前言

随着世界经济的快速发展，能源的消耗越来越大，能源危机和由此引发的各种矛盾越来越突出。当今，能源问题已成为世界各国共同关注的大问题，严重影响着世界各国的政治和经济形势。我国的能源形势也非常严峻，能源不足已经严重影响到国民经济的发展，其中农业机电排灌每年都消耗了大量的能源，其用电量约占社会用电总量的21%，受建造技术和管理水平的影响，我国的农业机电排灌的用电效率还比较低，机电排灌的节能潜力十分巨大。特别是高扬程梯级泵站的低效率、高能耗问题一直备受学者们的关注，因此，开展高扬程梯级泵站的能耗评估和节能降耗关键技术的研究具有重要的现实意义。

针对梯级泵站节能降耗关键技术的应用研究内容主要涵盖两个方面：一是研究监测和评估泵站提水效率和能耗水平的理论与方法；二是研究影响泵站提水效率和能耗的主要因素和影响机理，研发科学实用的节能降耗技术与方法。通过以上两方面的研究，其一，可为大型泵站客观地开展能耗评估提供科学的理论依据和必要的技术方法；其二，通过探究水泵机组、传动装置、进出水管路、进出水池以及辅助设备对泵站能耗的影响机理，为同类泵站的规划设计和更新改造提供技术支持；其三，通过探究泵站运行效率的调度管理技术，为已建泵站的科学调度提供技术支持，并为高扬程灌区节约运行成本、提高用水效率提供决策依据。

本书通过建立基于动态平衡的梯级泵站输水系统提水效率的评估模型，分析了我国代表性的高扬程梯级扬水灌溉工程的实际能耗状况和水平；从工程的建造技术和优化运行控制的角度，研究了高扬程梯级泵站节能降耗的关键技术与方法。具体内容包括：①通过分析影响泵站能耗的主要因素和影响机理，从优选机组、提高机组的装置效率、改善泵站设备（设施）的流态，减少能耗损失等建造技术的角度，探讨梯级泵站节能降耗的关键技术，为梯级泵站的规划设计和更新改造提供技术支持；②从影响水泵提水效率的高含沙水流、水泵进出水管路、配套电机和附属设施等多角度分析影响水泵提水效率的主要因素，探讨提高水泵的机械效率、容积效率、水力效率的技术方法；③通过模拟研究泵站管道布置型式、前池和吸水管型式、泵阀布置等对水泵内部流态的影响，提出通过改善水泵及其装置内部流态的方法提高泵站提水效率的技术措施；④分析了水泵工况调节方式对其能耗的影响，以及梯级泵站系统区间分水后多级泵站调频运行的节能技术，探索了梯级泵站提高运行效率、降低提水能耗的运行管理和更新改造新技术。

本书由华北水利水电大学徐存东主笔，撰写过程中兰州理工大学樊建领、侯慧敏，华北水利水电大学王燕、韩立炜、张先起、张宏洋等都对本书的撰写提供了重要的参考资料，并提出了忠恳的修改意见和建议。本书的完成和出版得到了“国家自然科学基金（51279064，31360204）”、“2014年度河南省教育厅科技创新人才支持计划（14HASTIT047）”“华北水利水电大学高层次人才科研启动计划（201069）”的资助，在此表示感谢。

本书在编写过程中参考和引用了许多专业书籍、文献资料、教材的论述，同时得到了诸多专家、教授的指导，他们对本书的编写提出了许多宝贵的意见和建议，在此一并表示衷心的感谢。因编者水平有限，经验不足，缺点和疏误在所难免，恳请读者批评指正。

作者　　

2014年8月