【精选】中国灌溉排水泵站发展现状

中国灌溉排水泵站发展现状
摘要：在中国，灌溉排水泵站分布广泛，数量和规模领先世界水平。

但我国的灌排泵站仍然存在许多问题，目前国家正在大力发展灌排泵站的改造更新工程。

关键字：灌溉排水泵站；现状；问题
中国作为农业大国，农业灌溉技术发展历史悠久。

在古代，我们的祖先就学会了以风力、水力、畜力、人力为动力的提水机进行灌溉排水，以此来提高工作效率。

到了上世纪20~ 30 年代，在东南沿海地区开始出现以柴油机、电动机为动力的泵站。

到1949 年，全国机电灌排泵站装机总量仅7 万kw左右，灌溉排水受益面积约25. 3 万hm2【1】。

接下来的60多年来，中国的灌排进入快速建设
发展时期，如今我国作为世界机电灌排大国，在动力保有量以及泵站的数量和规模方面都处于世界领先地位。

至2008 年年底，全国机电灌排固定式泵站44.3万处，总装机功率2 395万kw，有效灌排面积2.38 亿亩（0.16 亿hm2）。

其中，大型灌溉泵站总装机功率402 万kw，有效灌溉面积1.37 亿亩（0.09 亿hm2）【2】。

灌排泵站作为提高农村经济发展水平的基础设施，这些泵站工程的建设，为解决水资源短缺、洪涝灾害以及水环境恶化等问题以及提供城乡用水等方面发挥了巨大作用。

一、灌排泵站的发展概况
我国的灌排泵站在大体上可分为五个发展阶段：
（1）1949~ 1957 年，建国初期基础发展阶段。

新中国经过三年国民经济恢复和第一个五年计划，国家在东部经济基础较好的部分省、市抓了农业机械的试点，重点建设了一批柴油机和电动机的动力泵站。

到1957 年底，机电灌排泵站的总装机容量达到40 万kW 左右，相当于1949 年的5. 7 倍，不仅为东部地区的农业发展作出了有益的贡献，而且为全国的推广
探索了经验，奠定了较好的技术基础。

（2）1958~ 1965 年，灌排泵站的全面推广与发展阶段。

此时处于达尔戈五年计划阶段和三年国民经济调整时期，在此阶段，全国各省市的机电灌排泵站规模由小到大，得到迅速发展，为农业乃至国民经济的发展发挥了重要的作用，建设与管理水平也得到提高。

到1965 年，灌排泵站动力设备装机容量达到240 万kw左右，比1957 年增加6 倍。

（3）1966~ 1978 年，灌排泵站的稳步发展时期。

这一阶段，中国虽处于“文化大革命”的动荡时期，但灌排泵站事业却得到了稳定发展。

到1978 年底，全国机电灌排泵站的装机容量达到1 500万kw，灌排泵站达到41 万处，灌溉面积达15 370 万hm2。

但此阶段建设的大多数泵站
规划设计标准低，安装使用的机电设备质量差，施工质量和工程配套跟不上。

管理上，原有规章制度遭废弃，工程技术和管理受轻视，泵站运行表现为“低能高耗”。

（4）1979~ 1990 年，灌排泵站建设和管理的新发展阶段。

中国共产党第十一届三中全会的召开给泵站建设与管理迎来了新的发展时期。

改革开放为机电灌排事业的发展带来了强劲的春风，泵站工程在规模质量、效益、管理等方面得到全面的提高和综合的发展。

到1990 年底，全国共有灌排泵站46 万座，装机总动力达2 000 万kw。

（5）1991~ 至今，灌排泵站进入大规模的更新改造阶段。

90年代后，早期建设的灌排泵站老化问题逐渐严重，泵站的更新改造工作逐渐得到各级政府部门的重视。

近年来，政府不断加大灌排泵站更新改造投入，进入新的泵站大规模更新改造的新的历史时期。

“十一五”期间国家拟投入180多亿元，更新改造1 500多座大型灌排泵站，占现有大型灌排泵站的50 %以上，是1949 年新中国建立以来投入和建设规模最大的一次。

更新改造后，中国泵站的技术装备水平将明显提高，年节省电能约占大型泵站年耗电量的1/ 4 ，更新改造效益显著【3】。

目前，全国99处大型灌溉排水泵站更新改造项目已经启动。

新的泵站建设将更加注重工程质量和自动化设施配套，我国灌排泵站将开启另一个新的阶段。

二、灌排泵站存在的问题
由于我国灌排泵站发展的特殊背景，造成了泵站整体技术状况较差，特别是大部分泵站经过30 多年的运行，泵站各方面问题非常突出。

1、工程技术方面问题
（1）设计标准低。

我国大型灌溉排水泵站中约90% 建于20 世纪80 年代及以前，特别是20 世纪60、70 年代建成的泵站，限于当时的政治条件、经济条件和技术水平，很多泵站规划论证不足，设计标准低，泵站布局不合理，配套不健全。

我国建于20 世纪80 年代以前的泵站，灌溉泵站灌溉保证率不高，一般只50 ～70%；排水泵站排涝标准低，大多只能达到3 ～ 5 a一遇的标准，使灌排区的农业生产和经济发展受到了很大的限制。

据统计，全国除涝面积3 ～ 5 a一遇标准的占已治理面积的43%，而达到5 ～10 a一遇标准的占已治理面积的40%，达到10 a一遇以上标准的仅占17%，而且由于工程老化、年久失修等原因，大多数工程的排水能力达不到设计标准，有的工程只有设计标准的40%左右【4】。

这就致使大量土地得不到有效灌溉，严重制约了农业的发展。

（2）能耗高、效率低，运行寿命短。

由于之前泵站可供选择的型号和品种很少，很多灌溉排水泵站在建设过程中泵型选择不合理，这就导致水泵运行效率低，能耗高。

从2008 年开始，水利部组织国内泵站权威检测单位，对全国主要大型灌溉泵站进行了现场检测。

结果发现，全国大型灌溉泵站平均装置效率仅为40%～50%，能源单耗平均达7～8 kWh /（kt·m），距部颁标准要求的装置效率60%～70%相差很大【2】。

（3）设备老化严重，缺乏维修，安全隐患多。

泵站运行过程中，缺乏对泵站检查和维修资金的投入，导致很多泵站面临老化严重问题。

由于年久失修，这些泵站的可靠性和安全性大大降低，并且效率低下。

据统计，全国大型灌排泵站需要更新老化的主机组约1. 2 万台套，占大型泵站全部机组的60% 多【4】。

（4）缺乏高新技术应用，科技水平落后。

我国大型灌溉泵站使用的水泵，绝大部分是20 年前所开发的产品。

这些水泵机组多为低端产品，高新技术应用少，水泵能耗高，空化严重，振动超标。

2、管理运营方面问题
（1）自动化程度低，信息化手段落后
我国灌排泵站绝大部分运行靠人工操作，不仅劳动强度大，而且人为事故多。

泵站机组缺乏自动监控设施和基本的信息管理手段，不能实行优化调度和经济运行。

总体上看，我国中部地区泵站的自动化程度不如东南部，西部不如中部，信息化手段普遍落后。

（2）管理体制不健全，管理设施简陋，职工队伍素质不高
当前，多数泵站工程设施产权属国家和集体所有，中央、地方、农民三者都有份，但责任划分不清，产权比例不明。

这些问题严重制约着泵站管理单位的改革、稳定与发展。

由于缺乏资金投入，泵站工作环境和条件长期得不到改善。

如工程观测和水力监测设施损坏长期得不到更换，缺乏必要的交通、通信工具，生产保障设施过于简陋等。

由于工作条件差，待遇低，一方面高层次的管理人才进不来、留不住，另一方面迫于就业压力，当地政府对其超编配置，结果造成队伍庞大，机构臃肿，管理人员素质不高，单位财务负担过重等等。

灌排泵站更新改造是保证国家粮食安全的需要。

全国的大型灌排泵站中，有50% 以上的泵站分布在我国的800 个粮食主产县中。

通过在土地资源和水资源条件较好的地区规划和开工一批新灌排区，同时对现有灌排区中的灌排设施特别是大型灌排泵站进行更新改造，进一步扩大灌排面积，恢复和改善农业灌排条件，特别是加快中低产田改造，同时配合种子和农业先进科技技术，提高单产水平，可实现我国新增千亿粮食生产能力的目标。

灌排泵站更新改造是节能减排的需要。

我国大型灌排泵站年耗能在50 亿kW·h 以上，每年因主水泵磨蚀严重、水泵电动机不匹配、进出水流道设计不合理、主变压器效率低等原因而浪费的电能超过10 亿kW·h。

灌排泵站更新改造是完善我国农村防洪排涝体系的需要。

如果作为防洪排涝体系重要组
成部分的泵站特别是大型排涝泵站更新改造滞后，排涝能力总体上偏低，防洪排涝标准一般仅能达到3 ～ 5 a一遇，难以承担繁重的排涝任务，农业生产乃致人民群众生命财产常常因涝灾而损失巨大。

因此，对灌排泵站进行更新改造是完善农村防洪排涝体系的需要。

三、灌排泵站的未来
1、灌排泵站改造的必要性
灌排泵站直接为农业灌溉和排涝服务，已经成为我国经济社会发展的重要公共基础设施，为改善农业生产条件、保障粮食安全和促进农村经济发展、农民增收、农村饮水安全等发挥了巨大作用。

但由于设计标准低、运行时间长、管理不到位等多方面的原因，目前我国大型灌排泵站普遍存在建筑物和设备老化，年久失修，功能减退，效益衰减等突出问题，不仅严重制约了减灾效益的发挥，还造成运行成本不断增加、农民水费负担加重等问题，已危及农业生产乃至当地经济社会的发展。

随着我国国民经济的持续、快速发展，大型灌排泵站的作用和地位得到了进一步提高。

根据我国国情，进一步改善农业生产条件，保障粮食安全，在新建设灌排设施的同时，实施大型灌排泵站更新改造意义重大。

2、灌排泵站的发展趋势
计算机技术的迅猛发展为大中型泵站实现无人值守、少人看管、优化调度、
提高运行效率和管理水平提供了可能。

其发展趋势为：实现对泵站主机的程序自动开、停机及对叶片、励磁实现自动调节；对泵站辅助设备（油、气、水）自动开停机；自动统计主、辅助开停机时间和电量、流量值；事故告警和事故自动记录，具有多媒体自动告警功能；自动生成实时数据库与历史数据库；动态图像显示泵站主机、辅机及各类设备运行参数与状态；打印各报表、各类参考趋势图；与上级网络通信，发送现场实时运行参数，接收上级网络调度命令# 实现全站自动化运行。

另外，机组的大型化、高速化，水泵的动能经济，泵房结构及流道型的不断创新，机组装置方式的多样化，沙处理方法的不断改进，也将取得阶段性成果。

3、小结
灌溉排水泵站在中国的农业生产及排涝中起着至关重要的作用。

而我国灌排泵站由于发展的特殊背景，整体技术偏低，目前正经历着改造更新的过程。

未来，随着科技的发展，灌溉排水泵站必将朝着智能化、高效率、低能耗、稳定方向发展。

[1] 刘光临. 中国泵站工程50 年的建设与发展[J] . 中国农村水利水电. 1999.
[2] 王福军. 我国大型灌溉泵站的技术现状与发展趋势[J] . 中国水利. 2009.
[3] 陈坚，李琪，许建中，李端明，储训. 中国泵站工程现状及“十一五”期间泵站更新改
造任务[J] . 中国水利水电科技进展. 2004.
[4] 逄辉，高永昕. 分析我国大型灌溉排水泵站存在的主要问题和更新改造的必要性[J] . 黑
龙江水利科技. 2010.
测量学试卷 第 5 页（共 7 页）
《测量学》模拟试卷
1．经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A ）。

A 180° B 0° C 90° D 270°
2. 1：5000地形图的比例尺精度是（ D ）。

A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm
3. 以下不属于基本测量工作范畴的一项是（ C ）。

A 高差测量
B 距离测量
C 导线测量
D 角度测量
4. 已知某直线的坐标方位角为220°，则其象限角为（D ）。

A 220°
B 40°
C 南西50°
D 南西40°
5. 由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为（A ）。

A 坐标正算 B 坐标反算 C 导线计算 D 水准计算
6. 闭合导线在X 轴上的坐标增量闭合差（ A ）。

A 为一不等于0的常数
B 与导线形状有关
C 总为0
D 由路线中两点确定
7. 在地形图中，表示测量控制点的符号属于（D ）。

A 比例符号
B 半依比例符号
C 地貌符号
D 非比例符号
8. 在未知点上设站对三个已知点进行测角交会的方法称为（A ）。

A 后方交会 B 前方交会 C 侧方交会 D 无法确定
9. 两井定向中不需要进行的一项工作是（C ）。

A 投点
B 地面连接
C 测量井筒中钢丝长度
D 井下连接
10. 绝对高程是地面点到（ C ）的铅垂距离。

A 坐标原点
B 任意水准面
C 大地水准面
D 赤道面
11．下列关于等高线的叙述是错误的是：（A ） A ． 高程相等的点在同一等高线上
B ． 等高线必定是闭合曲线，即使本幅图没闭合，则在相邻的图幅闭合
C ． 等高线不能分叉、相交或合并
一、单项选择题（每小题1 分，共20 分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

测量学试卷 第 6 页（共 7 页）
D ． 等高线经过山脊与山脊线正交
12．下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误的是（B ） A ．几何图形符号，定位点在符号图形中心 B ．符号图形中有一个点，则该点即为定位点 C ．宽底符号，符号定位点在符号底部中心
D ．底部为直角形符号，其符号定位点位于最右边顶点处
13．下面关于控制网的叙述错误的是（D ） A ． 国家控制网从高级到低级布设
B ． 国家控制网按精度可分为A 、B 、
C 、
D 、
E 五等 C ． 国家控制网分为平面控制网和高程控制网
D ． 直接为测图目的建立的控制网，称为图根控制网
14．下图为某地形图的一部分，各等高线高程如图所视，A 点位于线段MN 上，点A 到点M 和点N 的图上水平距离为MA=3mm ，NA=2mm ，则A 点高程为（A ）
A ． 36.4m
B ． 36.6m
C ． 37.4m
D ． 37.6m
15．如图所示支导线，AB 边的坐标方位角为''30'30125 =AB α，转折角如图，则CD 边的坐标方位角CD α为（ B ）
A ．''30'3075
B ．''30'3015
C ．''30'3045
D ．''30'2925
16．三角高程测量要求对向观测垂直角，计算往返高差，主要目的是（D ） A ． 有效地抵偿或消除球差和气差的影响
B ． 有效地抵偿或消除仪器高和觇标高测量误差的影响
C ． 有效地抵偿或消除垂直角读数误差的影响
D ．有效地抵偿或消除读盘分划误差的影响
17．下面测量读数的做法正确的是（ C ） A ． 用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数
A N M
37
36
35
测量学试卷 第 7 页（共 7 页）
B ． 用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数
C ． 水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中
D ． 经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部
18．水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是（ D ）。

A 对中----整平-----瞄准----读数 A 整平----瞄准----读数----精平 C 粗平----精平----瞄准----读数 D 粗平----瞄准----精平----读数
19．矿井平面联系测量的主要任务是（ D ）
A 实现井上下平面坐标系统的统一
B 实现井上下高程的统一
C 作为井下基本平面控制
D 提高井下导线测量的精度
20． 井口水准基点一般位于（ A ）。

A 地面工业广场井筒附近
B 井下井筒附近
C 地面任意位置的水准点
D 井下任意位置的水准点
21水准测量中，为了进行测站检核，在一个测站要测量两个高差值进行比较，通常采用的测量检核方法是双面尺法和 。

22直线定向常用的标准方向有真子午线方向、_____磁北方向____________和坐标纵线方向。

23地形图符号一般分为比例符号、_半依比例符号_________________和不依比例符号。

24 井下巷道掘进过程中，为了保证巷道的方向和坡度，通常要进行中线和____________的标定工作。

25 测量误差按其对测量结果的影响性质，可分为系统误差和_偶然误差______________。

27 象限角的取值范围是： 0-90 。

28 经纬仪安置通常包括整平和 对中 。

29 为了便于计算和分析，对大地水准面采用一个规则的数学曲面进行表示，这个数学曲面称为 参考托球面 。

二、填空题（每空2分，共20分）
测量学试卷 第 8 页（共 7 页）
30 光电测距仪按照测量时间的方式可以分为相位式测距仪和 差分 。

竖盘分划误差
32．水准测量
利用水准仪测定两点间的高差
33．系统误差
由客观原因造成的具有统计规律性的误差
34．视准轴
仪器望远镜物镜和目镜中心的连线
35．简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。

对中，整平，定向，测角。

观测角度值减去定向角度值
三、名词解释（每小题5分，共20分）
四、简答题（每小题5分，共20分）
36．什么叫比例尺精度？它在实际测量工作中有何意义？
图上0.1毫米在实地的距离。

可以影响地物取舍
37．简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。

38．高斯投影具有哪些基本规律。

测量学试卷第9 页（共7 页）
测量学试卷 第 10 页（共 7 页）
39．在1：2000图幅坐标方格网上，量测出ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad = 3.9cm, ae = 5.2cm 。

试计算AB 长度D AB 及其坐标方位角α
AB 。

40．从图上量得点M 的坐标X M =14.22m, Y M =86.71m ；点A 的坐标为X A =42.34m, Y A =85.00m 。

试计算M 、A 两点的水平距离和坐标方位角。

a
b d c
e B
A
1200
1400
1600
1800
五、计算题（每小题10分，共20分）
测量学标准答案与评分说明
一、一、单项选择题（每题1分）
1 A；
2 D；
3 C；
4 D；
5 A；
6 C；
7 D；
8 A；
9 C；10 C；
11 A；12 D；13 B；14 A；15 B；16 A；17 C；18 D；19 A；20 A
二、二、填空题（每空2分，共20分）
21 变更仪器高法
22 磁北方向
23 半依比例符号（或线状符号）
24．腰线
25．偶然误差
26．数字注记
27 大于等于0度且小于等于90度（或[0°, 90°]）
28 对中
29 旋转椭球体面
30 脉冲式测距仪
三、三、名词解释（每题5分，共20分）
31竖盘指标差：在垂直角测量中，当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向其正确位置90度或270度，而是与正确位置相差一个小角度x, x即为竖盘指标差。

32 水准测量：利用一条水平视线并借助于水准尺，测量地面两点间的高差，进而由已知点
的高程推算出未知点的高程的测量工作。

33 系统误差：在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号
均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。

34视准轴：望远镜物镜光心与十字丝中心（或交叉点）的连线。

四、四、简答题（每题5分，共20分）
35
（1）在测站点O上安置经纬仪，对中，整平（1分）
（2）盘左瞄准A点，读数L A，顺时针旋转照准部到B点，读数L B，计算上半测回角度O1=L B-L A；
（2分）
（3）旋转望远镜和照准部，变为盘右方向，瞄准B点读数R B，逆时针旋转到A点，读数R A，计算下半测回角度O2=R B-R A；
（3分）
（4）比较O1和O2的差，若超过限差则不符合要求，需要重新测量，若小于限差，则取平均值为最终测量结果O = （O1+O2）/2
（5分）
36
图上0.1mm对应的实地距离叫做比例尺精度。

（3分）
其作用主要在于：一是根据地形图比例尺确定实地量测精度；二是根据地形图上需要表示地物地貌的详细程度，确定所选用地形图的比例尺。

（5分）
37
要素计算：从图纸上量算待测设点的坐标，然后结合已有控制点计算该点与控制点连线之间的方位角，进而确定与已知方向之间所夹的水平角，计算待测设点到设站控制点之间的水平距离。

（3分）测设过程：在设站控制点安置经纬仪，后视另一控制点，置度盘为0度，根据待定方向与该方向夹角确定方向线，根据距离确定点的位置。

（5分）
38
高斯投影的基本规律是：
（1）（1）中央子午线的投影为一直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大；
（2）（2）赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；
（3）（3）经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；
（4）（4）中央子午线和赤道的投影相互垂直。

评分说明：答对一条得2分，答对三条即可得满分。

五、五、计算题（每题10分，共20分）
39
bd = ad – ab = 1.9cm，因此△X = -38m；
ce = ae – ac = 3.6cm, 因此△Y = -72m; （3分）(或由图根据比例尺和距离计算A、B两点的坐标)
因此距离为：81.413m （6分）AB的方位角为：242°10′33″（10分）（方位角计算应说明具体过程，过程对结果错扣2分）
40
△X = X A– X M = 28.12m, △Y = Y A– Y M = -1.71m (2分) 距离d = (△X2 + △Y2)1/2 = 28.17m （5分）
方位角为：356 °31′12″（应说明计算过程与主要公式）（10分）
可通过不同方法计算，如先计算象限角，再计算方位角。

说明：在距离与方位角计算中，算法公式对但结果错各1分。