一、工程概况

固海扬水工程是宁夏最大的黄河提灌工程，由固海扬水主体工程、同心扬水工程和世行扩灌工程三个系统组成。工程始建于1975年，现有泵站19座，装机149台套，总装机容量100 585 kW，设计总流量28.5 m3/s，现状灌溉面积63万亩（4.2万hm2）。固海扬水工程的建成，将黄河水源源不断地输送到干旱、荒漠地区，为宁夏中部干旱带经济发展提供了水资源保障，在实施生态移民开发、促进地方经济发展、改善区域生态环境、维护少数民族地区稳定等方面发挥了极为重要的作用。但由于受当时经济、技术条件制约，工程建设标准低，配套设施不完善，且长期担负着繁重的灌溉、供水任务，泵站工程存在机电设备磨损老化严重、故障频发、机组不匹配、效率降低、能源单耗严重超标、管理手段落后、工程效益逐步衰减等诸多突出问题。

二、泵站改造情况

2009年国家启动实施了大型灌排泵站更新改造工程，宁夏固海、南山台子、扁担沟和甘城子4处泵站列入全国大型泵站更新改造规划，共改造泵站53座。2009年宁夏固海扬水工程完成了泉眼山、大战场和田营3座泵站更新改造并已投入运行，其中泉眼山泵站为固海扬水工程的首级泵站，现有机组7台，总装机11 200 kW，先期更换水泵3台、电机4台、蝶阀7台；大战场泵站为同心系统首级泵站，通过优化合并羚羊寺和原大战场泵站，重建泵站1座，安装机组7台，总装机8 750 kW。田营泵站重建泵站1座，安装机组8台，总装机5 820 kW。

三、主要技术措施

在泵站更新改造中，力求应用国内先进技术、新工艺和新材料，结合宁夏多年来积累的管理经验和技术革新成果，对泵站系统进行优化、整合和泵站机电设备的更新改造。力争建成技术先进、便于管理、系统实用性好、设备运转可靠性强、信息自动化水平高、运行经济、管理规范的大型扬水灌区。本次改造中，针对黄河水泥沙含量大的特点，在水泵选用上全部采用了自治区经过十几年研发的钢板焊接叶轮，并对水泵的水力模型、结构、材质进行了优化；对阀门、输配水管道等水工设备也提出了抗泥沙磨损设计要求，采取了特殊的防护措施；对电气设备则根据宁夏温差大、风沙多的特点提出了保温、防尘特殊要求。

1.主水泵

水泵采用了具有欧洲先进水力模型设计的KQSN、DFSS型中开式离心泵，优化了水泵的水力模型，提高了水泵性能指标，运行效率在88%以上。水泵的叶轮采用Q235钢板冲压焊接制造，提高了水泵抽取黄河泥沙水质的抗磨蚀性能，保证水泵叶轮具有10 000 h以上的使用寿命，改善了水泵机组的运行工况；为保证梯级泵站各级间流量匹配，尽量选择一致的泵型，同时在田营泵站还布置安装了1台低压变频调节机组，很好地解决了长期以来存在的水量调配和上下级泵站级间流量匹配困难的问题。

2.电动机

电动机由原来的JSQ型更新为新型节能型Y系列电动机，其绝缘水平也由B级提高到了F级，且具有效率高、噪声低、振动小、重量轻、运行可靠、可实现自控、安装维修方便等特点。电动机的防潮、抗冲击能力、功率因数等性能参数均得到提高。

3.进出水阀门

水泵出口阀门采用了PLC控制具有通信功能的缓闭式液控蝶阀，大大提高了事故停机的水锤防护能力和自动化监控能力，确保了机组的安全运行及检修维护。

4.变压器

固海扬水工程属大型梯级电力提水灌溉工程，各泵站均建有泵变合一的专用变电所。在本次改造中，变电所主变压器采用新型的S10型节能型户外油浸变压器；站用变压器选择为SC—11型干式变压器并安装在户内。改造后，达到了设计的节能、降耗改造标准，提高了泵站供电的可靠性、安全性以及泵站电力调度能力和运行管理水平。

5.高低压配电设备

110 kV、35 kV户外断路器由原来的少油、多油断路器更新为SF6断路器；6 ～ 10 kV高压开关柜由GG — 1A型更新为KYN28A — 12型手车式中置柜，配置了固封式真空断路器，装设了计算机保护测控装置及自动化仪表，用以满足泵站自动化要求，且具有操作安全、可靠，闭锁性能好，运行维护方便等优点。

6.自动无功补偿装置

首次在泵站变配电系统中采用了积木式高压自动无功补偿装置技术。该装置利用计算机控制，具有事件记录、极值记录、统计记录、可编程的数据采集记录、波形记录等功能，保护功能齐全，并可测量系统和电容器的谐波，便于进行谐波分析和故障录波功能；装置具有完整的通信功能，可实现联网控制、远程控制；能够自动监测及跟踪系统无功的变化，自动投切电容器组。采用该装置是泵站综合自动化管理的又一迈进。

7.泵站水位、流量、压力检测

采用超声波检测仪对泵站进出水池水位进行实时在线检测；在机组进出水管上和水泵进出口安装了压力传感器进行压力监测；在单台机组或并联机组出水管路上安装了管道式电磁流量计对单机或并联机组的流量实时监测，为泵站的运行状态分析、故障判断、水量调配、系统调度提供可靠的技术数据支撑。

四、改造效果

①固海扬水泵站系统流量由现状的26.5 m3/s恢复到28.5 m3/s，达到原设计提水能力，其中泉眼山泵站改造后恢复流量0.9 m3/s，大战场泵站恢复流量1.1 m3/s。

②泵站能源单耗降低，设备安全运行得到保障。大战场泵站能源单耗由原4.82 kWh/（kt·m）降低到4.3 kWh/（kt·m），年可节电88万kWh；田营泵站能源单耗由5.55 kWh/（kt·m）降低到4.4kWh/（kt·m），年可节电110万kWh。泵站设备完好率均达到100%，安全运行率达100%。

③供水保障率提高，综合效益显著。固海扬水工程两座水源泵站得到及时改造，保障了灌区63万亩（4.2万hm2）农田的适时灌溉，解决了灌区30多万农村人口的饮水问题，同时为中部干旱带50万亩（3.33万hm2）高效节水特色农业提供水源保证，为宁夏中部干旱带经济社会的可持续发展提供了坚强的水资源支撑，工程改造产生了显著的经济和社会效益。

五、结 语

固海扬水泵站按规划完成18座泵站更新改造后，将会使宁夏这一全国大型电力提灌工程得到新生，工程运行管理水平将极大提高，可全面提高抗御干旱等自然灾害能力，为促进少数民族地区、经济落后地区经济社会快速发展具有重要意义。同时，为泵站的科学化、规范化管理和工程良性发展奠定基础。