節能技術在水利工程設計中的應用

莊穎

摘 要：當今水利工程項目興建的越來越多，不過在一些農村地區水利工程在設計中仍然存在著很大的問題，不能滿足“三農”工作的發展要求，尤其是許多水利工程設計過程中，都沒有很好地考慮節能利用的情況。文章以節能技術在水利工程設計中的重要作用為切入點，對水利工程設計環節科學地利用節能技術進行了分析和闡述，對于確保水利工程設計質量，實現節能環保的要求，具有一定的參考價值。

關鍵詞：水利工程項目；節能技術；設計應用

水作為社會大眾日常生產生活中的一種重要資源，在經濟社會的發展進程中正日益發揮著越來越重要的作用。為了加強水資源的充分合理利用，各地設計施工了很多水利工程項目，不僅增強了城鄉基礎設施功能，而且破解了水資源利用中存在的各種瓶頸問題。但是當前在水利工程施工設計中，節能技術應用的并不是十分科學，甚至很多水利工程在設計環節忽略了節能環保的理念，造成了水資源和能源的過度消耗與浪費，不僅無法實現水利工程項目的建設目的，而且也不符合國家對于建設資源節約型、環境友好型社會的發展戰略。因此筆者試就節能技術在水利工程設計中的科學應用談些粗淺的認識。

1 利用節能技術進行水利工程設計的重要作用

采用節能技術進行水利工程設計，涵蓋面比較廣并且具有很嚴格的技術要求。但是因為現階段并未有規范、科學的統一標準，所以很多設計人員在對水利工程進行設計的時候常常忽略節能問題，而且即使應用了節能技術也經常具有不完整性和不科學性。所以當前科學地擬定水利工程項目節能設計的規范標準，以使節能技術設計工作能夠有所參考和遵循，并且不斷地提升節能設計質量就成為了水利工程事業發展中的一項重要內容。盡管最近幾年各地耗費了很多的人、財、物，建設了一些水利工程項目，然而在總體上仍然存在著總量不足、農村層面設施過少、質量不高等問題。尤其是在近年來生態環保意識越來越深入人心、節能環保項目越來越多的背景下，給很多新興產業中節能技術的產生和發展提供了廣闊的空間，因此在水利工程設計中科學地應用和推廣節能技術就具有了重要作用，具體表現在：

1.1 增強了水利工程項目的排放性能

比如在進行水利工程設計的時候，將節能技術應用到水閘或者河道等設施上，適當地調高水閘泄水位的跨度或者增加河道的橫截面積，讓水閘門的關閉開啟由水位自身來進行調節，不僅降低了泵站等設施設計施工的數量，而且增強了水利工程系統的洪澇防御和排放的效果，可謂一舉多得。

1.2 改善了水利工程項目的防洪性能

以往使用常規的方法施工設計水利工程項目的時候，一般是采用防洪功能的防汛墻框架以避免過多地占用河道，然而隨著生態環保理念的提出和日趨完善，這種方法已不適應節能環保的要求，所以進行水利工程設計的時候，往往將綠化帶等設施設計到河道的兩旁，不僅增加了水利工程的美觀效果，而且也能夠最大限度地減少排水的時限，提升水利工程項目的防洪效果，實現能源節約利用的最大化。

1.3 實現了水利工程項目的技術更新

水利工程項目在經濟社會持續發展的背景下，設計施工的數量正與日俱增，并且很多項目都在利用天氣變化等自然因素來發揮水利工程的作用，雖然增強了洪澇災害的抵御程度，降低了排水的時限并且實現了水資源的充分調度和使用，不過單純依靠人為的手段來進行調節卻具有一定的困難，所以在進行節能技術設計的時候，往往將一些新的技術手段應用進來，比如目前很多水利工程項目在節能設計的時候，都配備了智能化的遠程監控設施，充分利用電腦網絡系統進行技術革新，通過集散控制的方法改進水利工程項目的使用效能，不僅提高了水利工程項目的工作效率，而且也減少了施工設計成本費用的支出，實現了經濟和社會效益的最大化。

2 水利工程項目節能設計的要點分析

2.1 科學設計配電設施

通常情況下水利工程項目泵站設施中的電動機都需要極高的電容，因而按照經濟和技術的因素來說，如果電動機的電容不到250千瓦，最好是使用高壓設備，以往國內使用的一般是6千瓦的設備，但是由于輸電系統的電壓是10千瓦，所以通常按照6至10千瓦之間來安裝變壓設備，可是按照減小電動機壓力進行考慮，變壓設備應當比電動機的電容高。所以當前在電動機的選擇上就普遍使用了10千瓦的設備，然而這種電動機在開啟的時候往往要形成極大的沖擊力，會對供電設施造成影響，因而一般在選用的時候都比較謹慎。近年來在電網容量不斷增強的形勢下，特別是隨著新技術的不斷涌現，這種10千瓦電動機對于供電系統的沖擊情況已經在逐漸降低。因此在進行水利工程項目配電系統設計的時候，就要科學地配備電動機設備，以將其對供電系統的影響保持在可控范疇，最好的方法就是設計泵站的時候，如果使用的是350千瓦-630千瓦之間的設備，可以優先選擇10千瓦電壓的電動機以確保減少電力供應、高壓輸送以及變壓器等設備上的投入成本，實現最高的能源節約效果。另外，在水利工程中安裝變壓器的時候，若要將電動機控制到不超過250千瓦的電容，一般使用的就是380伏的設備，由于電力需求很高因而日常選用的就是專門的降壓設備，通過它來為泵站輸送電力資源，盡管可能會加大了前期的資金投入，不過在水利工程投入使用的時候，卻將有效地減少電動機對于供電系統所造成的不利影響，確保了電力供應的安全高效，一定程度上實現了最大程度的節能設計要求。

2.2 實行原地補償措施

現階段在水利工程施工設計的時候，受到當地地質條件等情況的影響，使用的水泵往往是流量比較高的設備，與之相適應的往往選擇轉動速率不是很高的電動設備，但是這種電動設備功率卻不是很高通常只有6瓦左右，往往需要在供電系統配置的時候適當補償功率，這就經常會使用到原地補償的技術，也就是將電容設備與電動機進行并聯安裝，并且配備一組電抗設施，防止在合閘過程中形成巨大的電流阻力，而且由于使用了原地補償技術，一般也能夠防止人工操作出現的誤動作造成電動機在功率降低的環境下運行，導致能源的過度消耗，影響水利工程節能設計的效果。

3 結語

目前在進行水利工程施工設計的時候經常會應用到節能技術，這不僅是節約型社會建設的客觀需要，而且也是水利水電事業健康持續發展的重要保障。希望文章的分析論述，能夠對科學地應用節能設計技術，提高水利工程使用效能，提供一定的借鑒參考。

參考文獻

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