国外供水工程概况及供水泵站新技术的理论与实践

供水工程作为一种提水排水或补给水源的水利工程，在水资源调配、跨流域引水、城市及工农业供水等方面举足轻重，是解决水资源分布地域差异的有效工程措施。随着人类对水资源认识的不断深入和全球面临的水资源紧缺问题，世界各国在供水工程建设方面都有了很大发展。但由于自然条件的不同，各国泵站也各有特点。有的侧重围海造田，有的侧重农田灌溉及洪捞排水，有的侧重长距离的调水、输水等。据不完全统计，世界已建、在建和拟建跨流域调水工程已达160多项，分布在24 个国家，其经济效益和社会效益明显，其中已建的调水工程调水量较大的是巴基斯坦西水东调工程，年调水量148 亿m3。大规模、长距离、跨流域的调水成为人类重新分配水资源，缓解缺水地区供需矛盾的主要途径，引起国际社会的广泛重视。

早在20世纪40年代末，美国就兴建了大古力提水泵站，其一级泵站扬程94m，装机12台，总抽水流量460m3/s，灌溉面积达41.67万hm2。用于引水系统的两座水库中，其有效库容分别为0.27亿m3 和5.8亿m3。因此，可以在用电低谷时采用抽水蓄能方法降低泵站运行成本。目前美国已建的跨流域调水工程有10 多项，主要为灌溉和供水服务，兼顾防洪与发电，年调水总量达200多亿m3，距离较长的是美国加利福尼亚北水南调工程，输水线路长900km，抽水泵站19 座，电动机总功率178万kW，其中干线抽水泵站7座，抽水总扬程1154m，年调水量52亿m3。其他较重要的调水工程还有科罗拉多—大汤普森工程、阿肯色河工程、中央河谷工程、中部亚利桑那工程等。其中中央河谷工程渠道开始于胡桃沟，进入斯诺特格拉司，经80km 而引入特拉西泵站，流量100～130m3/s，1951 年起由6 台1.68 万kW 大泵扬程60m，进入三角洲门杜太渠道，流向东南，经188km而于弗雷斯诺以西48km 处注入门杜太塘，由此调水到圣华金河，流量减为91m3/s。中央河谷工程的特拉西泵站，流量100～130m3/s，扬程60m；康脱拉柯司太渠，流量100m3/s，为4级泵站扬程共39m。加州调水工程由圣路易斯水库起，主流为4级泵扬程325m；埃德蒙斯顿大泵的扬程高达587m。水流扬高后在下落时可利用落差水头发电，并较多采用可逆机组，兼有扬水、发电的功能。

日本根据本国的实际情况，采取了围海造田、开垦沼泽地等措施扩大耕地面积，早在1971 年就开始监视新川河口供水工程，其排水流量为240m3/s，扬程2.6m，安装6 台机组，总装机容量7800kW。1975 年建成了日本最大的混流泵站——三乡泵站，其单泵流量为50m3/s，排水能力达200m3/s。该泵站选用了3 台口径为4600mm、一台口径为3600mm、一台口径为3000mm的立式蜗壳式混流泵。日本的大型离心泵主要用于供水工程，如东京都水道局练马给水泵站选用了3 台进出口口径分别为1500mm和1000mm（配套功率为5600kW）、3 台进出口口径分别为1200mm和900mm（配套功率为1900kW）的双吸卧式离心泵。

荷兰全国约45%的国土在海水位以下，因此从13 世纪荷兰就开始围海造田，到目前已增加土地面积900多万亩。由于地形条件的限制，荷兰不得不大力发展排水设备，以解决农田排水问题。从而也使其成为世界上水泵技术先进的国家之一。1973 年建成了荷兰目前最大的泵站——爱莫顿泵站，其排水能力达150m3/s，将来可能扩大至350～400m3/s。

前苏联时代，建有许多大型供水工程用于灌溉和跨流域调水。已建的大型调水工程达15 项之多，年调水量达480多亿m3。如已建成的莫斯科运河上的梯级泵站及从北方河流调水200亿～250亿m3 的水量输送到伏尔加河流域的北水南调工程。乌兹别克的卡尔申提水灌溉工程从阿姆河取水的流量为200m3/s，灌溉2.4 万hm2 农田，总功率达45 万kW，6 级提水。总扬程156m，单泵流量40m3/s。其水泵技术性能指标水平比较高，但泵型式过于单一，大多采用泵与电动机直联，电动机比较笨重，供水工程投资偏大。

以色列的北水南调工程是以色列最大的工程项目，将以色列北方较为丰富的水资源输送到干旱缺水的南方。工程1953 年开工建设，1964 年建成投入运行，前后历时11 年，投资1.47 亿美元。工程首部安装三台水泵，每台泵抽水流量6.75m3/s，总抽水能力20.25m3/s。工程设两级泵站，第一级提升250m，第二级提升150m，至20 世纪80 年代末，北水南调工程输水管线南北已延长到约300km，沿途设多座泵站加压，并吸纳全国主要地表水和地下水。(www.xing528.com)

哈萨克斯坦从西伯利亚的鄂毕河和叶尼塞河调节部分径流，以保证中亚和哈萨克斯坦地区用水，额尔齐斯—卡拉干达运河1962 年开工建设，1974 年12 月正式投入运行。运河横跨巴浦洛达尔和卡拉干达两个州，其首部取水枢纽位于额尔齐斯河支流别洛伊河上，途经埃基巴斯图兹市，到卡拉干达市区结束，全长458km。提水高度为418m，沿线需建22座提水泵站和4座汲送渗流水的泵站，最大提水高度22m。

加拿大已建调水工程的80%主要用于水电。1974 年动工兴建的魁北克调水工程，引水流量1590m3/s，总装机容量达1019 万kW，年发电量678亿kW·h，工程还用于灌溉或为城市供水服务。

法国为了满足灌溉、发电和供水的需要，于1964 年动工兴建了迪朗斯—凡尔顿调水工程。工程于1983 年建成，设计灌溉面积6 万hm2，供150万人饮水。

由此可知，随着水资源紧缺局势的不断加剧，世界各国都在进行长距离的调水工程建设，以服务于本国的工农业生产和人民生活需要。因此随着调水工程规模的扩大和数量的增加，供水工程也将会突飞猛进地发展。