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国外泵站发展及运行管理情况综述

08-09 18:32:26 | http://www.5idzw.com | 自动控制 | 人气:682
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  为便于工程的控制和运用,除在萨克拉门托市设置中央控制室外,还在奥洛维尔、三角洲、圣路易斯、圣华金和南加州等5个区域设置分控制中心。中央控制室负责所有工程的管理和协调,同时也兼作其各分控制中心的备用。整个控制系统的投资为1350万美元,其中中央控制系统为260万美元。
中央控制系统主要由计算机系统、CRT系统、调度控制台、模拟屏、打印系统和通信系统组成。其中,模拟屏高 3 m,长 16 m,带有警铃装置。一旦出现事故或非常情况,警铃会自动报警。
  (2)中央亚利桑那工程,其集中控制系统称程序可控的主监控系统。控制系统包括主控制站(该站配有2台高级计算机和用于联机控制及新程序开发的软件)、遥控终端单元(该单元设在泵站、控制建筑物和分水口等地方)、通信系统、遥控终端屏蔽室、备用电源、闸门控制和传感器、泵站控制器等。调水工程管理不仅是调配水量,而且还对区域内总的水资源(包括地下水、地表水及外来水等)实行统一管理。比如对地下水的抽取,一般规定超采量不准超过可开采量的10%,否则要及时地进行人工回灌,这些均要纳入供水计划。
2.2 日本水管理和泵站工程自动化
  日本水管理几乎全部实现了自动化。工程设施和自动化设备均有明确的使用期限,一般规定10~20年更新一次。所以,六七十年代兴建的水利工程和安装的设备,现已完成改造、扩建和安装新的计算机系统。监控系统大都采用集中管理的分层分布式结构,即在一个水系上设有中央管理站,采用计算机和遥测、遥控装置对各种泵站、水工建筑物、渠道等进行集中监控,以达到水资源综合利用的目的。各分站和中央管理站之间采用无线电进行联系,也有采用国家专用电话线进行联系的,七八十年代新装的设备大多采用微波通信。
  水管理系统的监控设备随着CRT的高密度化,辅助存贮器的小型化、大容量化以及微型计算机的普及和个性化等,大大地提高了工程的自动化水平。
  大型泵站由于设备比较集中,易于实现自动化。例如,新川河口排水站装有6台贯流式轴流泵,扬程2.6m,单台泵流量40m3/s,该站的水泵及其他设备均由中央控制室远距离操作。为保证新川河口的水位稳定在设计范围内,采用自动调节水泵叶片安装角和自动选择运转台数的控制机构,并根据内外水位差的变化,可发出开启自动排水闸的信号。该站的其他辅助设备和自动清污装置,也均由中央控制室操作。
2.3 欧洲泵站工程自动化
  (1)罗马尼亚提水灌区的自动化。1971~1978年英国乔治?温比(George Wimpy)公司为罗马尼亚奥尔特?卡尔马齐提水灌区设计了用计算机控制的自动化系统。该灌区是欧洲最大的自动化灌区,它自多瑙河提水,一级泵站采用浮动式泵房,安装5台立式轴流泵,提水36 m3/s;二级泵站和三级泵站安装若干台立式离心泵,然后通过34个小型加压泵站,送入田间喷灌系统,灌溉 47万 hm2农田。
  (2)荷兰、奥地利、法国泵站的自动化。在欧洲,泵站自动化程度较高。荷兰、奥地利的一些泵站,基本上都实现了全自动监控。荷兰泵站采用的自动化仪表多为智能型,这种仪表很先进,如功率表、水位表、水位计等,它本身能长期进行自动记录,一般数据不存档。

3 国外泵站工程的管理体制和经费来源
  和其他水利工程一样,“有法可依、有法必依”是泵站工程稳定发展的基础和保证,充足的经费是泵站保证正常持续运转、实行有效管理的动力源泉。不同制度下的国家对泵站工程投资、管理的方法不同,其中管理、投资体制比较完善的国家有日本、荷兰和美国等。
3.1 日本泵站工程的管理体制和经费来源
  (1)灌排设施建设的申请立项
  日本通过泵站工程和灌排设施的建设,达到土地改良的目的。在土地改良地区范围内,需由国家或县(都、道、府)出资新建的项目,应由15名以上的农户提出申请,由有资格参加事业的农户同意并负担费用。改建项目可通过全体大会决议后申请。
  (2)工程建设的管理
  新建灌溉排水设施、规划治理工程的建设项目管理,通常根据工程规模大小和技术复杂程度等条件,由土地改良区、村(市、町)政府、县(都、道、府)政府或国家主持,并按事业主体单位的不同,划分为团体营事业(土地改良区或市、町、村项目)或公团营事业(县、国家项目)等,实行分级管理。它们在《土地改良法》、《公团法》及县府条例、市町村条例中,都有明确的规定。
  (3)灌排设施的维护与管理
  灌排工程设施,建成后原则上交给利用该建设设施的土地改良区在自觉且负担费用的情况下管理。不仅要求他们管理好这些设施,维护其功能,而且还要通过运转和操作设施来管好当地的水资源。
  (4)土地改良区农民的经费负担
  土地改良区受益农户的经费负担,分为建设费和运行管理费两种。建设费根据工程的大小、性质来定。一般的灌溉排水设施,受益面积在3000hm2以上的(北海道为1000hm2以上),国家投资75%~80%,县(都、道、府)投资5%~17%,村(市、町)和农户分别承担其余部分,农户一般负担低于10%。对大型工程,因投资较大,往往出现农户难于一次付清的情况。对此,农民可以从国家设立的“农林渔业金融公库”接受长期的低息贷款,年息一般在2%左右,10年宽限期,用15年还清。也就是说,工程受益后,农民用25年时间还清贷款。小于3000hm2(北海道为1000hm2以下)的灌区,由县(都、道、府)负责,市(町、村)只负责200hm2以下的小型灌区。属于只有社会效益的环境治理工程,如用于防洪、排涝的堤防和泵站等,则无论工程大小,均由国家承担。
土地改良区受益农户的运行管理经费负担金,因考虑到丰水年不一定要动用灌溉设施,所以按实际控制面积分摊,一般为0.1hm2收3000日元,而不以实际灌溉水量和灌溉面积计收水费。
据分析,农户负担的工程建设费用与运行管理费的总和,约占农户收入的5%以下。
  (5)中央政府及县对土地改良区的监督
  土地改良区必须接受农林水产大臣或县知事的监督。这种监督包括督促土地改良区遵守法令和章程,认真地履行土地改良事业,以及管理好土地改良区等。也可以要求当地提供业务报告、会计报告或进行实地检查等,如检查发现有违规现象,则有权令其纠正。
3.2 美国泵站工程的管理体制和经费来源
美国是联邦制国家,各州都有相当大的立法权,州政府与联邦政府的关系相对较为松散,这就形成了其在泵站管理上实行以州为基本单位的管理体制。在政治体制上,美国实行私有制,在经济管理上,政府主要任务是基础设施的建设。在过去的一百多年里,联邦政府对水利建设十分重视,兴建了一大批水利设施,收到了明显的经济效益。近二十年来,由于联邦财政困难,其职责更多地由州政府履行,从而更加确立了以州为基本管理单位的管理体制。
  泵站的运行管理费用则由受益人根据受益的多少来承担。以城市供水为例,它主要通过向用水部门和个人征收水费而获得。在水费的具体收费办法上,各地一般分为七至八项。第一项为发行供水债券,主要用于新增供水及污水处理能力;第二项为地产税中有10%左右为水资源税;第三项为供水与污水处理统一收费;第四项为地下管线接管费;第五项为家庭排污年附加费;第六项为企业单位废水检测费;第七项为取水许可费及违规罚款等。水费的定价为一年一定。每年各城市及各供水区的水务部门会同用户代表,对下一年度的水供需情况进行分析,同时对下一年度的供水及污水处理的财务情况也进行预测,在财务平衡的基础上制订水价。
  美国政府对水的管理主要集中在水权的管理。至于供水、配水的管理,则主要依靠市场自发的调节和民间机构的运作。尤其在农村,水的管理主要是通过一些灌溉公司或民间组织来进行,灌溉公司主要由水权拥有人组成。这样,既减少了政府的直接干预,也降低了政府在水资源管理方面的开支,使得政府机构运作效率更高,可以集中精力进行水管理中的重大问题的研究和决策,也避免了由于政府直接干预过多造成的效率低下问题。
   在加州,中央河谷工程共兴建了约20座水坝和水库以及长达800多公里的运河等,水力发电产生的电力可满足200万人的需求,加州10个农业高产县中有6个靠这一工程供水。据估计,美联邦政府在中央河谷工程上投资30亿美元,在农业等领域共产生了约100倍的回报。而包括32座水库和湖泊、1000多公里运河的加州北水南调工程,也帮助解决了占该州总人口三分之二的约2300万居民以及数千家企业的用水问题,满足了66万英亩农田的灌溉需求。以上数据表明,水利工程,特别是泵站工程在获得减灾、抗旱和排涝等直接效益的同时,还在工业增产、农业增收、人民正常生产生活等方面获得间接效益。所以,由受益单位和个人来支付其运行管理费用是不无道理的。

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