孙昌林

（大同市阳高县水土保持工作站，山西 大同 038100）

对于农作物产品种植而言，提高产量是改善经济效益的重要举措之一。对于机井灌区而言，机井系统节能节水措施的运用能够有效减少能耗，提高经济效益。灌区机井的灌溉水大多源自于地下水，为了达到节能节水的目的，实现对灌区成本的控制，是机井灌区节能节水试验的重点研究课题。

1 减少“高射炮”的存在

“高射炮”指的是水泵出水管口比水池水面要高，进而导致扬程无效。根据本文选取的几个案例，可知很多灌区机井存在“高射炮”，其中有超过20%的机井水泵出水管口高度超过水池水面0.5m，每年造成近90万kw/h电量浪费。

A县对三眼井加以改造，改造后扬程平均值达到14.9m，无效扬程接近1m，基于对“高射炮”的改造，整体出水量、耗电量以及装置效率均有所优化，具体数据分别为10%、-2%以及15%。

2 离心泵下卧

一般来讲，卧式离心泵在安装过程中需要考虑允许吸上真空高度这一因素，这是避免气蚀的关键所在。具体措施主要是对吸程损失加以控制，比如管件数量、吸水管径以及吸水管淹没深度的控制等等。在水位大幅度下降的情况下，这些措施所取得的效果并不理想，此时就应该选择机泵下卧、落井安装等措施，如果下卧深度最大超过8m以上，那么下卧可能就并不适合，此时就要对机泵进行更换。究其原因，就在于如此安装型式会增加整个机井系统的安装与维护成本，在经济性方面并不具有优势。

A县、B县在机井灌区节能节水改造中下卧离心泵配套井共计14眼，下卧深度不超过3m，其平均出水量、耗电量以及装置效率均得到了改善，具体数据分别为31%、-12%以及41%。

3 管路改造

管路改造相对复杂，难度也比较大，但取得的经济效益相对较高，具体涉及到以下几项措施：

增加管径。现阶段很多水泵进出水管口都有很大的提升空间，管中流速比较快，因为阻力造成较大的损失，管路整体效率有待提升。其中C县某村1#井配置的是10NQ50-25潜水泵，经过改造将出水口管径从3改到4，取得了比较理想的效果，出水量与装置效率分别提高了30%与80%。

吸水管更换。水泵出水量与运行效率与吸水管损坏程度有一定的关系。有的吸水管发生漏气现象，可能会导致出水不畅甚至完全不出水。对于吸水管损坏不严重的情况，可以选择对其进行修补的措施，如果破损情况比较严重，则必须对管道进行更换。C县某村对原有吸水管进行了更换，配置了离心泵吸水管共6套，出水量与装置效率均得到了提升，具体数据为30%与15%。

优化管道间连接方式。C县某村配有10眼潜水泵配套井，出水胶管直径与连接管直径分别为105mm与98mm，二者显然并不匹配，造成比较大的局部损失，在管间连接优化之后，选择105mm喇叭口连接出水胶管后，出水量u装置效率分别提高了20%与35%，耗电量则降低了2%。

控制淹没深度。通常情况下，人们为了增加水泵出水量，都会错误的认为增加泵体深度或者吸水管淹没深度即可，其实这种做法并不正确，并且还会破坏管路，造成更大损失。淹没深度应该遵循合理性原则，只要泵体没有空气进入，就应该以最浅的深度进行淹没即可。A线某村4#井进水管口原先淹没深度超过9m经改造后淹没深度降低到4m，出水量增加了4m³/h。

4 设备改造

机井灌区节能节水的一项重要措施还在于设备的调整与优化。现阶段还有很多井泵与机泵的配套情况并不理想。“大马拉小车”的情况普遍存在，其中高扬程泵与低扬程井配套情况比较典型。这种问题直接导致水泵在运行过程中承受过大负荷，严重影响到机械设备的使用寿命。针对此，在选配动力过程中，应该严格参考备用系数范围。

B县某村水泵配13kW电机，电机功率与实际要求（17kW）不符合，与此同时井的涌水量也比较高，配套泵偏小，经过设备改造后，选择22kW电机与大流量泵相匹配，充分发挥了井与泵的效益，出水量与装置效率分别提高了160%与18%，当然耗电量则相应增加了118%。

5 转速调整

当水泵转速处于额定值时，其能够达到最高的运行效率，此时调整转速都会降低水泵的运行效率。因此，将水泵转速保持在额定值十分必要。当然，有时需要调整转速，那么应该按照不超过额定值30%的标准进行调整，增速也不能够大于额定转速的10%，如果控制不当，就可能导致降速过大，大幅度降低水泵运行效率，或者降低水泵的机械强度。C县某村3号井选择的水泵就比额定转速要低，经过调整将原有的190mm电机背靠轮换为205mm，出水量与装置效率分别提升了60%与40%。

6 结语

本文选取了我省几个典型区改造井节能节水试验展开研究，对其取得的经济效益进行了简单的分析，不可否认这部分井改造效果可能仍然有提升空间，但改造后取得的变化也是非常突出的，换言之机井灌区节能节水试验所取得的经济效益是有所提升的。