积（达五年一遇除涝标准）的70%。此外，还有水轮泵站灌溉面积457万亩。我国的机电排灌效益面积，达全国灌排效益总面积的半数以上，正可谓占有“半壁江山”。在我国灌排泵站中，中小型泵站占大多数，大型泵站虽然只有450处，仅占全国总处数的1%，但装机达到563.57万kW，占全国总量的23.53%，在我国机电灌排体系中占主导地位，基本形成了以大型灌排泵站为骨干、大中小型灌排泵站结合的机电灌排工程体系。第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状1、作用地位1）我国农业生产的重要基础设施；2）防洪除涝体系的重要组成部分；3）农村经济社会发展的主要支撑；4）改善区域生态环境的基本保证；5）改善农村饮水条件的系统工程。为农业抗御水旱灾害、确保农业稳产高产、保障粮食安全、促进农村经济可持续发展、解决农村饮水安全和改善农村生态环境等发挥了重要作用，取得了显著的社会效益、经济效益和生态效益。第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状2、总体布局（仅以大型泵站为例）第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状3、存在问题1）在泵站工程方面：主要存在建设标准低、设计不尽合理；工程灌排标准低、效益衰减；运行效率低、能耗高；机电设备老化严重、可靠性差；建筑物年久失修、工程安全隐患多等问题。2）在工程管理方面：主要存在管理体制不健全；“两费”难落实；水价改革滞缓且“倒挂”现象严重；自动化和信息化程度低；管理设施简陋；职工队伍素质不高等问题。这种状态已远远不能适应我国国民经济可持续发展和全面建设小康社会的需要，也无法满足资源节约型社会建设与水利现代化发展的要求。第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向二、现状另有调水泵站：为解决地区性缺水，实现对水资源的调控，我国大型泵站调水工程不断出现。这包括当前最热、最重要的南水北调东线工程。南水北调东线工程仅黄河以南就需建设的13个梯级、27座大型泵站，中线的惠南庄泵站及其沿岸的取水工程，正在规划之中的南水北调西线工程等。此外，除各地已有的如粤港供水、引黄济青、引栾入津、引黄入晋、陕西的引江济渭、云南的牛兰江调水等等地方性调水工程外，一些新的调水工程还在不断规划之中。上述剪影的工程中也包含有一些城镇给排水泵站。在我国电力、化工、石油、采矿、食品、航天航空乃至生物医学等几乎涉及到国民经济的各个行业中，泵站工程可以说是无时不有，无处不在！第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向1、进展1）机电设备主水泵：⑴20世纪80年代我国生产S型系列大中型单级双吸离心泵之后，又相继开发了KS、SB—L、KSP、XJ、XY、SLA、SAP、SA型等系列大中型离心泵产品；⑵20世纪90年代未，引进国外先进技术研制开发了SLOW型系列泵，型谱范围广，性能全面覆盖老式SH双吸离心泵，布局更合理，型号划分更细致，选型更方便，使效率与SH双吸泵相比提高2～5%；⑶针对西北地区黄河水多泥沙的实际情况，专业厂家和相关高校有效合作探究采用Q235钢板焊接离心泵叶轮、过流部件材料选用耐磨不锈钢新技术，领先国际水平，水泵性能和寿命都有显著提高；第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向⑷为提高水泵及泵装置性能，方便现场安装检修，国内生产厂家对引进技术进行消化吸收，将油脂润滑金属轴承成功应用于各种口径卧式及斜式泵上；⑸将仅包括主轴、导流体、叶轮等少量零件的水泵转子部分独立出来做成可抽出式；⑹为适应南水北调工程的需要，国家组织国内有关科研单位研制出了一系列比转速的轴流泵水力模型和一批高比转速、低扬程轴流泵装置新型式；⑺以1800ZDBX-130带行星齿轮减速为代表的潜水电泵大型化技术趋于成熟，具有国际先进水平，系列化产品逐步完善。⑻进入九十年代以来，国内在水泵CAD领域做了许多工作，尤其是在离心泵和轴流泵的水力设计和木模图绘制方面，达到了实用的程度。改变了长期以来用图解计算方法校核叶轮轴面流道第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向的传统方法，提高了设计精度。⑼CFD技术已经用于水泵的CAD水力设计。如：用于长江三峡工程排水系统潜水排污泵，则是应用了通用三维流动分析软件进行流动分析和性能预测，根据计算和预测的结果设计，在减少试验工作量的前提下使性能达到工程要求，取得了很好的效果。⑽在大型水泵制造方面，利用了在水轮机方面的制造和加工能力对大型水泵进行高温下热弯模压技术加工和五轴数控机床和棒铣刀（三轴数控机床盘铣刀）来加工，也取得一些突破性进展。主电机：灌排泵站配套用大中型电动机在性能方面的提高，主要反映在材料应用和加工工艺等方面。⑴目前我国生产的TL系列大中型同步电动机，定子采用350型第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向（原310型）冷轧矽钢片代替原热轧矽钢片，使定子铁芯的铁损大大降低，减少了电机运行温升；⑵20世纪90年代后采用新型超薄绝缘材料，并在绝缘耐温等级上提高发展了F级，不仅提高了电动机绝缘等级，而且在电机定子线槽面积不变的情况下，可增加线圈截面积提高其过流能力，即增加电机功率，非常适用于老电动机增容改造；⑶采用弹性金属塑料推力轴瓦，不仅使推力轴瓦的运行温度下降5～10℃，而且还使电动机的安装、维修更加简便；⑷推出了Y系列新型节能电机；⑸大中型电动机基本上采用真空整体浸漆工艺，可确保绕组长期可靠地运行;⑹内反馈式交流异步电机、无滑环绕线式交流异步电机、无第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向刷双馈式交流异步电机的变频调速，以及大型低速同步电动机的变极调速等最新技术。另如：全国泵站更新改造催生了“大型水泵叶片可调机组内置式液压调节器”、“节能型自由侧翻拍门”以及一些新型清污机、玻璃钢管等新设备、新产品、新技术、新成果的问世。2）泵装置系统⑴长期以来，泵装置水系统的设计仍是通过传统的工作点校核的方法来完成，由泵段及泵装置模型试验进行总体评价和验证的。CFD的问世，为泵装置的精细设计和性能预测提供了新的思路和先进的辅助手段；⑵随着计算机水平的不断提高，我国泵站工程，采用计算机进行保护与监控越来越普及，监控系统的开发与研究也进入了一第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向个全新的阶段，同时也产生了行业先进的计算机监控系统；⑶大型泵站应实现建设管理办公现代化，异地会商、专家会诊等综合业务的信息化管理。信息化已成为实现泵站现代化极其重要的手段之一；⑷泵站工程多目标综合调度最优化决策技术及系统；⑸泵站机组传统检修是定期检测、故障检修和周期检修。现代检修是在线状态监测、故障诊断和“预知”检修;⑹泵站水力过渡过程控制及水锤防护正在由单相机理向汽液两相、液固偶合机理研究方向发展、由既生水锤的被动防护向整个过渡过程主动控制方向发展、由单一措施局部向综合防护全系统控制的方向发展；第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向⑺潜水电泵站、移动泵车等新型泵站结构形式的出现。另外，目前正在积极推进关于具有中国特色的泵站工程建设和更新改造投资补助与现代化运行、信息化管理体制改革的研讨。2、差距主水泵是整个泵站工程的能源核心，这里仅探讨在水泵的设计和制造方面，我国目前的水平与国际先进水平的差距何在。总体来说：就大型泵的品种规格而言，无疑我们还是走在国际前列的，但其设计和制造等综合技术水平与国际先进水平比较还有一段距离：1）设计技术主要是两部分：一是水力元件设计；二是结构设计。关于水第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向力元件设计，由于种种原因，目前我国的水平除高比转速模型外充其量只能是国际中等水平。国外基于传统的设计绘图方法和程序，编制的水泵水力性能计算机辅助设计软件，已经发展到了相当的水平。具有一定设计经验的设计人员，应用这种软件，可以得到其水力设计的非劣解。这类软件的发展是进一步提高适用性和可靠性，能够应用具有不同技术水平人员的需要，用于宽的比转速范围，达到高的设计水平、可靠的设计质量、可信的设计结果。国外CFD技术在水泵的内流数值模拟、研究水泵内部流动规律和结构方面已广泛应用，取得了很多成果，把CFD和CAD结合起来进行设计。水泵的优化设计，一直是设计人员所追求的，国内已经有很多高校和科研机构进行水泵的CFD的研究，目前国内CFD用来分析第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向泵内部流动多一些，但是用CFD进行泵水力设计中应用还不多见；即使进行优化还只在局部进行优化。但国外水泵的优化已经完成由局部向整体，由流线向流面、流场，由静态向动态方面转化。国外用遗传算法在水泵优化设计应用并应用于水泵汽蚀试验数据的拟合，取得了令人满意的效果。2）制造工艺我国大型泵的制造工艺手段还是比较落后的，大型铸件除树脂沙造型比较先进外，一般没有大型铸件的热处理和喷沙等后处理设备。国外的表面涂层工艺运用已相当普及，包括叶片都可以采用表面涂层。我国的其他制造业中也开始采用该种工艺。另外，国内的模具通常采用的是木模，而提高铸件表面质量的最好方法是塑料模或金属模。第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向在工艺设备方面，国外大型水泵零部件的加工大多采用数控加工或专机加工，不论批量的大小，为提高其制造质量，专用工装、工夹使用较多，而国内由于受到制造价格因素影响，则很少使用，专机就更少。如叶片的表面数控加工，20世纪最好的办法是仿型铣，本世纪初才开始采用外协三坐标联动加工，目前已提高为五坐标联动加工。因此，国内外大型水泵制造差距主要还是制造设备上的差距，众所周知大型设备的投入会造成制造成本的大幅提高，就拿国内水泵行业与水轮机行业比较，差距也是相当大的，这也是为什么水轮机比水泵价格高的原因所在。3）材料技术各种新材料的开发和应用是推动水泵技术发展的一个重要的因素。目前水泵的零部件用材范围从铸铁到各类新型不锈钢，由第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向金属到诸如：优质塑料、陶瓷等新型非金属材料等。各类新材料所带来的主要好处是延长水泵的使用寿命和提高其可靠性。目前，涂覆和材料的表面处理技术对于改善水泵的流动特性和耐磨、汽蚀性方面变得日益重要。国外同行的这些先进技术以低廉的处理费用延长水泵的使用寿命并提高水泵的水力效率。纵观近年来各种材料的发展，可以以看出，今后塑料等非金属材料将起到越来越重要的作用。4）密封技术目前，国外泵业密封技术的研究和开发方面所取得的成就十分显著。主要是新密封技术、密封产品和密封系统三个方面有很大的进展。其发展的一个明显动向是密封制造商品和水泵制造商与用户协同进行研究开发。创新研制和改进密封的形式和性能。第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向5）特殊工况研究⑴叶轮内部非定常流计算⑵水泵转子-定子耦合流动计算：单元级法；冻结转子法；非定常转子-定子法。⑶汽蚀特性数值计算6）虚拟制造技术虚拟技术把设计、制造、试验统一为一个虚拟环境，模糊了他们之间的界限，是CAD/CAM/CAE集成化发展的最高层次。⑴泵水力性能CAD与CFD相结合，推动流场显示技术、预测技第一节概述 §8.1.2发展的历程、现状和动向三、动向术的发展；⑵CFD与PIV技术结合，推动对象内流流动规律的认识和设计技术的发展；⑶水泵CAD向虚拟技术发展；⑷水泵结构设计技术和三维技术、动态技术的发展；⑸更多的采用优化技术：⑹使水泵的优化由局部向整体发展；⑺由叶轮向全部过流部件发展；⑻由流线向流面、流场发展；由静态向动态发展。第一节概述 §8.1概述§8.2泵站工程规划§8.3大型排灌泵站更新改造规划§8.4中小型排灌泵站更新改造规划§8.5国家科技支撑计划项目与课题第八章泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划§8.2.2基本理论和方法第八章泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划一、任务1、为何建？2、在哪建？3、怎么建？二、类属单目标或多目标水利规划按治理开发任务可分为：⑴综合利用水利规划，即统筹考虑两项以上任务的水利规划。⑵专业水利规划，即着重考虑某一任务的水利规划。按研究对象又可分为：⑴流域水利规划，即以某一流域为研究对象的水利规划。⑵区域水利规划，即以某一行政区或经济区为研究对象的水利规划。⑶水利工程规划，即以某一工程为研究对象的水利规划。第二节泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划此外，随着一些地方水资源短缺问题的出现，需要以两个或两个以上流域为研究对象，按照国民经济发展要求和各自的水资源条件,对流域间水量进行调剂,称跨流域调水规划。这类水利规划涉及有关流域水资源的合理利用，通常要在相关流域规划的基础上进行。*水利规划：为防治水旱灾害、合理开发利用水土资源而制定的总体安排。水利学科的分支。水利规划是水利建设的重要前期工作。其基本任务是：根据国家规定的建设方针和水利规划基本目标，并考虑各方面对水利的要求，研究水利现状、特点、探索自然规律和经济规律，提出治理开发方向、任务、主要措施和实施步骤，安排水利建设计划并指导水利工程设计和管理。第二节泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划三、原则1、总体原则：⑴从实际出发；⑵从整体出发；⑶可持续发展；⑷综合治理和利用；⑸因时、因地制宜。编制水利规划一般都采取分阶段进行。不同类型规划的内容各有侧重，但大体都可概括为：问题识别、方案拟定、影响评价和方案论证等4个阶段，由粗到细，逐步深入。2、具体原则⑴满足上层水利规划对机电灌排工程的基本要求—基本性；第二节泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划⑵因时、因地制宜，协调发展—科学性；⑶能动经济（投资省、运行费用最小等）—经济性；⑷工程安全、运行可靠—可靠性；⑸立足近期，面向未来，可持续发展—长期性。国家规定的水利规划的基本目标，包括经济、社会、环境等目标，通称规划目标。它是各个时期国家侧重点的体现，是规划总体安排的最高准则。这些目标是针对各方面对水利的要求，有效地解决防洪、除涝、灌溉、防治土壤盐碱化、水力发电、内河航运、工业及城市供排水、过木、旅游、水土保持、水产养殖、水资源保护等各项具体开发治理任务来实现的。四、内容1、明确工程目标及控制范围、方式；第二节泵站工程规划 §8.2.1泵站工程规划四、内容2、确定设计标准和任务；3、计算泵站的特征参量；4、确定泵站的规模和工程等级；5、初拟工程的总体布置及规划方案（安全、节能设计）；6、工程经济分析及效益评价；7、工程对预期的经济、社会、环境等方面影响的评价；8、方案论证，优化规划方案。五、步骤是完成上述内容的具体实施过程的细化，会更具体。可能会有交叉反馈和相互影响。有些因素难以确定，可以借鉴成功的工程经验和合理的科学预测。第二节泵站工程规划 §8.2.2基本理论和方法一、理论体系1、把水文学的理论、方法，用于工程水文分析；2、把水利计算的理论、方法和水力学、水工结构学、农田水利学、河工学等的专门技术，用于研究治理开发措施及其效应和影响；3、把工程经济、系统工程的理论、方法，用于进行规划方案的评价与决策。逐步形成了包括调查方法、设计技术、规划目标、方案论证与评价准则等综合人口、资源、能源、生态环境等因素，较完整的包括社会、环境在内的多目标规划理论体系。二、技术方法1、收集资料第二节泵站工程规划 §8.2.2基本理论和方法包括针对泵站工程规划控制区域的：1）规划目标及工程任务；2）自然条件、生态环境和水系状况；3）水文气象及水文地质；4）工程投资及方式、社会技术经济指标；5）建筑材料的供应情况；6）五万分之一和万分之一地形图；7）现有机电排灌设备的种类和性能；8）能源情况等。2、现代泵站工程设计技术3、泵站工程的技术经济指标第二节泵站工程规划 §8.2.2基本理论和方法1）能耗：2）泵站效率：3）能源单耗：4、最优化技术5、评价准则与方案论证在我国，泵站工程规划又可分为新建工程规划和更新改造规划两种情况。在以下的章节里将以目前正在全国范围内实施的大型泵站更新改造和即将推动的中小型泵站更新改造为案例进行分析介绍。第二节泵站工程规划 §8.1概述§8.2泵站工程规划§8.3大型排灌泵站更新改造规划§8.4中小型排灌泵站更新改造规划§8.5国家科技支撑计划项目与课题第八章泵站工程规划 §8.3.1历史的机遇§8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划第八章泵站工程规划 §8.3.1历史的机遇大型泵站在灌排体系中，是骨干、是中枢。我国大型泵站大部分都建于上世纪60、70年代，至今已运行30、40年，工程失修、设备老化问题突出，已严重威胁泵站的安全运行，工程效益急剧衰减。上世纪80年代，我国部分泵站曾开展过节能改造，取得的成果和效益非常明显，但因资金不足，推广范围有限，更新改造速度赶不上工程老化速度。加上一段时间以来因机构调整，管理工作跟不上，整个机电排灌行业处在一种艰难的维持状态，有的单位濒临窒息。一、领导重视，前期工作扎实、有效以上状况引起了有关领导的高度重视。刚跨入新世纪，水利部农水司就委托中国灌排中心组织专家组对全国大型泵站进行广泛调研。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.1历史的机遇胡锦涛同志亲临安徽省凤台县禹王泵站调研、考察第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.1历史的机遇2003年5月水利部农水司李代鑫司长（左2）亲临泵站调研、考察第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.1历史的机遇第三节大型排灌泵站更新改造规划按照水利部农水司的要求，中国灌溉排水发展中心李仰斌主任在部署全国大型泵站更新改造的前期研究工作。 §8.3.1历史的机遇水利部农水司李远华副司长（巡视员）亲临各地调查了解泵站工程的老化情况第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.1历史的机遇第三节大型排灌泵站更新改造规划中国灌溉排水发展中心李琪副主任（右2）、赵竟成总工、许建中处长等，于2003年8月和2005年6月分别带领专家组先后赴湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、广东、陕西、甘肃、山东、山西、河南、黑龙江等13个省对不同地区、不同类型的大型泵站就老化问题。 §8.3.1历史的机遇二、中部四省大型排涝泵站更新改造拉开序幕2005年初春，迎来了我国大型泵站更新改造的曙光和机遇。为落实2005年中央1号文件中关于“更新改造老化机电设备，完善灌排体系”的精神，尽快恢复和改善排涝设施，提高农业抗御洪涝灾害的能力，实现粮食增产、农民增收和农村经济发展，国家发改委和水利部于2005年6月在湖南、湖北、江西、安徽中部四个重要粮食主产省开展了大型排涝泵站更新改造调研。通过调研，认为大型排涝泵站存在的问题已严重影响人民的生命安全和粮食生产，决定启动中部四省大型排涝泵站的更新改造工作，从而拉开了大型排涝泵站更新改造的序幕。国家发改委、水利部于2005年7月29日在京联合召开的“中部四省大型排涝泵站更新改造工作座谈会”。国家发改委投资司、农经司和水利部规计司、农水司及四省发改委和水利厅负责同志第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.1历史的机遇参加了会议。会议由当时的国家发改委农经司高俊才巡视员（正面右2）主持并讲话，发改委投资司李明传副处长（正面右4）、水利部规计司王爱国副司长（正面右1）、农水司李代鑫司长（正面右3）先后在会上作了重要讲话。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划在针对全国大型泵站工程进行全面调研和系统分析的基础上，本规划主要做了以下工作：一、必要性分析1、保证国家粮食安全的需要；2、节能减排的需要；3、建设社会主义新农村的需要；4、完善农村防洪排涝体系的需要；5、保证农村饮水安全的需要；6、我国扩大内需、拉动经济的需要；7、推动管理体制改革、实现泵站工程良性运行的需要。二、规划水平年与目标1、规划水平年第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划基准年为2008年，规划水平年为2013年。2、规划范围本次规划范围为用于农业灌溉、排水的大型泵站。大型泵站是指总装机功率达10000kW及以上，或总装机流量达到50m3/s及以上的单座泵站；由多级或多座泵站联合组成的泵站工程，其整个系统的总装机功率达到10000kW及以上的，或整个系统总装机流量达到50m3/s及以上的，也可列入更新改造范围。3、目标（2013年）1）灌溉保证率和排涝标准恢复到原设计标准；2）泵站工程完好率达到90%以上、设备完好率达到95%以上，安全运行率提高到98%以上；3）泵站装置效率平均提高10%以上，泵站装置能源单耗平均下降1.5kW·h/kt·m以上；第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划4）泵站管理和运行人员达到《水利工程管理单位定岗标准（试点）》的规定。三、分区本次规划按照泵站性质基本相同、泵站扬程范围相近、主泵房结构形式及水泵类型基本一致的原则，结合流域地理特征和行政区划，将我国大型灌排泵站的分布范围划分为七个区域，即：松辽区、黄河上中游区、黄河下游区、长江上游区、长江中下游区、东南沿海区和海河区。四、规模1、总体规模列入本次规划更新改造的252处大型灌溉排水泵站中：1）大型灌溉泵站111处、960座、6032台、197.19万kW，装机流量2502.05m3/s；第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划2）大型排水泵站33处、143座、999台、19.77kW，装机流量2661.62m3/s；3）大型灌排结合泵站108处、847座、5184台、85.97万kW，装机流量8791.61m3/s。其中，单座泵站装机功率或流量达到大型泵站标准的泵站55座，装机816台，装机功率70.47万kW。2、分区规模1）松辽区列入更新改造规划的大型灌排泵站共36处、275座，1555台，装机功率30.63万kW，设计流量2680.10m3/s。其中，拆除重建63座，改造212座。更新改造的36处大型灌排泵站中：大型灌溉泵站共5处，大型排水泵站6处，大型灌排结合泵站25处。2）黄河上中游区列入更新改造规划的大型灌排泵站共41处、495座，装机2642台，装机功率133.40万kW，设计流量919.59m3/s。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划其中，拆除重建242座，改造253座。41处大型泵站中：大型灌溉泵站共40处，大型排涝泵站1处。3）黄河下游区列入更新改造规划的大型灌排泵站共8处、34座，装机267台，装机功率4.93万kW，设计流量310.0m3/s。其中，拆除重建8座，更新改造26座。8处大型泵站中：大型灌溉泵站共5处，大型灌排结合泵站3处。4）长江上游区列入更新改造规划的大型灌排泵站共9处、49座，装机191台，装机功率3.23万kW，设计流量25.73m3/s。其中，拆除重建33座，更新改造16座。9处大型泵站全部为大型灌溉泵站。5）长江中下游区列入更新改造规划的大型灌排泵站共113处、882座，装机6011台，功率102.80万kW，设计流量7145.07m3/s。其中，拆除重建246座，改造636座。113处大型灌排泵站中：大型灌溉泵站共45处，大型排水泵站10处，大型灌排结合泵站58处。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划6）东南沿海区列入更新改造规划的大型灌排泵站共27处，119座，装机800台，装机功率15.61万kW，设计流量1404.39m3/s。其中，拆除重建58处，改造61座。27处大型泵站中：大型灌溉泵站共7处，大型排涝泵站13处，大型灌排结合泵站7处。7）海河区列入更新改造规划的大型灌排泵站共18处、96座，装机749台，装机功率12.33万kW，设计流量1470.40m3/s。其中，拆除重建21座，改造75处。18处大型泵站中：大型排水泵站3处，大型灌排结合泵站15处。五、内容1、机电设备更新改造。主要是主水泵、主电机、电气设备、辅助设备以及泵站管理的变配电设备及线路等改造或更新。2、泵站建筑物加固改造。主要是泵房主体工程、进出水建筑物及流道、上下游翼墙及直接为泵站服务的辅助水工建筑物的加固、改造或拆除重建。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划3、金属结构和辅助设施更新改造。主要是泵站拦污清污设施、断流设施、压力管道、检修设施、起重设施等改造或更新。4、泵站自动化与信息化建设。主要是建设泵站计算机监控系统、视频监控系统、运行调度决策系统、信息管理系统等。5、工程管理及生产保障设施、配套设施改善。主要是工程观测设施、交通设施、通信设施、办公设施、生产保障设施以及站区环境设施的改造和完善。六、管理体制和运行机制改革泵站更新改造项目建设应全面贯彻落实中央新时期治水方针，用科学发展观指导大型灌排泵站的发展与改革工作。实施泵站更新改造的同时，按照《水利工程管理体制改革实施意见》（国办发[2002]45号文）的要求，针对泵站管理中存在的突出问题，重点开展工程管理体制、水价及水费计收机制等方面的改革，建立泵站良性运行机制。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划七、更新改造投资1、总投资本次规划大型灌排泵站更新改造规划总投资200.46亿元，平均每处泵站投资7954.70万元；更新改造泵站装机功率302.94万kW，平均单位千瓦投资0.66万元；更新改造泵站设计流量13955.28m3/s，平均单位流量投资143.64万元。其中：1）大型灌溉泵站更新改造投资128.99亿元，占规划总投资的64.35%。2）大型排涝泵站更新改造投资12.39亿元，占规划总投资的6.18%。3）大型灌结合泵站更新改造投资59.07亿元，占规划总投资的29.47%。2、分区投资第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划1）松辽区大型灌排泵站更新改造总投资19.50亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的9.73%。2）黄河上中游区大型灌排泵站更新改造总投资84.23亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的42.0%。3）黄河下游区大型灌排泵站更新改造总投资3.37亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的1.68%。4）长江上游区大型灌排泵站更新改造总投资2.78亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的1.39%。5）长江中下游区大型灌排泵站更新改造总投资71.41亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的35.62%。6）东南沿海区大型灌排泵站更新改造总投资11.95亿元，占全国大型灌排泵站更新改造总投资的5.96%。7）海河区大型灌排泵站更新改造总投资7.22亿元，占全国大第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划型灌排泵站更新改造总投资的3.60%。八、经济、环境与社会评价更新改造的252处大型灌排泵站，涉及保护范围192817.1km2，灌排区内目前共有人口1亿多，年均产值11508.6亿元。泵站更新改造实施后可新增1244.7万亩农田灌溉面积，改善4110.9万亩农田灌溉面积；新增1387.5万亩农田排涝面积，改善4586.4万亩农田排涝面积。年增加粮食生产能力59.43亿kg，平均投入3.37元可新增1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。预测可年增加灌溉增产、排涝减灾及供水、节能等直接经济效益达70.84亿元。实施泵站更新改造工程，还可以显著改善泵站灌排区内人民生活、生产条件，促进农民增收，美化环境，有利于建立和谐社会，经济、社会、生态效益显著。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划九、实施计划与保障措施1、实施计划本次大型灌排泵站更新改造规划从2009年开始实施，到2013年基本完成，共5年时间。实施计划如下：1）优先实施东北、黄河上中游地区和全国800个粮食主产县中的大型灌排泵站更新改造项目；2）实施全国其他地区的大型灌排泵站更新改造项目；3）投资在1亿元以下的项目实施时间为1-2年，投资在1-2亿元之间的项目实施时间为2-3年，投资2亿元以上的项目实施时间为3-5年。2、保障措施1）加强组织领导，明确管理责任；第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.3.2全国大型灌排泵站更新改造规划2）制定详细的工作计划，加快项目实施进度；3）加强建设管理，确保工程质量；4）严格资金拨付程序，确保资金安全；5）深化泵站管理体制改革，建立良性运行机制。3、具体步骤1）泵站安全鉴定及复合；2）可行性研究及审批；3）初步设计及审批；4）上报国家发改委核批，下达实施计划；5）技术施工设计及实施；6）财务审计和工程验收。第三节大型排灌泵站更新改造规划 §8.1概述§8.2泵站工程规划的理论和方法§8.3大型排灌泵站更新改造规划§8.4中小型排灌泵站更新改造规划§8.5国家科技支撑计划项目与课题第八章泵站工程规划 §8.4.1现状调查与分析§8.4.2全国中小型排灌泵站更新改造规划第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析为我国中小型泵站工程更新改造规划做前期准备，水利部在2011年组织了专家组深入生产一线对中小型泵站现状及更新改造投资补助与建设管理政策等进行了分区专题调查与分析：一、作用与地位中小型灌排泵站是大型灌排泵站的延伸，是我国灌排体系的重要组成部分。广泛分布在提排、提灌的需求区域，从而确保洪涝水能够及时排除、灌溉水能够顺利送达，许多大型排涝泵站排出的水是由中小型泵站提排到主排水渠道，大型泵站才能将受益区内的洪涝水全部排出；部分大型灌溉泵站提灌的水要靠中小型泵站提送到田间地头，故而中小型泵站也是确保大型灌排泵站正常运行、发挥效益的重要因素。中小型灌排泵站最大限度地改善所在区域的水资源分布状况，直接肩负着城乡地区的防汛抗旱保安全的责任。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析另外，部分中小型泵站还兼有冲污清淤、改善水质的作用，在改善水环境、水产、环保及卫生防疫方面具有非常明显的效益。因此，中小型泵站直接关系着城乡防洪安全、粮食安全、用水安全，对促进农民增收、改善农业生产条件和农村生态环境、加快农村经济社会健康发展提供了可靠保证，发挥着重要作用。二、分布情况中型泵站主要分布在天津、河北、山西、江苏、安徽、湖北、湖南、山东、广东、陕西、甘肃、宁夏等省（区、市），泵型以轴流泵、混流泵、离心泵为主，有少量的水轮泵、潜水电泵等。小型泵站主要分布在天津、河北、山西、辽宁、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、湖北、湖南、山东、广东、四川、陕西、甘肃、宁夏等省（区、市）。相对于大型泵站而言可以说是：分布广、数量多、比重大。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析三、工程状况我国现有中型及小（Ⅰ）型泵站大部分建于20世纪九十年代及以前，普遍存在标准低、技术落后、产品不配套、布局不合理、装置效率低等问题。泵站主机组及电气设备老化、损坏严重，且大部分为落后淘汰产品、超过使用年限，能耗严重超标；水工建筑物破损，严重影响泵站安全运行。同时，还存在管理手段落后、管理水平低下等问题。据调查统计分析，全国中型及小（Ⅰ）型泵站的农田灌溉保证率仅为50%左右，排涝标准为3～5年一遇。泵站工程完好率和设备完好率不足50%，安全运行率不足70%，装置效率平均仅为30～40%，能源单耗平均高达7～9kW·h/（kt·m）。全国约90%的中型及小（Ⅰ）型泵站亟需改造，其中约有20～30%的达到报废标准或已报废不能发挥效益。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析四、管理体制我国中型泵站一般属国家所有，管理人员基本纳入事业编制，实行自收自支。小型泵站大部分由所在乡镇和村社负责管理，行业主管部门负责技术指导。中小型泵站工程管理的组织形式主要有三种：①中型泵站一般由水利部门直接管理；②部分干骨小型泵站由乡镇水利站管理；③绝大多数的小型泵站主要由村社和个人管理，此种管理形式多数以包代管。由于中小型泵站直接服务于农业，许多省份出现了水利部门和农机部门交叉管理的情况，大型及大部分中型泵站由水利部门管理，部分中型及部分小型泵站由农机部门归口管理。由于泵站由水利和农机部门两家管理，难免出现矛盾，特别是一些有关业务的管理不统一，管理工作效率降低，管理体制亟待理顺。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析五、更新改造我国大部分省份的中小型排灌泵站属地方公益性工程，泵站建设的责任主体是当地县、乡人民政府或村级集体经济组织，泵站更新改造投资绝大多数的以地方各级财政投入为主，受益区群众适当集资投入为辅的投资补助形式。由于不同地区的经济发展情况和工作安排的不同，我国中型及小（Ⅰ）型泵站的改造情况也有所不同，目前主要可以划分为以下三种情况：1、未改造在一些欠发达地区、贫困地区，水利部门对中小型泵站更新改造几乎没有任何投入，多数泵站只能勉强维持运行，泵站设备损坏、建筑物老化，缺少维修资金，未能及时处理，甚至有部分泵站已经报废，完全不能使用。如四川省的中小型泵站量大、面广，但至今尚未出台关于中小型泵站更新改造的相关政策。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析2、局部改造一些经济条件稍好的地区，为保障中小型泵站的安全运行，已经投入了一些资金开展了部分改造工作。但由于改造的需求大、投入少，这些改造多以维修的形式进行，基本都是“头痛医头、脚痛医脚”，都没有从根本上解决问题。如河北省自1995年以来，省级财政投入4200万元，市、县财政投入1771.5万元，对200座中小型泵站进行了局部应急维修改造，而主体土建工程和水泵机组并未进行过拆除重建或更新。又如安徽省中小型泵站更新改造，从1984年到2010年，27年间，共投入泵站改造资金47000万元，其中省财政补助26500万元，地方自筹10500万元，共改造泵站398座、装机功率30.96万KW，分别只占全省泵站座数的3.5%左右、装机功率的20%左右。但由于各座泵站投入较少，基本以维修改造为主，加上县市配套困难，投资不到位，批复的项目内容只完成了60%左右，改造的泵站也没有第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.1现状调查与分析从根本上解决破旧落后的状况。3、部分改造在一些经济较发达的省市，省财政状况较好，机电排灌较为发达，中小型泵站更新改造工作受到了重视，编制了相关的规划文件，并投入了资金开展了相关工作。但由于更新改造需求实在太大，已实现改造的中小型泵站的比例仍然较低，仅靠省市的力量难以完成全面的改造。以广东省为例，2009年广东省编制了《广东省贫困地区农村机电排灌工程建设规划》，计划在2010年～2014年投资10.36亿元，更新改造中小型机电灌排泵站和水轮泵站装机功率约20万kW，只占全省中小型泵站装机功率的16.4%左右。综上可见，全国大部分省份或多或少地投资对中小型泵站进行了部分改造，但资金十分有限，都没有能够彻底改变目前国内中小型泵站的破旧落后状况，未能从根本上改变这一问题。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.2全国中小型灌排泵站更新改造规划本次规划目前尚未完成这里仅对主要问题简单介绍。一、规划水平年基准年为2012年，规划水平年为2020年。即：以2012年为基准年调查统计全国灌排泵站现状基本情况；2020年为本规划制定的规划完成年份，不代表其它技术经济指标的变化。二、规划范围更新改造范围为用于农业灌溉、排水的中型及小泵站。中型泵站是指总装机功率达10000～1000kW（不含10000kW），或总装机流量达到50～10m3/s（不含50m3/s）的单座泵站；小（Ⅰ）泵站是指总装机功率达1000～100kW（不含1000kW），或总装机流量达到10～2m3/s（不含10m3/s）的单座泵站。项目仅限于泵站工程本身的更新改造。不涉及灌排区内的渠系及配套建筑物工程、交通桥改造，沟渠、河道的清淤疏浚，以及隶属于供电部门的变电站及输电线路改造。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.2全国中小型灌排泵站更新改造规划全国中型及重点小型灌溉排水泵站更新改造条件（本条件仅适用于本次全国中型及小（Ⅰ）型灌溉排水泵站更新改造项目）如下：1、符合下列条件之一的泵站，可列入本规划现状：1）单座泵站装机功率10000～1000kW（不含10000kW）的中型泵站。2）单座泵站设计流量50～10m3/s（不含50m3/s）的中型泵站。3）单座泵站装机功率1000～500kW（不含1000kW）的重点小型泵站。4）单座泵站设计流量10～5m3/s（不含10m3/s）的重点小型泵站。5）总装机功率达到1000kW及以上的高扬程梯级泵站中各单泵站。2、2000年及以前建成投入运行，经安全鉴定复核，泵站综合第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.2全国中小型灌排泵站更新改造规划安全类别评定为三类、四类的中型及重点小型灌排泵站，可列入本规划更新改造计划。3、有下列情况之一的泵站，只列入本规划现状，不列入更新改造计划：1）已列入其它专项规划或建设项目的泵站。2）2000年以后新建或进行了全面更新改造的泵站。3）总装机功率达到1000kW及以上的高扬程梯级泵站中装机功率小于200kW的单座泵站（不含水源站）。4、本规划不含以下类型的泵站：1）以城市排水为主的泵站；2）以城镇供水为主的泵站；3）承担纯流域性调水任务的泵站。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.2全国中小型灌排泵站更新改造规划三、目标与任务1、目标1）总体目标通过对现有的中型及小（Ⅰ）型灌排泵站进行更新改造，提高泵站工程及设备完好率、装置效率和安全运行率，逐步实现中型灌排泵站运行自动化、小（Ⅰ）型灌排泵站运行安全可靠；形成布局合理、功能完备、高效运行、管理较为先进的现代灌排工程体系，为改善农业生产条件，保障国家粮食安全，促进农村经济发展、农业增效和农民增收，缓解农村饮水安全压力，改善农村生态环境等提供有力支撑。2）具体目标通过对中型及小（Ⅰ）型灌排泵站的更新改造，至2020年达到下列目标：①泵站提排水能力恢复到原设计标准；第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.4.2全国中小型灌排泵站更新改造规划②泵站工程完好率达到90%以上、设备完好率达到95%以上，安全运行率提高到98%以上；③泵站装置效率、能源单耗等达到国家现行相关标准的规定；2、主要任务通过对些中型及小（Ⅰ）型灌排泵站中的主体工程及主要配套建筑物的改造、加固或拆除重建，机电设备及金属结构和辅助设施的改造或更新，使泵站提排水能力恢复到原设计标准，恢复并适度扩大灌溉排水面积，工程及设备完好率、装置效率、能源单耗等技术经济指标达到国家现行相关标准的要求，实现泵站安全、高效、经济运行。同时，实施管理体制和机制改革，落实运行管理和养护维修经费，使我国中型及小（Ⅰ）型灌排泵站步入良性运行的轨道。规划所涉及的总体规模、投资估算、更改内容和管理体制改革等尚未进行。另本次规划将增加节能设计的内容。第四节中小型排灌泵站更新改造规划 §8.5.1“十一五”科技支撑计划为解决大中型灌排泵站更新改造中存在的一些技术问题，在“十一五”期间，科技部和水利部将“灌区大型泵站改造关键技术研究”课题纳入“十一五”国家科技支撑计划重点项目——“大型农业灌区节水改造工程关键支撑技术研究”项目。课题组通过现场调研、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排泵站老化状况及更新改造情况的基础上，选择典型泵站，系统开展了如下子课题的研究：1、泵站技术经济指标体系及其综合评价方法；2、泵站老化及设备故障诊断方法；3、泵站系统模拟仿真及测试技术；4、泵站系统优化配套与运行管理技术；5、泵站相关标准。取得了诸如：专题软件、国家专利、论文、报告的一批成果。第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.1“十一五”科技支撑计划第五节国家科技支撑计划项目与课题课题组工作会议于2007年10月在武汉大学召开所取得的成果在山西大禹渡泵站中的一、二级站应用后，装置效率提高10%左右，能源单耗降低1.3kW·h/（kt·m）左右；在安徽凤凰颈泵站更新改造工程应用后，泵站运行可靠性大大提高，装置效率提高10.7%，节能效果显著。 §8.5.2“十二五”科技支撑计划“大中型灌排泵站改造与高效运行关键技术及设备”课题属于国家“十二五”科技支撑计划“大型灌区节水及设备技术研究与示范”项目，将结合我国大中型灌排泵站更新改造工作，主要开展：1、离心泵装置系统三维数字化设计技术研究；2、轴流泵装置系统三维数字化设计技术研究；3、泵站运行调控与节能技术研究；4、高性能水泵水力模型系列型谱研究；5、泵站标准化技术研究；6、排灌泵站改造与高效运行关键技术工程应用。本课题拟结合我国大中型灌排泵站更新改造项目，拟选定2处典型泵站作为试点泵站，并辐射到同一受益区的若干座泵站，构建泵站更新改造成套设计技术与方法，形成泵站群运行优化技术及泵站自动监控和信息化系统建设模式，制定或修订泵站工程安全运行、第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划泵站工程安全鉴定、泵站设备安装及验收等技术标准。通过本课题的研究，技术成果在试点泵站综合应用后，泵站安全运行率提高到98%以上，泵站能源单耗降低到5kW·h/(kt·m)以下。一、需求分析国家在“十二五”期间，将对251处大型灌排泵站进行更新改造，共改造泵站1936座，装机12100台、装机功率298.10万kW、设计流量13480m3/s，并已启动了部分泵站的改造；还将启动中型及重点小型灌排泵站的更新改造工作，共改造中型泵站约2000座、装机功率约240万kW及重点小型灌排泵站约8000座、装机功率约400万kW。但是，泵站的改造和改造后投入运行，有许多关键问题和技术急需研究和解决，需要建立一整套适用于我国大中型灌排泵站更新改造和泵站运行管理的新的技术体系。本课题将对大中型灌排泵站进出水流（管）道三维数字化设计和水泵装置优化设计技术、泵站运行调控与节能技术、泵站标准化技术等方面进行研究，制定或修第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划泵站工程安全运行、泵站工程安全鉴定、泵站设备安装及验收等标准，可直接应用于泵站改造和泵站的运行管理。二、主要技术难点和问题分析1、离心泵装置系统对水泵运行性能的影响问题。目前，离心泵的设计及开发与泵站的建设是完全分开进行的。这样，进水池与进水管中的来流条件和运行工况对离心泵性能的影响，很难在水泵设计阶段加以考虑，从而经常造成离心泵实际运行工况偏离设计工况，离心泵耗能高、汽蚀严重。急需采用装置系统的观点，从三维CFD的角度出发，重新构建离心泵装置系统的水力设计方法。2、双吸离心泵的耗能机制与水力损失控制问题。我国北方地区农业灌溉大量采用双吸式离心泵，特别是近年来随着提水扬程的提高，出现了三叶轮两级双吸泵系统。目前对这类泵型的能量损失机理的研究还几乎是空白。为此，需要在本课题中深入研究双吸离心泵内部三维复杂流动，揭示耗能机理，分析不同尺寸参数对双吸第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划式叶轮性能的影响，提出控制双吸泵水力损失的有关方法。3、进水流道、出水流道三维数字化设计问题。CFD分析目前已广泛应用于流道性能的分析，但由于目前流道造型限于二维，流道设计只能实现方案优选，不能实现真正意义上的优化设计。当前，已基本掌握了主要几何参数与流道水力性能参数之间的联系，但还缺乏基于这些参数的流道三维造型确定性数字模型。4、安全稳定运行范围宽广的轴流泵水力模型设计问题。排涝泵站工况变化幅度往往比较大，最高扬程与设计扬程之比经常超过1.6，而目前轴流泵水力模型的马鞍区最高扬程与高效点扬程之比一般很难超越1.5，因此水泵选型比较困难。要提高轴流泵性能固有的这一比值，需在研究马鞍区流动机理的基础上，改进现有轴流泵的设计方法。5、构建轴流泵装置整体优化配置系统统一框架问题。在泵设计和流道设计广泛应用CFD的今天，容易忽视泵装置结构型式全局参数第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划对总体性能的影响，泵装置优化系统统一框架就是要在考虑全局参数的基础上，充分利用CFD应用的成果，结合泵装置技术经济评价体系的建立，真正实现泵装置优化软件的工程化应用。6、大型水泵机组工况调节问题。研究双馈交流电机变频及大型低速机组变极的多速调节、复杂条件下的变角-变速的“双调”技术及其调控方法，是解决大型机组工况调节的技术难题。7、轴流泵前、后置导叶优化调节问题。轴流泵的运行中存在明显的马鞍区，传统的速度三角形理论在该区域存在很大的误差，因此，前、后置导叶调节规律的研究必须依赖多种手段，来解决轴流泵前、后置导叶的优化调节这一难题。8、泵站监控系统及信息化系统模式问题。研究泵站监控系统及信息化系统的结构模式、软件结构、安全机制以及数据的综合利用与发布，是监控系统及信息化系统模式研究的技术难点。包括泵站监控系统的结构模式、安全保障、数据的安全机制、泵站能效评第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划及管理、包括软硬件的可靠性构架设计、可靠性与功能性能的评估指标体系及评估方法的构建，是泵站监控系统及信息化建设模式研究的技术难点。9、泵站群优化调度决策技术问题。研究泵站群的动态水力联系，解决优化运行决策对决策依据的反作用，进行实时运行优化调度，是进行优化调度决策的技术难点。结合泵站监控系统及信息化系统，研究基于物流网的泵站群多目标运行调控技术，该技术基于物联网实时获取泵站群各站的水雨情与运行参数等，建立泵站群效率最高、损耗最小、流量平衡、安全运行等多目标优化调度模型，实现泵站群的多目标优化运行和调度。10、优秀离心泵、混流式和轴流泵型谱的收集及验证问题。目前已有的水泵水力模型知识产权单位众多、同一比转速或扬程的水力模型性能参数往往差别较大，甄别和保证型谱数据库数据可靠性十分重要；型谱应是优秀水力模型的集合，水力模型系列也应是完第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划全面而且需覆盖整个可能的应用范围。因此，全面完整、性能优秀的水泵水力模型数据是编制型谱的重要基础，也是本子课题研究的难点所在；11、泵站技术标准的适用性、先进性问题。对现有泵站工程安全运行、泵站安全鉴定、泵站设备安装及验收等方面的相关标准进行分析研究，提出的相应指标既要符合我国现有泵站实际情况，又要有一定的前瞻性，是制订或修订泵站工程安全运行、泵站安全鉴定、泵站设备安装及验收等标准的一个技术难点。12、理论科研成果和结论的模型试验技术验证及原型机相似换算问题。如何通过示范点将上述各子课的理论分析、CFD数值计算、模型试验等获得的研究和技术成果应用于泵站实际工程中，如何根据现场实际条件，对模型试验的技术成果进行原型机相似换算是技术成果应用的一个难点。第五节国家科技支撑计划项目与课题 §8.5.2“十二五”科技支撑计划三、创新点1、基于CFD理论与三维PIV测试的高扬程双吸离心泵内部湍流结构分析技术。2、基于来流状态的高扬程双吸离心泵装置系统水力损失分析技术及设计方法。3、基于CFD理论与技术的宽运行范围的轴流泵装置系统内部流动状态综合分析技术及设计方法。4、基于物联网的泵站群多目标运行调控技术。5、基于“双调”方法的轴流泵运行工况控制技术。第五节国家科技支撑计划项目与课题 谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH