泵站建設(shè)規(guī)劃

IAILIII項目節(jié)水灌溉培訓(xùn)講座之四

2006年11月泵站建設(shè)規(guī)劃

1討論的主要內(nèi)容1泵站工程類型2國內(nèi)外泵站發(fā)展概況3山東省泵站發(fā)展概況4泵站的地位、作用及存在問題5灌溉泵站規(guī)劃21泵站工程類型

泵站的基本功能是通過水泵的工作體（固體、液體或氣體）的運動（旋轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動等），把外加的能量（電、熱、水、風(fēng)能或太陽能等）轉(zhuǎn)化成機械能，并傳給被抽液體，使液體的位能、壓能、動能增加，并通過管道把液體提升到高處，或輸送到遠處。在生產(chǎn)實踐中，水泵的型號規(guī)格很多，泵站的類型也各不相同。根據(jù)泵站的不同特點，泵站工程的主要類型如下：

31泵站工程類型有的泵站同時具有灌溉和排水功能，成為排灌泵站。也有的泵站具有提水灌溉、自流灌溉、水泵排水、自流排水等功能，有的還具有發(fā)電、通航等功能。這些泵站可成為多功能泵站。田山電灌站為一、二級電力揚水站，總裝機16210kW，一、二級提水流量42m3/s，有效灌面9.76萬hm2

1.1按功能分供水泵站排水泵站調(diào)水泵站加壓泵站蓄能泵站

41泵站工程類型1.2按水泵的類型分類離心泵站。離心泵站內(nèi)工作的主泵是離心泵。離心泵多用于高揚程灌溉泵站、加壓泵站等。軸流泵站。軸流泵站內(nèi)工作的主泵是軸流泵。軸流泵主要用于揚程較低的調(diào)水泵站、排水泵站，或灌排揚程相差不大的排灌兩用的泵站?；炝鞅谜??；炝鞅谜緝?nèi)工作的主泵是混流泵?；炝鞅萌~輪內(nèi)的水流同時承受離心力和升力的作用?；炝鞅镁哂性谛×髁繀^(qū)內(nèi)不容易出現(xiàn)震動和噪音，在不同揚程下功率變化較小的特性。

51泵站工程類型1.3按動力分類電動泵站。以電動機為動力機的泵站。機動泵站。以煤油、汽油和柴油等為燃料的蒸汽機和內(nèi)燃機為動力的泵站稱為機動泵站。水輪泵站。是我國獨特的提水工具。是由水輪機帶動水泵抽水的泵站。風(fēng)力泵站。以風(fēng)車為動力機的泵站。太陽能泵站。以太陽能為動力的泵站稱為太陽能泵站。62國內(nèi)外泵站發(fā)展概況具代表性的國家：美國、日本、荷蘭，埃及、前蘇聯(lián)各國、羅馬尼亞。國外泵站工程特點：（1）水泵機組綜合性能好。國外大型水泵一般具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕等優(yōu)點，其流量是我國同口徑水泵流量的1.5~2倍。（2）泵站自動化程度高。安裝了計算機自動控制系統(tǒng)，對各種設(shè)備、設(shè)施實行計算機通信、監(jiān)控、檢測和調(diào)度。（3）運行管理人員少、素質(zhì)好、分工嚴密。一般雇用懂專業(yè)、有經(jīng)驗的管理人員，普遍具有較高的專業(yè)技能，運行管理人員總數(shù)只相當(dāng)于我國的1/10左右2.1國外泵站發(fā)展概況72國內(nèi)外泵站發(fā)展概況2.2.1基本情況截至2004年底，全國已擁有大、中、小型固定灌排泵站50余萬座，配套機井418萬眼，機電灌排動力保有量近8000萬kW。全國泵站灌排總效益面積達35300千hm2。其中灌溉面積：31160千hm2，排澇面積4140千hm2。泵站建設(shè)的特點：發(fā)展速度快、類型多、規(guī)模大、范圍廣。已建成的大面積灌排泵站地區(qū)：長江三角洲、洞庭湖地區(qū)、江漢平原、珠江三角洲、東北三江平原及西北的高原灌區(qū)等。在我國大型泵站比較集中的省份，已初步形成了以大型泵站為骨干，中型泵站為主體，小型泵站為補充的灌溉、排澇工程體系。2.2我國泵站發(fā)展概況82國內(nèi)外泵站發(fā)展概況2.2.2發(fā)展歷程（1）新中國建立初的三年國民經(jīng)濟恢復(fù)和第一個五年計劃時期。機電灌排工作的重點是推廣改良人力、畜力水車，東部經(jīng)濟基礎(chǔ)較好的地區(qū)建成了一批中小型泵站。配套動力多使用鍋駝機、煤氣機或柴油機。這一時期機電灌排的發(fā)展從一個側(cè)面反映出當(dāng)時水利建設(shè)的重點放在江河整治，防止洪澇災(zāi)害上。（2）第二個五年計劃和隨之而來的三年國民經(jīng)濟調(diào)整時期。全國廣大農(nóng)村普遍興建了一大批中、小型機電灌排泵站，并在長江中下游、山西、陜西等省陸續(xù)興建了一些大型泵站，為提高中國機電灌排泵站建設(shè)和管理水平，積累了寶貴經(jīng)驗。隨著中國電力、石油工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)田灌排動力逐步轉(zhuǎn)向柴油機、電動機并舉，并淘汰了煤氣機、鍋駝機。2.2我國泵站發(fā)展概況92國內(nèi)外泵站發(fā)展概況2.2.2發(fā)展歷程（3）十年文化大革命時期。灌排泵站的建設(shè)與管理受到了巨大沖擊和破壞。這一時期泵站建設(shè)速度快，規(guī)模大，工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，大多機電設(shè)備性能質(zhì)量不合格，水工結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差，大量的工程屬“半拉子”工程。不重視技術(shù)管理。（4）十一屆三中全會，泵站建設(shè)與管理迎來了新的發(fā)展時期。由以外延為主，轉(zhuǎn)向內(nèi)涵為主。重點進行工程管理和技術(shù)改造工作。（5）1990年至今，機電灌排工作重點是實現(xiàn)農(nóng)村機電灌排的改革。到2004年底，全國機電灌排動力保有量已近8000萬kW。泵站的建設(shè)更加注重工程質(zhì)量和自動化監(jiān)控，朝著現(xiàn)代化建設(shè)與管理的方向前進。2.2我國泵站發(fā)展概況103山東省泵站發(fā)展概況2003年，全省共有固定泵站工程30130處、總裝機38231臺、133.87萬kW。其中電力泵站20599處、裝機100.91萬kW；機械泵站9531處、32.95萬kW。全省固定泵站工程年供水量18.686億m3、承擔(dān)了全省83.15萬hm2的灌溉面積，占全省機電排灌面積的19%。113山東省泵站發(fā)展概況124泵站的地位、作用及存在問題泵站工程是水利工程的重要組成部分，是保護和發(fā)展糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵，在解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化當(dāng)今三大水資源問題中起著其它水利工程不可替代的作用。特別是大型泵站承擔(dān)著區(qū)域性的除澇、灌溉、調(diào)水和供水的重任，在我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和全面服務(wù)于小康社會的建設(shè)中，占有非常重要的地位。我國泵站的作用表現(xiàn)在以下方面：4.1泵站的地位和作用134泵站的地位、作用及存在問題4.1.1在灌溉方面提灌泵站的灌溉效益主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)干旱的減災(zāi)方面，最具代表性的是我國西北一些干旱和半干旱地區(qū)。這些地區(qū)雖距黃河較近，但水低地高，人畜生存和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常年受到嚴重的缺水威脅。自20世紀60年代上述地區(qū)陸續(xù)興建了高揚程提灌工程，這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得了迅猛的發(fā)展，糧食產(chǎn)量成倍增長，農(nóng)民收入大幅度地提高。4.1泵站的地位和作用144泵站的地位、作用及存在問題4.1.2在排澇方面泵站工程的排澇效益以平原湖區(qū)最為顯著。如湖北的江漢平原、廣東的珠江三角洲、東北的三江平原、浙江的杭嘉湖地區(qū)以及洞庭湖、鄱陽湖、太湖、巢湖的周邊地區(qū)，過去因洪澇災(zāi)害，許多地方人煙稀少，雜草叢生，交通阻隔，釘螺成災(zāi)。泵站帶來百業(yè)興旺。如今都成了重鎮(zhèn)、交通樞紐和當(dāng)?shù)卣?、?jīng)濟、文化中心。在農(nóng)業(yè)排澇方面，以我國排澇面積最大、裝機容量最多的湖北省為例。截止2004年，該省建有各種排澇泵站4205座、排水流量12946m3/s，排澇受益面積150.7萬hm2。二十多年來，先后戰(zhàn)勝了1980、1981、1983、1991、1996、1998、1999年的特大洪澇災(zāi)害。4.1泵站的地位和作用154泵站的地位、作用及存在問題4.1.3在生態(tài)環(huán)境及其它方面灌排泵站對受益區(qū)生態(tài)環(huán)境的改善起到了重要作用，實現(xiàn)了人與自然和諧相處。西北地區(qū)高揚程泵站的建成，改變了嚴酷的荒漠條件，有效地阻止了沙漠南移，給旱川帶來了生機。在風(fēng)沙滾滾的荒漠區(qū)，鑲嵌了數(shù)十萬畝的塊塊綠洲。4.1泵站的地位和作用164泵站的地位、作用及存在問題4.2.1存在問題（1）設(shè)計不合理，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。我國泵站存在著規(guī)劃設(shè)計不合理，工程效益降低，泵站流量減少，機泵效率下降的嚴重問題。（2）老化失修嚴重。主機組嚴重老化，電氣設(shè)備絕緣性能下降，安全可靠性明顯降低。建筑物工程年久失修，碳化、裂縫、沉陷、破損嚴重，故障頻繁發(fā)生，維修周期越來越短；閘閥、壓力管道銹蝕、腐蝕嚴重，造成爆裂隱患，嚴重影響了泵站安全運行和效益的發(fā)揮。4.2存在問題及原因174泵站的地位、作用及存在問題4.2.1存在問題（3）能源消耗超標(biāo)。據(jù)測算我國大中型泵站平均裝置效率僅40%～50%，能源單耗高達6～7kWh/（ktm），距部頒標(biāo)準(zhǔn)電力泵站每臺機組要求能源單耗≤5kWh/（ktm）相差甚遠。（4）效益衰減，抗災(zāi)能力減弱。由于泵站的嚴重老化，泵站的設(shè)備完好率和運行可靠性大大降低，重大事故頻發(fā)，設(shè)備損壞嚴重，不少泵站面對滔滔洪水不能開機運行，抵御自然災(zāi)害能力大大減弱。4.2存在問題及原因184泵站的地位、作用及存在問題4.2.1存在問題（5）技術(shù)落后，自動化程度不高。泵站普遍缺少自動化監(jiān)控設(shè)施和基本的信息化手段，泵站機組不匹配，不能實現(xiàn)優(yōu)化運行和調(diào)度，泵站管理技術(shù)落后，加上后期管理設(shè)施改造經(jīng)費不足，投資匱乏，淘汰的管理設(shè)施得不到及時的更新。（6）站區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。泵站生產(chǎn)生活設(shè)施落后，周圍荒山坡地，水質(zhì)污染，站區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。職工生活困難，住房簡陋，無法滿足工程正常運轉(zhuǎn)的需求。4.2存在問題及原因194泵站的地位、作用及存在問題4.2.2產(chǎn)生問題的原因及影響（1）在認識方面1）對我國灌排泵站作用和地位的認識。由于我國機電灌排發(fā)展歷史不長，因而它不象其它水利工程那樣，廣泛被人們了解和重視。盡管機電灌排泵站在我國灌排和防洪、治澇工程中占有半壁江山，但由于泵站的效益主要表現(xiàn)為社會效益等種種原因，它的重視程度遠不及堤防、水庫和水電。2）對泵站面臨的危機和緊迫性的認識。目前我國大型泵站的防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)，一般為5～10年一遇，20年一遇以上的不多。而且由于工程老化失修、設(shè)施配套不全，排澇標(biāo)準(zhǔn)逐年下降，抵御洪澇災(zāi)害的能力大大減弱。可以說，泵站工程已暴露的和潛在的危險在不斷增加。4.2存在問題及原因204泵站的地位、作用及存在問題4.2.2產(chǎn)生問題的原因及影響（1）在認識方面3）對維護社會穩(wěn)定重要性的認識。泵站服務(wù)的直接對象是農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民，無論是對經(jīng)濟落后或欠發(fā)達的山區(qū)、丘陵地區(qū)，還是對經(jīng)濟發(fā)達的平原湖區(qū)，灌排泵站實不可少，且與農(nóng)民的衣、食、住、行息息相關(guān)。近些年來一些泵站因故障或為電費問題扯皮開不了機，引起農(nóng)民的恐慌；一些地方因水事糾紛影響社會穩(wěn)定。4.2存在問題及原因214泵站的地位、作用及存在問題4.2.2產(chǎn)生問題的原因及影響（2）在管理方面1）定位不準(zhǔn)、體制不順。為農(nóng)業(yè)服務(wù)的灌排泵站，其管理模式基本上仍是計劃經(jīng)濟下的模式，屬事業(yè)單位性質(zhì)，但又得不到政府的補償；按企業(yè)性質(zhì)管理，既摻雜了政府行為的干預(yù)，又得不到企業(yè)的優(yōu)惠政策。泵站現(xiàn)行的管理體制，既不適應(yīng)農(nóng)村改革發(fā)展的需要，也不能滿足市場經(jīng)濟體制的要求。2）人員素質(zhì)偏低。缺乏高層次的技術(shù)骨干人員。由于泵站缺乏管理、維護經(jīng)費，人員工資沒有保障，造成業(yè)務(wù)骨干流失。3）水費征收難。水費是泵站賴以生存的必要條件，是維持泵站正常運行的重要保證。缺少有效的水費收征辦法，泵站負擔(dān)沉重，入不敷出，經(jīng)濟效益差。4.2存在問題及原因224泵站的地位、作用及存在問題4.2.2產(chǎn)生問題的原因及影響（3）在技術(shù)方面1）規(guī)劃設(shè)計不合理。提水灌區(qū)的規(guī)劃問題，主要是處理好近期與長遠規(guī)劃的結(jié)合，蓄、引、提的結(jié)合，灌區(qū)的分區(qū)、分級以及多級提水的級間配合等；2）系統(tǒng)調(diào)度和調(diào)節(jié)能力差。（4）在資金投入方面長期以來資金投入嚴重不足，維修資金缺乏，長期不進行必要的大修。20世紀90年代以來，各地加大了泵站技術(shù)改造的力度，增加了泵站改造的投資。但泵站更新改造的步伐仍然很緩慢，大部分地區(qū)的更新改造速度遠跟不上設(shè)備老化速度。“十一五”大型泵站更新改造的實施，有望解決這個問題。4.2存在問題及原因235灌溉泵站規(guī)劃泵站規(guī)劃設(shè)計中首先遇到的問題是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題。如供水泵站應(yīng)該在怎樣的旱情下保證供水；在選擇水泵時應(yīng)該按什么標(biāo)準(zhǔn)確定揚程、流量；在設(shè)計建筑物時，以多高的水位作為防洪水位等等，都與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。在一般情況下，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)太低，雖說工程投資較少，但工程效益也小。如，供水泵站仍然可能經(jīng)常出現(xiàn)供水不足。若規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)太高，雖可增加工程效益，但工程投資也相應(yīng)增大。因此，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的問題實際上是個技術(shù)經(jīng)濟問題。5.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)245灌溉泵站規(guī)劃5.1.1泵站等級劃分

泵站工程的規(guī)模是根據(jù)流域或地區(qū)規(guī)劃所確定的任務(wù)，以近期目標(biāo)為主，兼顧遠景發(fā)展的要求，綜合分析所確定的。根據(jù)泵站的規(guī)劃流量或裝機流量，排灌泵站分為5個等級。5.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)255灌溉泵站規(guī)劃5.1.2泵站建筑物級別劃分

泵站建筑物的級別是根據(jù)泵站等別及其在泵站中的作用和重要性進行分級。5.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)265灌溉泵站規(guī)劃5.1.3泵站主要設(shè)計參數(shù)防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計流量特征水位：灌溉泵站進水池水位包括防洪水位、設(shè)計水位、最高運行水位、最低運行水位、平均水位；灌溉泵站出水池水位包括最高水位、設(shè)計水位、最高運行水位、最低運行水位、平均水位。特征揚程：設(shè)計揚程、平均揚程、最高揚程、最低揚程。5.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)275灌溉泵站規(guī)劃一個大的灌區(qū)，從技術(shù)上可能和經(jīng)濟上合理考慮，往往需要根據(jù)水源條件、地形條件以及供水管理的方便對其進行分片，布置成若干小的灌水區(qū)。水源條件和地形條件不同，灌水區(qū)的劃分要求也不同。山丘區(qū)雨量充沛，水源比較豐富，通過興建水庫，大部分農(nóng)田可以自流灌溉；局部崗地和自流灌溉不能保證的地區(qū)須建泵站提水灌溉。這類地區(qū)的農(nóng)田往往為河溝、山澗分割，比較分散，其灌水區(qū)主要根據(jù)地形地貌的具體情況劃分。沿河湖的平原地區(qū)地勢平坦，河網(wǎng)密布，取水便利，因此多分散建泵站，灌水區(qū)較小。5.2灌區(qū)劃分285灌溉泵站規(guī)劃關(guān)于灌水區(qū)的規(guī)模，我國早期所建泵站一般受益范圍較大；站大、渠道大、灌水區(qū)大。但是，隨著耕作制度和灌水技術(shù)合理化、科學(xué)化，灌水區(qū)面積明顯趨小。灌水區(qū)大，則交叉建筑物多，渠道挖、壓、廢土地多，水資源浪費。近年來，不少老灌區(qū)都進行了改造。首先是“大改小”，萬畝以上的灌水區(qū)改為數(shù)千畝、數(shù)百畝的小灌水區(qū)；渠道“高改底”、“明改暗”，即將高填方渠道改為半填半挖或全挖渠道，或?qū)⒚髑某傻叵掳登９嗨畢^(qū)過小也不適宜，過小則單位動力灌溉效益低，提水成本高，不便于技術(shù)上的科學(xué)管理。5.2灌區(qū)劃分295灌溉泵站規(guī)劃根據(jù)不同情況和不同要求，灌水區(qū)的劃分方案一般有以下三種。一站提水、一區(qū)灌溉多站提水、分區(qū)灌溉多站分級提水、分區(qū)灌溉5.2灌區(qū)劃分305灌溉泵站規(guī)劃一站提水、一區(qū)灌溉

泵站從水源取水，并將其提升到灌區(qū)最高田面高程以上，以一級總干管（渠）通過若干支、斗管（渠）灌溉全灌區(qū)。地形高差不大的小片丘陵地區(qū)多用這種布置方式。

5.2灌區(qū)劃分315灌溉泵站規(guī)劃多站提水、分區(qū)灌溉

當(dāng)灌區(qū)地面等高線與水源水邊線基本平行，單級提水可灌溉的面積較大，采用一站、一區(qū)方式，灌水區(qū)可能過大，尾田遠距離送水，不適宜；以天然溝、河或行政區(qū)劃為界，將灌區(qū)分成若干個單獨的灌水區(qū)較適宜。這樣，每個灌水區(qū)可由單獨的泵站和灌溉干渠供水。圖中A1、A2……分別表示高程梯級相同、擔(dān)負不同灌水區(qū)灌溉任務(wù)的各個泵站。此方式多見于南方圩垸地區(qū)和北方沿河兩岸。5.2灌區(qū)劃分325灌溉泵站規(guī)劃多站分級提水、分區(qū)灌溉

根據(jù)水源和地形條件，有時為了避免“高水低灌”，即用已提升到高處的水下跌灌溉低地，造成動力浪費，可將已經(jīng)提升到一定高程的水作為另一泵站的水源，繼續(xù)提升以灌溉高地。即根據(jù)最低最高灌溉田面高差，將灌區(qū)分成幾個高低不同的灌水區(qū)。一般情況下，灌水區(qū)即為泵站級數(shù)；有時灌水區(qū)數(shù)少于泵站級數(shù)，就是說，某些梯級的泵站，可能僅起輸水作用，是“加壓站”，沒有直接灌溉任務(wù)。

5.2灌區(qū)劃分335灌溉泵站規(guī)劃多站分級提水、分區(qū)灌溉

就每一個梯級而言，灌區(qū)還可能進一步分小，一般為一站、一區(qū)，也可能為多站分區(qū)。多級提水方式常見于西北高原地面高差較大或有明顯臺地的地區(qū)。

5.2灌區(qū)劃分345灌溉泵站規(guī)劃多站分級提水、分區(qū)灌溉

對于某些地面高差雖大但是面積不大的灌區(qū)，也可以在同一泵站上安裝不同揚程的水泵，分高、低兩個出水池和相應(yīng)渠道供水，如右圖所示。這種方式稱為一站分級提水、分區(qū)灌溉。

5.2灌區(qū)劃分355灌溉泵站規(guī)劃揚程高、灌溉面積大的灌區(qū)，有時要研究泵站工程的分級，即確定用一級提水，還是用多站分級提水；決定采用多站分級提水、分區(qū)灌溉時，要確定分級數(shù)，確定各級泵站的提水揚程及與各揚程相應(yīng)的灌水面積。考慮灌區(qū)和泵站工程分級的出發(fā)點首先在于節(jié)省動力。各級泵站總動力少，其工業(yè)能源消耗和相應(yīng)的運營費用也省；其次泵站分級能減少工程量及減少因修筑高大渠道所帶來的挖、壓、廢土地面積。節(jié)省動力和減少工程量，兩者往往矛盾。分級越多泵站動力總和越少；而分級過多，總的土建工程投資和設(shè)備費勢將增多，亦不便運行管理。因此，針對具體灌區(qū)，如何分級建站，既要考慮地形條件，也要考慮其他多種因素。多根據(jù)功率最小原則來確定揚程分級。5.3高揚程灌區(qū)分級問題365灌溉泵站規(guī)劃5.4.1經(jīng)濟揚程

興建灌溉泵站，目的為促進農(nóng)業(yè)等增產(chǎn)。但是，泵站運行時要消耗能源，隨著灌溉揚程的提高，能耗增大，因而灌溉成本也高，經(jīng)濟效益下降。當(dāng)揚程超過某一限度，提水灌溉的成本可能超過灌溉受益，顯然在經(jīng)濟上不合算。因此規(guī)劃和興建灌溉泵站時，必須把提水高度限制在一定的范圍以內(nèi)。就是說，在某一揚程以下，可以保證獲得以資金衡量的凈效益，這時的揚程才是經(jīng)濟的，即經(jīng)濟揚程。經(jīng)濟揚程最大值可理解為極限灌溉揚程。5.4經(jīng)濟揚程范圍確定375灌溉泵站規(guī)劃5.4.2經(jīng)濟揚程范圍的確定

經(jīng)濟揚程范圍的確定是泵站規(guī)劃中技術(shù)經(jīng)濟分析內(nèi)容之一。具體確定時，可用試算法進行，即假定一系列的揚程，分別求出不同揚程時的灌溉成本，將其與灌溉凈增產(chǎn)值相比較。當(dāng)揚程達到某數(shù)值時，灌溉成本與凈增產(chǎn)值相等，此時的揚程就是衡量灌溉泵站能否創(chuàng)造凈收益的極限揚程（邊際）。對于農(nóng)業(yè)灌溉，如果灌水量和產(chǎn)量關(guān)系可知，再聯(lián)系泵站耗能與灌水量及揚程的關(guān)系，則可列出農(nóng)田灌溉的凈收益數(shù)學(xué)表達式，通過求極值的方法求得灌溉最優(yōu)揚程和極限揚程，據(jù)此確定經(jīng)濟揚程范圍。5.4經(jīng)濟揚程范圍確定385灌溉泵站規(guī)劃

灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是反映灌溉水源或泵站提水能力對于農(nóng)業(yè)用水保證程度的一項指標(biāo)，是用以確定泵站工程規(guī)模和設(shè)計參數(shù)的重要依據(jù)。灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)灌區(qū)水利與農(nóng)作情況，水文氣象條件，地形、土質(zhì)及農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等因素分析決定。灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一般用灌溉設(shè)計保證率或抗旱天數(shù)表示。5.5.1灌溉設(shè)計保證率設(shè)計保證率是以灌溉供水量滿足灌區(qū)灌溉要求的年數(shù)占總年數(shù)的百分數(shù)，綜合反映水源條件和灌區(qū)用水需要。如灌溉保證率P=80％，即興建的泵站，每100年中有80年可以保證農(nóng)業(yè)灌溉，20年可能供水不足或中斷。5.5泵站灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題395灌溉泵站規(guī)劃5.5.1灌溉設(shè)計保證率灌溉保證率的確定方法：從實際歷史資料中，選擇有代表性（或一定頻率）的干旱年份，作為分析水耗狀況和灌溉用水要求的一個實際年型，通過來水和用水的分析計算，確定工程的設(shè)計參數(shù)和規(guī)模。5.5泵站灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題405灌溉泵站規(guī)劃5.5.2抗旱天數(shù)連續(xù)無雨時灌溉泵站滿足灌區(qū)作物需水要求的天數(shù)。抗旱天數(shù)反映抗干旱能力，因而也是灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)之一。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，采用抗旱天數(shù)作為灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，旱作物和單季稻灌區(qū)抗旱天數(shù)30～50d，雙季稻灌區(qū)50～70d，有條件的地區(qū)可提高。目前我國各地采用的抗旱天數(shù)標(biāo)準(zhǔn)50～100d，水源充沛以水稻為主的南方，可達70～100d；水源缺乏以旱作物為主的北方，多采用50～70d?？购堤鞌?shù)作為灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)概念清楚，容易理解。但是，由于“連續(xù)無雨”日數(shù)難確定，同時，因其只考慮水源條件因素，不能反映泵站提水能力，因此這種方法在大中型灌溉工程及多用途供水工程中較少采用。5.5泵站灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)問題415灌溉泵站規(guī)劃

灌溉泵站設(shè)計流量是在水源滿足一定灌溉設(shè)計保證率的情況下，供給灌區(qū)作物生長所必須的流量及輸配水過程中渠系和田間所損失的流量。在確定灌溉泵站設(shè)計流量時，通常是根據(jù)灌區(qū)內(nèi)氣象、土壤、作物種類和耕作技術(shù)等因素估算作物需水量，再由灌溉試驗和豐產(chǎn)灌水資料進行分析，推求灌區(qū)內(nèi)各種作物灌溉制度及灌溉用水過程線，然后采用灌溉用水過程中持續(xù)時間較長（20～25d）的最大一次灌溉用水流量作為泵站設(shè)計流量。此法較為精確可靠，但較復(fù)雜，一般用于大中型灌區(qū)。對于中小型灌區(qū)，可采用簡易計算方法確定設(shè)計流量，即根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀唤?jīng)濟情況，總結(jié)同類灌區(qū)歷年豐產(chǎn)用水經(jīng)驗，擬定出主要作物最大一次灌水定額，然后計算。5.6灌溉設(shè)計流量的確定425灌溉泵站規(guī)劃（1）根據(jù)灌水定額計算泵站設(shè)計流量（2）按灌水率計算灌水率是指單位灌溉面積的灌水流量，單位為[m3/（s?萬畝）]。大面積旱作灌區(qū)的設(shè)計凈灌水率一般為0.2～0.35m3/（s?萬畝）。對于控制面積較