八十三载回忆
附 录 二
主要论文、技术工作报告
1 影响湖区电排效益诸因素的分析与解决意见
内容提要:本文以纯湖区安乡县为例。调查与分析了湖区排涝装机容量成倍增加。涝灾仍然严重的原因。并从改革排灌管理体制,运用系统工程规划和管理泵站,以及泵站的更新改造等方面提出了意见。
洞庭湖区在湖南总面积为152 万公顷,耕地868 万亩。历来涝渍灾害严重。新中国成立后最大受涝耕地面积253 万亩。年平涝灾面积75.88 万亩。1964 年湖区电排歼灭战和1974 年大型泵站的建设,灾情已显著减轻。80 年代又明显回升。电动泵站60 年代只有8 万多千瓦。现已增至34 万多千瓦。每千瓦装机负担排涝耕地由108.5 亩下降为25.5 亩,但涝灾仍很严重,年平涝灾达89.1 万亩。为什么会出现上述状况。现以安乡县为例分析。
(一)
安乡县位于西洞庭湖滨。全县汙垸排涝面积88071 公顷,耕地67.7万亩。主产粮棉,是全国商品粮基地县之一。该县从1964 年开始电排建设。年平递增装机12.3%,现有外排容量3.7 万千瓦。为60 年代装机1.39 万的2.7 倍。泵站工程虽然对粮棉增产起了极大的作用。但涝灾仍是农业增产后劲的主要灾害,1964 年前年平受涝成灾面积11.21 万亩。1965 年至1974 年降为10.17 万亩。1975 年至1979 年为10.9 万亩。80 年代又回升到11 万多亩。为什么在外排装机容量成倍增加的情况下。涝灾仍然严重?据调查分析。除了安乡县的垸老田低,耕地高差变幅小,年内降雨分布不匀衡,暴雨集中期,洪水高峰期,农作物生长旺盛期基本同步等因素外,重要的原因是现有电排工程效益降低,达不到设计效益指标。
一、泥沙淤积,河湖水位逐年壅高,排水相程相应增加,出水流量减少,高洪时甚至被迫停机,严重地降低了排涝效益。据水文资料分析。流经安乡县境内的各河系,年平淤高4.2 至14 厘米。因而水位连年抬高。实际排涝扬程比原设计值大。60 年代兴建的泵站。其设计扬程值(六月份多年最高水位平均值)比实际值增加1.2 米至1.6 米。加之农业栽培新技术要求降低地下水。垸内起排水位又下降0.5 米以上,因而排水扬程普遍比设计值增加2 米左右。按此估算全县电排设计流量由原设计值383.9m/s 降为328.5m/s,减少流量16.1%,相当于按十年一遇排涝标准减少8.91 万亩耕地的效益。另外,在高洪期,泵站配套电机容量小,排涝设备常因超扬程超负荷而被迫停机,导致涝灾加剧。如1983 年6 至7 月。全县66 处210台33730 外排机埠。有59 处193 台28890 千瓦超负荷被迫停机,占全县外排装机的83%。外江水位增高,水工建筑物实际运行状态已超原设计情况,工程设施出险频繁。压力水箱、出水管、水泵梁等主要部位常常裂缝危及工程安全。如五七电排1980 年和1983 年压力水箱相继裂缝。为保防汛,这些病险机埠高洪不能开车。
二、内湖调蓄能力减弱,降低了电排效益。内湖淤积,围湖造田,建设精养鱼池等是减少湖容的主要原因。据调查,全县湖底平均淤高0.5 米。内湖严重淤积,既减少了蓄水量又缩小了周围田面与湖底的高差,减少了自流入湖面积。五十年代全县有内湖23.57 万亩,蓄水量1.41 亿立方米,60 年代中期尚有19 万亩,蓄水量1.14 亿立方米。电排建设规划湖泊15 万亩,蓄水量0.92亿立方米。七十年代末湖面9.87 万亩,蓄水量4677 万立方米,近期又因精养鱼池的扩大,目前有调蓄能力的湖泊,只有5.3 万亩,湖泊率只有4%,调蓄量约0.25 亿立方米。现有湖泊比60 年代规划的比较,面积减少65%蓄水量减少73%。减少的调蓄水量,相当于2.8 万千瓦电排的排水量。
三、电网建设不能满足排涝负荷的需要,数量供应不足。供电质量差,降低了排涝效益。农村输变电工程建设,远远跟不上电排增容,乡(镇)企业和农村照明用电的快速发展。因而农排季节,排涝负荷增大,送电网络电压低,处在万伏线路尾端的泵站不能全部开动。1982 年6 月22 日大湖口、丁家渡35 千伏出线最低0.8 万伏,线路末端的米湖泵站只有280 伏,四台机组停开二台。1987 年6 月六角尾35 千伏交电站因主变容量不足,有三分之一的排涝泵站限电停排,分析全县因供电的质量和数量影响电排效益达1 万千瓦,占外排装机的29%。
四、电排渠系工程不配套,不能满足排灌管理的要求,因而达不到设计值。1是渠系附属建筑长期不配套,限制了排灌效益,如六角尾大泵站建站至今十年。受益面积只有15.5 万亩只为设计值的65%。2是高低水不截流。有的排涝区只开排渠,而没有等高截流设施,或者节制闸门损坏,失掉了节制作用。3是湖、田水不分家,因渍堤失修,入湖设施不配套,湖周朝天口多。不能截湖排田,降低了排涝效益;4是排灌渠道不分家。全县有三分之一的渠道排灌两用。50%的渠系设施质量低劣或配套不完善,当久晴后暴雨,旱涝急转时。高灌渠的蓄水进入低水渠,丧失了低排渠“空肚”滞蓄的作用。全县高灌渠约有200 万立方米的水量下泄。仅此项接近1000 千瓦电排的排水量。五是灌系建筑物过水断面不够,严重阻水,既增加了水泵物程,又不能满足泵站的排水量。加之拦污设施过水断面小,捞草不及时。拦污栅前后水头差在0.3 米以上,五七电排曾高达0.8 米。此项相当于减少1 千千瓦的排水效益。
五、管理上的问题,直接影响到工程效益的发挥。主要是:1. 管理制度不适应科学管理排灌工程的要求。排灌工程本是个完整的系统,但没有系统的管理机构,人事管理紊乱,职工待遇不统一,人员思想不稳定,岗位责任制不明确等是造成排灌管理失误的关键。排灌工程不能按系统进行优化调度,工程不能有效地发挥作用。直接影响了排涝效益的发挥。2. 排水设备老化,效益降低。安乡县外排机埠投产20 年以上的设备104 台,13500 千瓦、占全县小型电排总数的45.6%。“文革”期间的产品有60 台13250 千瓦,性能不好,质量差,加之多年来供电质量差,外河水位抬高,扬程增加,设备经常处于过电流状态运行,加速了绝缘老化过程。据近年来岁修后测试统计,绝缘性能下降不能运行的设备逐年增多。按规程不符要求的全县各类电气设备,共控制电力排灌设备13755 千瓦,占全县小型电排装机的46。6%,即是绝缘阻值在0.5 欧以上的设备,绝缘老化问题也很严重。再者,排水泵又因运行时间长磨蚀严重,排水效率据大鲸港电排机埠测试。已下降4.6%。加之外河水位上升。水泵常常偏离高效率区运行,还使水泵效率降低1.5%以上。3. 排灌渠道淤积,杂草丛生,附属建筑物年久失修,损坏严重。全县2750 公里渠道均有不同程度的淤积。一般淤高0.5 米。有的在一米以上,渠系䢖筑物损坏严重。据六角尾和仙桃大泵排灌区调查,310 座主干渠附属建筑物。损坏严重的有88 座,占调查数的28.4%。4. 技术力量薄弱,管理水平跟不上。全县电力排灌人员共589 人,技术员以上职称只有全民8 人,乡镇71 人,参加中央、省、地培训的有41 人,在县培训的有350 人。这些人在工作中大都成了电力排灌操作和管理骨干。由于条件的限制,在技术业务上提高很慢。知识面窄,特别是对工程和用水管理方面的知识很少。水利经济的调研工作做得更少,这对于科学调度管理,充分发挥工程效益,达到以提高经济效益为中心,讲究成本核算的管理要求是很不相适应的。因而很难拿出有说服力的提供领导决策的意见,这是造成管理上出现失误的原因之一。
上述诸因亲中工程设备老化的问题最为严重。它直接关系到现有电排工程是否能发挥作用。而以减少了内湖调蓄量影响最大。该县现有装机由五年一遇的标准降为三年一遇,十分明显地降低了泵站的排涝能力。虽然影响电排效益的诸因素的并一定同时出现,但多数情况是几个因素的组合。这种组合就直接影响电排的效益并加重了涝灾的程度。
(二)
为了挖掘现有的电排工程效益,提高其排涝功能,使其更好地为发展农业商品生产服务。根据洞庭湖区特别是安乡县的排灌实际。提出如下建议:
—、进行排灌管理系统的体制改革。提高排灌作业人员的技术素质和管理水平。排灌作业本是一个完整的系统。建议按排涝水系建立纵向的管理体系。如按排灌水系成立排灌公司类的企业管理组织等。实行统一管理调度。在人事上统一管理,经济上与排灌工程的经济效益挂钩,技术业务上实行优化运行和调度。真正做到事业单位企业管理。
二、以发展农业商品生产为基点,科学地调整农村产业结构布局,适当扩大垸内湖泊和水面率,增加滞蓄面积和蓄水量,提高电排工程的排涝效益。此项工程涉及面宽,政策性强,技术要求高。需要收集各类资料用系统工程的方法确定农业结构中的种植、水产、畜牧、林业和湖泊等面积的各项指标,求得社会最佳经济效益。虽然这项工程比较复杂,难度大。由于微电脑技术的应用已提供了极大的方便,其他水利工程管理已有用系统工程提高经济效益的经验,是可以力争办到的。对于垸内湖泊率和蓄水量的指标要作为一项法规。凡是围湖造田。毁湖建精养鱼池等。减少了境内调蓄水量,要建设同等排水量的排涝工程补充。
三、加固现有水工建筑,更新陈旧设备。排涝设备的配套电机增容。改造水泵,提高排水扬程,保证泵站在高洪期持续排涝,中、低水位时,调大叶片角度,增加排水流量,扩大排涝效益。可从以下四个方面着手。
1. 60 年代和部分70 年代的排水设备,使用年代久,电气性能差,机械磨损严重的全部更新。更新的水泵可选用新产品ZCBZLQ 型轴流泵,亦可更为立式混流泵,其配套电机增容,机电设备均购节能产品。
2. 改造运行时间不长,设备状况较好的设备。对于130 千瓦以下的电机全部换为155 千瓦以适应排水扬程近年抬高的需要。现有配套电机130 千瓦(155 千瓦)的半调式水泵(ZLB)可改造为全调式(ZLQ 型),或将水泵更换为ZLQ 型水泵配套电机180 千瓦及以上的28ZLB-70 水泵。可将叶轮总成换为28ZLB-50 型叶轮总成。提高排水扬程。增加排水量;近几年投产的155 机组。可调小水泵安装角度,解决高洪不能排水的问题。
3. 提高设备的排水装置效率,增加有效排水量,减少能源消耗。如改进拦污设施。减少拦污栅前后水头损失。改善闸门止水设备和出水流道等。
4. 为了保证高水位排涝的安全度,对原有水工建筑物进行全面核查。采取安全加固和养护整修。并将泵站附近的防洪大堤提高建设标准。
四、调整垸内小电排的布局,将垸内电排的排水方向转向调蓄湖泊。避免内外排在抢排时的重复排涝,实行排涝以外排机埠为主。灌溉以分散的垸内小电排为主的规划和调度管理。
五、切实抓好渠道及附属建筑物的管养。坚持每年春、秋季进行一次渠道的清淤,除草和扫障。修复已损附属建筑物。增强渠系工程的日常维护工作。同时建议国家每年对排灌管理给予一定的投资补贴。完善排涝工程的配套,实行排灌渠系分家。做到排灌畅通,高水高排,低水低排、等高截流、田湖分家,截湖排田。
六、改造电网,更新变电设备,提高排涝供电质量。根据排涝负荷、工业生产以及生活用电等的需求,对电力网要进行全面的规划和改造。在电网规划未实施之前,对目前明显的矛盾。例如在农排高峰期。负荷剧增。网络电压下降。而110 千伏。220 千伏变电站的主变压器调压装置不能有载升压的问题。可以优先解决。以保证暴雨时电压稳定,使电排发挥出最高效率。(1989 年岳阳全国泵站工程学术讨论会交流)
2 安乡县电力排灌节能潜力的初步探讨(1983年湖南省机电排灌经济学术讨论会交流)、3 排涝规划经济效益分析(登载《常德水利》1987年湖南省机电排灌学术讨论会交流)、4 排涝泵站主机更新改造方案浅探(登载 1990 年《常德水利》、湖南省机电排灌经济学术讨论会交流)、5 应用水下环氧粘结剂修补电排出水管裂缝(1984年.常德地区水利学会年会交流 )、6 关于我县供电情况的初步调查分析(1982年·呈报省、地主管部门已实施)、7 关于站闸合—电力排灌站的初步调查(1978年安乡县水利学会交流)、8 安乡县五七电排站整修工程计划任务书(一九八三年八月十一日呈报湖南省水利厅,审批实施,安全运行 39 年)等篇暂不载入。 2022.8