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      農業論文

      淺析農田水利灌溉中泵站技術改造

      時間:2022年06月17日 所屬分類:農業論文 點擊次數:

      摘 要:農田水利灌溉對于農業發展極為重要,是保障糧食產量、提高農民生活水平的前提。農田水利灌溉中對泵站進行技術改造,可提高泵站效率,節約能源,最大限度地發揮灌溉效果。相關人員要在科學分析農田環境、水利機電及排灌站等情況的基礎上,因地制宜地開

        摘 要:農田水利灌溉對于農業發展極為重要,是保障糧食產量、提高農民生活水平的前提。農田水利灌溉中對泵站進行技術改造,可提高泵站效率,節約能源,最大限度地發揮灌溉效果。相關人員要在科學分析農田環境、水利機電及排灌站等情況的基礎上,因地制宜地開展泵站技術改造工作。本文就農田水利灌溉中的泵站技術改造進行了探討。

        關鍵詞:農田水利;灌溉技術;泵站改造

      農田灌溉

        農田水利灌溉中節水、節能極為重要,近年來氣候變化給農業發展造成了負面影響,水資源短缺問題尤為嚴重,因此要最大限度地發揮灌溉效益。泵站技術改造圍繞水利工程效益最大化、節約能源、提高泵站運行效率,同時要創新改造技術,利用科學有效的改造方案全面提升泵站質量。

        1 泵站技術改造前的信息收集泵站技術

        改造前要對原有泵站進行全面且深入地調查,再結合具體情況擬定改造方案。首先,要勘察水源。部分泵站受產業發展及工業等因素的影響存在水量少、斷流等情況,在勘察水源的過程中,不僅要了解水位、水量、平均提水量等,還要核查水源是否可靠,揚程、防洪措施是否符合改造后的要求[1]。其次,灌區勘察。在勘察灌區蓄水量變化情況時,種養殖結構及灌區提灌面積等都是影響灌溉水需求量的主因。灌溉面積減少的原因可能是原有泵站灌溉區新建了其他水源工程或小型泵站。對塘堰的蓄水和灌溉能力進行勘察時,要查看丘陵上可用于灌溉的塘壩數量。蓄水量會因夏修和冬修而發生變化,因此要認真勘察塘堰蓄水能力,充分發揮塘堰的作用。保證塘堰蓄水量,不僅能降低農忙時用電的緊張程度,還能在用水緊張階段抽調塘堰中的水進行應急供水,從而降低改造成本。

        再次,查看機電設備的具體情況,如水泵、電動機、管路等設備,對其維修、使用、運行等歷史情況進行查驗,對存在問題的設備要提出改造意見。主發動機改造中,要加強水平尺等設備的科學運用,實現對機械設備穩定性的合理分析。準確開展鉆孔工作,將誤差控制為 2 cm內。用相應設備把鉆孔數據記錄好,準確分析施工作業是否存在錯漏之處,提升鉆孔質量。鉆孔時要實時監控,保證鉆孔質量,避免出現疏漏,同時對運行狀況進行詳細記錄,保證數據清晰準確。

        準確的數據分析能提高鉆孔的精準性,同時有助于鉆孔作業后期開展核準工作。用測斜儀進行檢測,及時調整與矯正偏離[2]。最后,仔細檢查泵房與蓄水池,準確測量泵房相關數據,對電機改造具有重要意義。收集泵房相關數據,如防洪、采光、穩定性、通風等,能有效清除技術改造過程中的不穩定因素。建筑物改造過程中,如果泵房處于正常狀態,但抗滲性能出現問題時,要采取科學、合理的方式進行加固。一旦出現滲透穩定性計算失誤,或泵站地基滲透破壞等情況時,要對土壤情況進行深入分析,采取針對性方案進行加固處理。泵站機電設備改造過程中,要根據具體情況選擇合適的主水泵。除了測量進出水池的各項數據外,還要了解水流平穩程度及是否產生漩渦等情況[3-6]。

        2 泵站改造的關鍵技術對泵站進行改造的過程中,主要是對泵站建筑物和機電設備進行改造。對建筑物進行改造的過程中,要在保障整體建筑穩定性的基礎上,結合建筑物存在的具體問題設計合理的加固改造方案[7]。當出現滲透穩定性方面的計算失誤或地基存在滲透破壞等問題時,要以泵站的土壤情況為依據,對改造方法進行合理選擇,以此實現加固泵站的目標。改造泵站機電設備時,要對主水泵和主電動機進行改造,確保主水泵的排水與供水作用正常發揮,進而提升電動機工作水平。要重視對機電設備的改造,保障泵站改造效果,為農業灌溉工作順利開展提供動力,為農作物生長提供所需水分,推動農業進一步發展[8]。

        3 泵站技術改造方案的擬定改造方案的擬定應遵循《泵站技術改造通則》,并結合現場收集的信息。盡可能利用最新的改造技術,確保原有泵站設施的合理使用。η 動、η 泵、η 管、η 傳、η 池等是保證泵站效率的基礎,彼此相互制約、相互影響[3]。對中小型電灌站進行改造時,管路和水泵的運轉效率是影響其效率的主要因素,電機和水池進出水效率次之,因此在方案設計過程要加強對影響因素的考慮[9]。

        3.1 水泵為主要因素的改造方案水泵效率直接影響著泵站運行效率,現場勘查時所收集的相關數據極為重要,根據這些數據復核水泵選型配套和安裝,找到低效率的因素,并進行針對性處理。首先是水泵更新,要把老舊、低效、選型不合理、損壞的進行更換,替換為高效能、消耗電力少的水泵。其次是水泵工作點偏離問題,水泵性能正常、管路設計合理的情況下,工作點偏離額定工況點右側時,說明水泵揚程過高,可依據泵站平均揚程用車削葉輪來降低水泵揚程,使工作點靠近額定工況點。兩級以上的泵站,要校對核驗水量平衡。最后,水泵運行在高效區,卻有吸水揚程過低、管理不便等問題時,要進行調整,在論證后更新更合理的機泵[10]。

        3.2 電動機改造方案電動機改造方案的制定過程中,要充分考慮電動機的運行功率、運行穩定性和安全性。改造思路應以調整和修復為主,因為電動機會持續穩定運轉,不需要更新換代,且多次修復后的效率及多年使用的效率基本與出廠時的滿功率運轉效率接近。無法滿足當前需求的電動機,不僅耗能高、功率較低,且維修成本也比較高,應及時更換電機。J02 系列電動機的大部分問題都能通過檢查與維修的方式加以解決。對于線路尾端電壓較低的泵站或功率較低的電動機,要結合泵站具體情況把電容器并聯起來,通過無功率補償提高運行電壓,降低線路損耗。通過科學合理的處理,提高傳輸效率和電動機效率[4]。

        3.3 進出水池改造方案進出水池設計不合理易導致流態不均勻現象,噪音、震動及氣蝕等現象會加劇。要結合地形和現場勘查收集的進出水池數據,充分考慮水頭損失和水流流態問題,確保渦流問題得以解決,把出水改為淹沒式出流,從而減少管口損失、降低揚程[11]。

        3.4 信息化改造系統為了保障農田水利灌溉泵站技術改造效果,需建立相應的信息化改造系統,把多種先進技術應用于泵站信息管理,提高技術改造的科學性、合理性,F代通信技術能為泵站信息管理工作的開展提供更加高效的網絡和系統支持,建立通信信息采集網絡系統可使泵站的服務水平顯著提高,進而提高泵站管理的整體質量水平,促使泵站管理實現自動化和信息化。對中小型泵站進行改造的過程中,信息化系統改造完成后,要加強對工作人員的培訓教育,提高工作人員對機械業務和安全知識的掌握程度,促使信息技術的應用充分發揮作用。

        3.5 低洼地區灌溉泵站節能技術改造

        一是改變進水管的角度,縮短進水管長度。以進水管為對象,對其后面位置進行確定,合理設置垂直彎頭。用 2 節長 100 cm 的鑄鐵管完成對接操作,確保與地面垂直,并確保進水管的淹沒位置超過150 cm,避免出現旋渦問題。二是改變水泵安裝方法。傳統的水泵安裝過程中主要采用傾斜安裝的方式,將水泵對準出水口,使其適度傾斜后連接出水管,確保水管維持順坡的狀態。傾斜安裝可在一定程度上降低阻力,減少出水管處的損失。

        三是提升水泵的真空度。傳統的水泵軸與軸套之間,存在配合過度的問題,進而導致局部間隙漏氣。須對機械進行細致觀察與多次試驗,根據分析數據和試驗結果對軸頸與軸套側面的位置進行調整,提高其表面的光潔度,直到可滿足自然密封的需求為止。傳統的水泵運行過程中,氣刀導致機械切稍后出現的不均性洗胃刀痕嚴重影響出水量。因此,在進行技術改造的過程中,要對密封材料進行合理的選擇,確保密封材料具有較強的韌性,為“O”形圈的形成提供助力,最終實現提高水泵真空度的目標。

        四是提升水泵的安裝質量。水泵和電動機安裝過程中要借助精準的校準儀器,如水平尺和鉛錘等,及時發現偏差度,并結合校準結果對電機輪和水泵輪的位置進行合理調整,確保電機輪和水泵輪位于規定范圍內,并處于相互平行的狀態,進而提高水泵運行效率。五是降低水泵的傳動損耗。結合輪槽型號合理選擇設備,通常情況下要選用配電機輪和傳動三角帶 2 種設備。實際使用過程中要及時對設備的松緊度進行合理調整,達到降低傳動損耗的目的。設備高度運轉過程中要避免出現故障,提高設備的工作效率[12]。六是科學設置進水角度。進水管處于順坡式和落井式的情況下,將水管的上翹角度控制為12~15°。以水泵的軸位為圓心,對其前后的墻體進行固定,以此滿足自然存水的要求。完成相應的安裝工作后,灌溉過程中要保障存水量。

        參考文獻

        [1] 韓玉文.農田水利灌溉中的泵站技術改造[J].科學技術創新,2020(18):148-149.

        [2] 郭超.農田水利節水灌溉技術改造與實踐[J].低碳世界,2019,9(2):83-84.

        [3] 陳天超.關于農田水利灌溉節水措施的探究[J].名城繪,2019(1):257.

        [4] 張志軍.一體化泵站在農田灌溉排水中的運用探究[J].內蒙古水利,2019,207(11):70-71.

        [5] 楊多魁.農田水利工程中高效節水灌溉技術的實踐研究[J].新農業,2021(17):66-67.

        [6] 苗久龍.農田水利灌溉中的泵站技術改造[J].新農業,2021(10):76.

        作者:李文琿

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