电力排灌站在极端天气条件下的应急调度与风险管理

气候异常正在成为影响农业基础设施安全运行的重要外部因素。排灌站作为农业灌溉与排水的重要节点，其在暴雨、台风、干旱等极端气象条件下，常因供电不稳、设备受损或信息传递滞后而影响系统整体运行效率。特别是在城乡融合加快、水资源矛盾加剧的背景下，如何确保排灌设施在突发天气中的稳定、高效运转，已成为亟需破解的现实问题。这不仅考验调度反应的及时性，也对风险管理体系的完整性提出更高要求。

一、电力排灌站在极端天气条件下面临的风险与挑战

（一）极端天气对电力排灌站的主要影响类型

电力排灌站多建于低洼农田、水道周边，运行高度依赖天气条件[1]。暴雨洪涝易导致水位暴涨，冲击涵闸、电机基础和泵体，若防护不足，将引发设备浸泡、短路和抽水能力下降。例如 500m ³ /h 泵站如积水高于电机外壳 50cm 且持续1 小时以上，会严重影响绝缘寿命和绕组安全。高温干旱期间设备超负荷运行，散热性能下降，变频器和主控模块温度超 85°C 时易故障保护或损坏。台风强风易引发线路倒杆、接地异常，造成停电或孤岛运行。夏季雷暴频繁，未设防雷保护的控制柜易受感应雷击，导致PLC 故障、通讯中断甚至系统瘫痪。

（二）电力排灌站自身脆弱性分析

多数排灌站建于 20 世纪末，设备老化严重，部分低压柜仍使用ACB 机械断路器，难以快速隔离故障。接地系统多为三相四线制，防雷抗扰性能差，缺少等电位与浪涌保护设计。选址多处于冲积平原、滩涂等低洼区，一旦外部水体倒灌，站点反而失去排水功能。供电依赖单一市政电源，缺乏自备电源和备用系统，断电即瘫痪。人员方面，值守队伍老龄化，普遍缺乏电气自动化与数据监测能力，缺少规范应急流程和实际操作能力。

（三）极端天气下风险链条分析

排灌站在极端气候中的风险呈现出“点- 线- 面”级联传播特征。以台风为例，其初始影响为电力中断（点），继而引发设备停摆、水位上升（线），最终可能导致区域农田内涝、水质污染、农作物绝收等系统性风险（面）。此外，暴雨伴随地质灾害可能引发水泵站地基滑移、护坡坍塌等次生灾害，形成复杂的风险链条。这类复合灾害往往具有高度不确定性，对排灌站原有调度模型提出挑战。

二、电力排灌站的应急调度体系建设

（一）应急响应机制的建立与完善

建设规范化的应急响应机制需从多维度入手。首先，应按《泵站应急预案编制导则》（SL/T 806-2020）制定站点分级预案，划分为常规响应（Ⅰ级）、重要预警（Ⅱ级）与紧急响应（Ⅲ级）三级，细化每级响应时间（如 10min 内切换备用供电）、人员调配、信息通报路径。站内应设置24 小时运行值班系统，配备红外感应和视频联动报警设备，用于检测人员离岗和异常操作。关键岗位如调度主管、电气工程师需持证上岗并每半年进行一次实战演练，确保在突发情况下能够按照SOP（标准操作流程）执行。

（二）调度策略的优化与分阶段实施

在极端天气预警发布前，应提前完成蓄水池调蓄、备用泵试运、输电线路巡检、柴油发电机组充油启动等准备工作[2]。以某区域泵站为例，其台风前 36 小时内，完成集水井清淤、关闭入站支渠阀门、切换PLC 手动模式等操作，可有效缩短系统启动响应时间。在灾害发生时，应启用“双调度模式”，即中心调度与站内现场指挥协同运行。中心调度依托调度一体化平台（如水利部“智慧泵站调度系统”）下发控制指令，站内则实施反馈确认机制，确保执行闭环。灾害过后，调度重心转向排水能力恢复与设备状态评估。须根据水文数据动态调整开泵时序，避免下游排水系统超载，同时逐台测试变频器、电机温升、绝缘电阻等参数，确保恢复运行的安全性。

（三）多部门协同与信息联动机制

应急调度需突破水利、电力、气象等部门信息孤岛。可建立“水电气象三网融合”联动平台，接入自动气象站数据（如风速、雨量、雷达回波）、电力 SCADA 系统信号（馈线电流、电压、频率）与水情监测系统（站前水位、排水流量），统一汇总至智慧调度大屏。建立统一联络人制度，站点与属地气象、水务、电力等单位均设一人作为“应急联系人”，应在 24 小时内完成预案模拟通报与验证。通过设置微信群组或调度平台 APP，利用 5G 通讯实现灾害期间多方远程视频会商，缩短指令传达时间。

（四）典型案例分析

在一次强台风影响下，江苏某县排灌总站提前 72 小时发布调度指令，协调下属 12 座泵站实施梯级排水，并启用多站点联动的远程控制系统，实现异地启泵、参数实时上传与状态回报。运行期间，泵站启泵成功率达到 100% ，排水总量较常规模式提升 17.3% 。该实践表明，标准化调度与技术集成在应对极端气候中成效显著。

三、电力排灌站在极端天气下的风险管理对策与技术路径

（一）风险识别与评估体系构建

风险管理需以识别为基础，常用方法包括基于模糊综合评价的多因子分析模型。可设定风险指标体系，包括电源可靠性（供电稳定性、电压偏移率）、设备健康度（电机温升、绝缘老化系数）、地理环境敏感度（地势、土质、降雨强度系数）等十余项，通过专家评分法（AHP）赋权、计算总风险评分。对不同站点可绘制GIS 风险图层，标注高风险区域，建立“红黄蓝”三级响应地图，作为调度参考。

（二）智能化监控与预警系统建设

部署 SCADA 系统已成为现代排灌站的标准配置。系统通过RS485/Modbus 通信协议与现场设备（泵、闸、仪表等）实现高效数据交互。传感器方面，应选用 IP68 防护等级、具备自诊断功能的超声波液位计、压力变送器、电流互感器等高可靠性产品。气象预警部分可接入国家气象局数据接口，实现自动比对“阈值触发”逻辑机制，如设定连续降雨量超过 80mm/h ，确保响应及时。

（三）关键设施的韧性化改造措施

建议采用一体化电控柜，配备防雷浪涌保护器（SPD），并设置双重电源系统（市电 + 柴油发电机组），额定容量不低于泵站设计流量下连续运行 40 分钟的满负荷供电需求，确保极端天气期间供电不中断。泵房结构应采用高标号防腐混凝土（如C35，抗渗等级P6），并设置不低于 0.6m 的地基加高平台，有效防止洪水倒灌进入站内设备区 [3]。对易损部位如户外开关柜、监控杆等，应使用不锈钢外壳与高强度橡胶密封圈提升密闭性与抗腐蚀能力，延长设施使用寿命。

（四）管理制度与培训体系强化

可采用“轮训 + 实训”模式组织排灌站技术人员培训，重点培训内容包括低压电气故障分析、PLC 编程逻辑识别、应急油机操作流程等。站点内部应设安全日志本与每日检查表，对蓄电池电压、断路器动作时间、泵轴承温度等进行记录。制度方面，推行“属地负责、上下联动”制度，对极端天气响应情况定期考核评分，奖惩挂钩，激励基层单位重视风险管理。

总结：

面对频发的极端天气事件，电力排灌站作为农业水利系统的关键节点，亟需构建高效、智能、协同的应急调度与风险管理体系。通过完善预案机制、优化调度策略、强化设施韧性和推进技术升级，可显著提升其在复杂气候条件下的应对能力与运行安全性，为农业生产与区域水利安全提供有力保障。

参考文献

[1] 马高阳 . 颍上县八里河电力排灌站运行优化技术研究 [J]. 水利科技与经济 ,2023,29(09):115-120.

[2] 孙彦顺 . 天河电力排灌站现状调查与更新改造浅析 [J]. 治淮 ,2022,(01):36-38.

[3] 陈望东 . 上堵口电力排灌站拆除重建施工方案探析 [J]. 小水电 ,2023,(06):82-85.