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H = H ST + SQ 2 （6）
式中： H 为水泵的实际工作扬程，m； H ST 为水泵的静扬程，m；Q 为水泵的实际工作流量，m /s；
3
S 为管路沿程和局部阻力系数之和，S /m 。
2
5
确定离心泵特性曲线函数关系的方法有抛物线法和最小二乘法。在实际应用中，不是所有水泵
的高效段都能符合抛物线方程，故在实际应用中会存在一定的误差。因此，采用最小二乘法拟合离
心泵高效段的 Q-H 曲线，设曲线方程如下：
H = A + α Q + α Q + α Q +  + α Q n （7）
2
3
0 1 2 3 n
式中： α 、α 、α 、α 、α 为水泵性能曲线方程的系数； n 在实际工程中，一般取 2 次精度。
0 1 2 3 n
根据高效段的水泵参数便可拟合出曲线，当管路系统确定时， H 和 S 均为已知数，则可以求
ST
解出水泵的工况点参数。而水在管道中的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分，局部
水头损失可以按照沿程水头损失的 10%计算。基于水泵的轴功率和泵站运行时间可以计算水泵的耗
电量，梯级水泵年运行耗电量可用下式概算：
Q × H × ρ × g
W = P × T = × T （8）
1000 × η
式中：W 为耗电量；P 为水泵的轴功率；T 为水泵的运行时间； ρ 为密度；g 为重力加速度； η 为水
泵的效率。
2.4 计算成果人工校核 按照前述方法确定调水线路中规划的水电站、梯级泵站，同时还需要对规

划结果进行人工修正。比如：提水段落差太小，不宜设置泵站，建议从规划的梯级泵站中去掉该
段；自流段落差太小，不宜设置水电站，建议从规划的梯级泵站中去掉该段；前后的提水段组成新
的提水段，整体考虑规划梯级泵站等。

3 实例研究

3.1 调水线路设定 调水线路的选定需要综合考虑地形、气候、地质、土地利用、水资源禀赋条
件、生态环境保护、移民拆迁、施工安全及便利、材料能源需求、成本核算乃至后续的运行管理等
方方面面的问题，是一个非常复杂的系统工程。本文仅从西南地区富余清洁能源利用的角度，来评
价既定西部调水路线的能源需求和发电潜力，从富余能源利用角度，调水线路应重点考虑以下方
面：（1）充分利用西南地区的清洁能源资源，在有多余电能的地区可多规划提水线路；（2）在高程变
幅较大的自流段可规划一些水电站，利用水头发电，也对全线的能源进行调节。

3.1.1 长距离调水方式 长距离大规模输水，主要有 3 种调水方式：隧道、管道和明渠。隧道输水方
式中水流主要是缓坡自流，对地面的扰动影响小，有利于保护生态，但在大量长距离输水隧洞在建
设过程中，将不可避免地需要穿越具有复杂地质构造的山岭地区，面临着自然环境恶劣、地震烈度
高、不良地质多发等不利因素；管道输水有流速高、占地小、工程相对简单易行、调水利用率高的
优点，但也有寿命短和工程实施后的运行管理和维护的问题；采用明渠方式施工难度适中，但寒冷
地区冬季水面易结冰，从而阻碍渠道正常运行，且由于蒸发渗漏等原因，输水损失也相当大，但相
对容易维护和管理。
不同的调水方式各有优劣和适用条件，应根据实际情况和地质地貌特征选用不同的调水方式。
不仅要考虑施工技术水平，还要考虑长远的运行调度和管理维护难度和能力。考虑到我国西部青藏
高原地形特点，管道和渠道方式需要考虑山体起伏，不可避免的会遇到提水以及向下的陡坡输水等
工况需求，这就可以结合富余风光资源进行综合考虑。如果施工条件可行的话，大规模绵延山体可
主要考虑隧道方式引水，减少能源的使用量和水能损失率。
3.1.2 调水路线设定 本文以风光资源丰富的西藏地区为研究对象，设定一条从雅鲁藏布江支流帕
隆藏布引水至怒江的线路开展研究，线路如图 4 所示，首先采用翻山明渠方式从帕隆藏布引水，穿越

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