水利工程設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

王建耀

(宿遷市天圣水務(wù)工程有限公司，江蘇 沭陽(yáng) 223600)

水利工程都關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，也是我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)得以快速發(fā)展的重要保證。而建設(shè)水利工程最主要的目的就是防災(zāi)抗洪，灌溉田地，保障我國(guó)人民的基本生活。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程作為國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施受到了人們的重視，各個(gè)地區(qū)都建設(shè)了很多水利工程。但是，從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，水利工程的建設(shè)依然跟不上農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐。因此，我們需要采取相關(guān)的方法來(lái)改善這一現(xiàn)狀。在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)頒布了一系列的節(jié)能環(huán)保政策，而為了積極地響應(yīng)這一政策，水利工程建設(shè)引入了各種各樣的節(jié)能新技術(shù)，以推動(dòng)我國(guó)水利事業(yè)的快速發(fā)展。

1.水利工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能分析

1.1 強(qiáng)化水利工程的自排能力

通常情況下，河道、水閘的結(jié)構(gòu)特征和水系安排決定了水利工程的自排能力。目前，水利工程已經(jīng)依據(jù)自身的實(shí)際情況創(chuàng)建了健全的防洪防澇措施，水系安排也得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。在比較節(jié)能技術(shù)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性之后，合理地選擇適當(dāng)?shù)乃l孔寬度和河道斷面。這樣不僅可以減少泵站的建設(shè)量，還可以充分利用閘后和閘前之間存在的水位差距來(lái)開關(guān)閘門，然后經(jīng)過(guò)水利工程的自排來(lái)滿足調(diào)水和排澇防洪需要。

1.2 合理的布設(shè)泵閘

僅僅是憑借著水利工程的自排能力是不可能滿足水利工程的排澇防洪以及調(diào)水需求的，而要想達(dá)到這一效果，就需要設(shè)置和水利工程自排能力相符合的泵站。在進(jìn)行泵站的設(shè)計(jì)時(shí)，一般會(huì)把泵和閘結(jié)合起來(lái)進(jìn)行合理的布設(shè)，就是說(shuō)在泵站的下方或泵站周邊設(shè)置和它相符合的水閘，需要注意的是，一定要以水閘的自排作用為核心。此外，倘若出現(xiàn)惡劣天氣和較大的水位差，就要馬上采用強(qiáng)排措施，因?yàn)檫@樣做不僅可以在很大程度上縮短排水時(shí)間，還可以避免不必要的浪費(fèi)。

2.節(jié)能技術(shù)在用電設(shè)備方面的應(yīng)用

2.1 提升泵站裝置的使用效率

通常情況下，泵站裝置的使用效率是指從泵站的進(jìn)水口到出水口之間所有裝備的使用效率，它是與多個(gè)因素相關(guān)的參數(shù)，比如說(shuō)進(jìn)出水的流道、閘門等因素。而在這里最重要的是通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)來(lái)降低進(jìn)出水流道的能源損耗。

2.2 選擇合適的水泵和電動(dòng)機(jī)的連接方式

水泵和電動(dòng)機(jī)的連接方式一般有齒連和直接兩種，其中，齒連就是經(jīng)過(guò)齒輪的變速箱把水泵和電動(dòng)機(jī)連接起來(lái)。在變速箱的幫助下能夠使用高速電動(dòng)機(jī)，有效率較高、體積小的特點(diǎn)。但是，因?yàn)樵鎏睚X輪變速會(huì)使得能源消耗較大，由此會(huì)導(dǎo)致其能源消耗和直接連接相比增加2%到3%，此外，其噪音也比較大。而直接連接就是將水泵和電動(dòng)機(jī)直接連接起來(lái)形成水泵電動(dòng)機(jī)組，而直接連接方式需要水泵和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本保持一致。此外，因?yàn)榇笾行洼S流水泵的轉(zhuǎn)速通常比較低，所以，與它配套的電動(dòng)機(jī)也要對(duì)應(yīng)地采用低速的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)。

3.供電方案的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 選擇合適的供電方案

水利工程泵站的主水泵的電動(dòng)機(jī)容量都很大，所以從經(jīng)濟(jì)方面和技術(shù)方面綜合進(jìn)行考慮，新水利工程的規(guī)范要求，當(dāng)容量少于250kW時(shí)，電動(dòng)機(jī)要選擇高壓電動(dòng)機(jī)。之前，電動(dòng)機(jī)一直都是采用電壓級(jí)別為6kV的電動(dòng)機(jī)，而我國(guó)電網(wǎng)的電壓是10kV，因此，水利工程必須要設(shè)置6－10kV的變壓器。而為了滿足大中型的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)降壓的要求，變壓器的容量就需要大于采用電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘?。近幾年?lái)，伴隨著我國(guó)制造業(yè)水平的不斷提高，10kV的電動(dòng)機(jī)也逐漸得到了認(rèn)可。由于使用電壓為10kV的電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊很大，所以，供電機(jī)構(gòu)對(duì)使用10kV的電動(dòng)機(jī)保持著很慎重的態(tài)度。而隨著區(qū)域電網(wǎng)容量的增大，這種影響變得越來(lái)越小，可以說(shuō)只要經(jīng)過(guò)合理的配置，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊就可以合理地控制在供電機(jī)構(gòu)所允許的范圍內(nèi)。而在得到供電機(jī)構(gòu)的同意后，在進(jìn)行水利工程泵站的設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于350到630kW的電動(dòng)機(jī)，就會(huì)先考慮使用電壓為10kV的電動(dòng)機(jī)。如此一來(lái)，就不僅僅節(jié)約了供電費(fèi)用、變壓器設(shè)施、高壓配電設(shè)施等水利工程費(fèi)用，也在很大程度上簡(jiǎn)化了水利工程的運(yùn)行管理，并減少了變壓器的能源消耗。

3.2 合理地配置變壓器

在水利工程泵閘的設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果電動(dòng)機(jī)的容量在250kW以下時(shí)，就需考慮選擇電壓為380V的電動(dòng)機(jī)。又因?yàn)楸瞄l電動(dòng)機(jī)的用電量很大，所以必須要設(shè)置專用降壓變壓器。一般情況下，泵站用電也是由該變壓器提供的，但是使用總變壓器給泵站供電明顯是不科學(xué)的。因此，在選擇此類泵站的供電方案時(shí)，需要另外配置變壓器，由該變壓器給泵站供電。雖然這樣一來(lái)，水利工程的投資會(huì)有所增加，但是在很大程度上避免了大型電機(jī)在啟動(dòng)及停止時(shí)帶來(lái)的沖擊，并提升了供電的可靠性，此外，還可以節(jié)約很多能源。

結(jié)論

綜上所述，節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，這就使得水利工程的建設(shè)符合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的方向，也滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需求，同時(shí)使我國(guó)水利工程建設(shè)朝著更為節(jié)能更為高效的方向前進(jìn)。

［1］吳正厚.水利工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施［J］.河南科技.2011(04).

［2］吳正厚.水利工程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 ［J］.河南科技.2011(08).

［3］姜玲，趙旭光.水利工程設(shè)計(jì)對(duì)施工過(guò)程的有效控制［J］.民營(yíng)科技.2012(07).

［4］塔娜.淺析水利工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)［J］.黑龍江科技信息.2013(13).