淺談水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)

李洪波

摘 要：近年來(lái)，水利工程在我國(guó)得到了很大的發(fā)展，水利工程是綜合性較強(qiáng)的項(xiàng)目，雖然給人們生活帶來(lái)了方便，但是對(duì)自然環(huán)境的損害也不容忽視。因此，綜合考慮生態(tài)因素，在水利工程建設(shè)中重視水利工程的節(jié)能應(yīng)用是非常有必要的。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源緊缺問(wèn)題變得越來(lái)越明顯，水利工程的節(jié)能設(shè)計(jì)受到了高度重視，依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)降低水資源的能耗是非常關(guān)鍵的。本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了具體的分析探討。引入生態(tài)節(jié)能的水利工程概念，兼顧各個(gè)方面的影響因素，制定了相應(yīng)的節(jié)能控制措施。使水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)更加合理化，保持水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的平衡，促進(jìn)水利工程作用的充分發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：水利工程；節(jié)能設(shè)計(jì)；工程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TV22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180133067

引言

水利節(jié)能需要貫穿到工程前期設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，因此，在工程設(shè)計(jì)中，要充分地考慮到工程設(shè)計(jì)的理念，做好可行性研究及初步設(shè)計(jì)概算等。在節(jié)能設(shè)計(jì)還需要結(jié)合當(dāng)前的相關(guān)規(guī)定，對(duì)工程能耗進(jìn)行分析，結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行合理的選址。真正體現(xiàn)出水利工程建設(shè)節(jié)能的宗旨，實(shí)現(xiàn)人、水資源的和諧共處共同發(fā)展。

1 優(yōu)化水利工程選址設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)修建水庫(kù)方案時(shí)，選址是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，要充分的考慮庫(kù)址、壩址及建成后是否需要移民等各種因素。因此，在不考慮地質(zhì)因素的情況下，不要忽視以下3點(diǎn)：在水利工程區(qū)域內(nèi)一定要有可供儲(chǔ)水的盆地或洼地，用來(lái)儲(chǔ)水。這種地形的等高線呈口袋型，水容量比較大。選擇在峽谷較窄處興建大壩，不但能夠確保大壩的安全，還能夠有效減少工程量，節(jié)省建設(shè)投資。水庫(kù)應(yīng)建在地勢(shì)較高的位置，減少閘門(mén)的應(yīng)用，提升排水系統(tǒng)修建的效率。此外，生態(tài)水利工程在建址時(shí)，不要忽視對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，盡量減少建設(shè)以后運(yùn)行時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的不利影響。

2 水利工程功能的節(jié)能運(yùn)用

2.1 利用泵閘結(jié)合進(jìn)行合理布置，提高水利工程的自排能力

在水利工程修建設(shè)計(jì)中在泵站的周邊修建水閘來(lái)使其排水，即泵閘結(jié)合的布置，在水位差較大的情況下進(jìn)行強(qiáng)排，不但能夠節(jié)約能源，還能降低強(qiáng)排時(shí)間。另外，選擇合理的水閘孔寬和河道斷面，提高水利工程的自排能力，利用閘前后的水位差，使用啟閉閘門(mén)，達(dá)到排澇和調(diào)水的要求。

2.2 使用綠化景觀來(lái)增強(qiáng)河道的蓄洪能力，合理規(guī)劃區(qū)域排水模式

為了減少占地面積，在水利工程防汛墻的設(shè)計(jì)中，可以采用直立式結(jié)構(gòu)形式。在兩側(cè)布置一定寬度的綠化帶，使現(xiàn)代河道的修建不但能夠提高河道的蓄洪能力，還能滿(mǎn)足對(duì)生態(tài)景觀的要求。 在設(shè)計(jì)區(qū)域排水系統(tǒng)時(shí)，可將整個(gè)區(qū)域分成若干區(qū)域，采取有效的措施，將每個(gè)區(qū)域排出的水集中到一級(jí)泵站，再排到二級(jí)排水河道里，最后將水排到區(qū)域外，達(dá)到節(jié)能的效果。

2.3 實(shí)行就地補(bǔ)償技術(shù)，合理的進(jìn)行調(diào)度

受地理環(huán)境的因素，一般選擇低揚(yáng)程、大流量的水泵，電動(dòng)機(jī)功率比較低，要將功率因素提高可以采用無(wú)功功率的補(bǔ)償。因此，在泵站設(shè)計(jì)時(shí)可以采用就地補(bǔ)償技術(shù)，將多個(gè)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)補(bǔ)償電容柜。滿(mǎn)足科學(xué)調(diào)度的需求，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)的需求。

3 加強(qiáng)水利工程的節(jié)能設(shè)計(jì)的有效措施

3.1 建筑物設(shè)計(jì)節(jié)能

我國(guó)建筑物節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系正在逐漸完善，在水電站廠房、泵站廠房等應(yīng)用建筑物設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)。在工程建設(shè)中可以采用高效保溫材料復(fù)合的外墻，結(jié)合實(shí)際情況，采用各類(lèi)新型屋面節(jié)能技術(shù)，有效控制窗墻面積比。研究采用集中供熱技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)的合理性和可行性，減少能源消耗。水電站廠房可以利用自然通風(fēng)技術(shù)， 減少采通風(fēng)方面的能源消耗。

3.2 用電設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)

選擇合適的用電設(shè)備達(dá)到節(jié)能的具體要求，在水泵的選擇上。應(yīng)正確比較水泵參數(shù)，全面考慮葉片安放角、門(mén)徑和比轉(zhuǎn)速等因素。在水利工程用電設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用齒輪變速箱連接電動(dòng)機(jī)和水泵的直連方式，即提高效率又節(jié)約成本。按照具體專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃的要求，主要耗能設(shè)備能源效率一定要達(dá)到先進(jìn)水平。

3.3 水利泵站變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)的水利泵閘工程中，應(yīng)該設(shè)置專(zhuān)用的降壓變壓器給電動(dòng)機(jī)供電，來(lái)節(jié)省工程投資成本，為以后的運(yùn)行管理提供方便，選擇適合的電動(dòng)機(jī)，避免出現(xiàn)泵閘電動(dòng)機(jī)用電量較大的情況。選擇站用變壓器，避免大電機(jī)運(yùn)行時(shí)帶來(lái)的沖擊。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，生態(tài)理念逐漸融入到各行各業(yè)中去。在水利工程建設(shè)中節(jié)能設(shè)計(jì)是一個(gè)全新的論題，隨著節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展，受到了越來(lái)越廣泛的重視。這就需要在節(jié)能設(shè)計(jì)中，結(jié)合水利工程的實(shí)際情況與特征，嚴(yán)格按照國(guó)家技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持完成水利工程的設(shè)計(jì)評(píng)估，有針對(duì)性地確定工程的節(jié)能措施。加大水利工程環(huán)節(jié)的節(jié)能控制，合理分析工程的節(jié)能效果，以水利工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)化為前提，完善水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容。