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　　設(shè)mi為第i個(gè)泵站所要需要灌溉的總面積，每次上水所需灌溉水量為（單位為m 3） ；第i個(gè)泵站總共有n臺(tái)泵，第j臺(tái)泵的提水流量為Qij（ j = 1， 2，， n），單位為m3 / s；第i個(gè)泵站中提水流量最大的水泵為Q ik， 1k n；每次上水整個(gè)灌區(qū)的計(jì)劃安排時(shí)間為d，給該泵站所覆蓋的灌溉片區(qū)的計(jì)劃時(shí)間為d！， d！d.以下介紹兩種配置流量的方式。

　　1. 1強(qiáng)n- 1備用方式

　　強(qiáng)n- 1備用是指該泵站配備n臺(tái)機(jī)組，正常運(yùn)行時(shí)投入n - 1臺(tái)水泵即可滿足每次灌溉提水的要求。如果在投入運(yùn)行的n - 1臺(tái)水泵中有一臺(tái)出現(xiàn)故障，則可立即將另外一臺(tái)備用水泵投入運(yùn)行，以滿足提水需要。該種配置下，各泵站的流量配置應(yīng)滿足下式的約束要求：

　　n j = 1 j k Q ij d！ % 24 % 3600 m i（ 1）

　　這種流量配置方式的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，運(yùn)行方式簡(jiǎn)易靈活。在該流量配置方法下，即使有某臺(tái)水泵出現(xiàn)問(wèn)題，不需要調(diào)整灌溉計(jì)劃就能滿足提水灌溉的要求；缺點(diǎn)是必須按照投入運(yùn)行的n- 1臺(tái)泵中最大的流量來(lái)安排備用流量，成本較高。

　　1. 2弱n- 1備用方式

　　弱n- 1備用是指該泵站配備n臺(tái)機(jī)組，正常運(yùn)行時(shí)投入n臺(tái)水泵都投入運(yùn)行，一旦其中某臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)故障（即使是最大流量的機(jī)組出現(xiàn)故障），通過(guò)合理調(diào)度，調(diào)整該站灌溉片區(qū)的灌溉計(jì)劃，在規(guī)定的上水計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成灌溉任務(wù)的一種流量配置方式。

　　由于要考慮溝渠的利用率以及提水效率，因此，所有灌溉任務(wù)應(yīng)該在整個(gè)灌區(qū)計(jì)劃上水時(shí)間內(nèi)完成；否則，為了滿足某一片土地的灌溉需求而延長(zhǎng)所有前位機(jī)組的開機(jī)時(shí)間，這對(duì)于提灌工程來(lái)講，無(wú)論是溝渠的利用率、前位機(jī)組的效率、還是人工效率都是非常不經(jīng)濟(jì)的。為了滿足灌區(qū)內(nèi)任何片區(qū)的灌溉任務(wù)都在整個(gè)灌區(qū)的每次計(jì)劃上水時(shí)間內(nèi)完成，弱n - 1備用方式下，各泵站的流量配置應(yīng)滿足下式的約束要求：

　　n j = 1 j k Q ij d % 24 % 3600 m i（2）

　　式（ 2）的物理意義為：當(dāng)某個(gè)泵站中流量最大一臺(tái)泵出現(xiàn)故障時(shí)，本站內(nèi)其他泵能在整個(gè)灌區(qū)上水計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成本泵站所覆蓋的灌溉片區(qū)的提水任務(wù)。

　　此流量配置方式的優(yōu)點(diǎn)是既可以節(jié)省資金，又能滿足泵站所覆蓋的灌溉片區(qū)的上水需要。但按這種方法配置泵站流量，灌區(qū)需要較高水平的全面調(diào)度，如果有機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題，可能需要對(duì)灌溉計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，所以會(huì)對(duì)灌區(qū)的管理水平提出較高的要求。

　　2工程實(shí)例

　　某分支泵站A，其后端還有兩個(gè)分支泵站B和C，如1所示。A泵的自流灌溉面積為667 hm 2， B、C兩泵所覆蓋的灌區(qū)面積分別為667和1 333 hm 2.1泵站灌溉面積示意圖由1可知，泵站A所覆蓋的灌區(qū)面積為1 333+ 667 + 667= 2 667萬(wàn)hm 2.設(shè)每次灌溉所需水量為2 250 m 3/ hm2，灌區(qū)每次上水計(jì)劃時(shí)間為50 d，分配給泵站A所覆蓋的灌溉區(qū)域的上水時(shí)間為40 d，下面按照兩種流量配置方式確定泵站的流量。

　　2. 1采用強(qiáng)n- 1備用

　　設(shè)Q！為A站中n- 1臺(tái)泵的流量之和，為了滿足提水要求，則由式（1）得， Q！應(yīng)滿足：Q！ 2667 % 2250 40 % 24 % 3600 = 1. 74 m3/ s如果A站選擇流量相同的泵，每臺(tái)水泵的流量選為0. 5 m 3 / s，則該泵站應(yīng)該選配5臺(tái)流量為0. 5 m 3/ s的水泵才能滿足要求。

　　2. 2采用弱n- 1備用

　　設(shè)A泵站中除了最大流量的水泵外其他水泵的流量之和為Q！，由公式（2）可知Q！應(yīng)滿足下式的要求：

　　Q！ % 50 % 24 % 3600 2667 % 2250（ 3）

　　由式（ 3）得Q！應(yīng)大于1. 39 m 3 / s，即A泵站中除了最大流量的機(jī)組外，其他泵的提水流量之和不得低于1. 39 m 3/ s.如果該泵站選用同流量每臺(tái)為0. 5 m 3/ s的水泵，則只需要選配4臺(tái)水泵就可滿足要求，但前提是一旦有水泵停運(yùn)，必須調(diào)整灌溉計(jì)劃，延長(zhǎng)該灌溉片區(qū)供水時(shí)間。

　　3對(duì)泵站土建工程的建議

　　水泵流量的配置可以根據(jù)灌溉片區(qū)的現(xiàn)實(shí)需求，按本文前面所介紹的方法來(lái)進(jìn)行，而對(duì)于泵站的土建工程，則應(yīng)該考慮得更長(zhǎng)遠(yuǎn)一些。

　　隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境治理力度的逐年增加，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策的全面落實(shí)，我國(guó)的電力提灌工程的灌溉面積往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加；此外，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整往往會(huì)對(duì)灌溉用水的需求有所增加。因此，在新泵站的建設(shè)和舊泵站的改造過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮將來(lái)增容擴(kuò)容的需要，尤其是在泵站的土建過(guò)程中，要為將來(lái)的增擴(kuò)容預(yù)留足夠的空間（包括為開關(guān)柜、二次部分的控制柜等預(yù)留空間）。否則，由于提水泵站一般都在地面以下，重新進(jìn)行土建工程改造難度很大。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　泵站流量的合理配置是實(shí)現(xiàn)提灌工程經(jīng)濟(jì)灌溉的前提條件。

　　本文所介紹的滿足強(qiáng)n- 1備用的流量配置方法，泵站運(yùn)行可靠性高、運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，但相對(duì)而言費(fèi)用較高；滿足弱n- 1備用的流量配置方法，所需費(fèi)用較低，但按這種方法配置泵站流量，灌區(qū)需要較高水平的全面調(diào)度，如果有機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題，可能需要對(duì)灌溉計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，所以會(huì)對(duì)灌區(qū)的管理水平提出較高的要求。

　　另外，由于泵站土建工程改造的難度較大，因此，在泵站土建改造或新建過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮將來(lái)發(fā)展的需要，為將來(lái)增擴(kuò)容預(yù)留足夠的空間。