水利工程设计中节能技术的运用思考

李文华?黄万荣

摘 要 水利工程设计主要是为了实现水资源的有效分配，而在其中运用节能技术有利于贴合新时代发展理念。在此之上，本文简要分析了水利工程设计中节能技术的运用作用，并通过应用节能型用电设备、充分引入信息化技术、调整水利供电设计方案、科学配置泵站用电参数等措施，进一步提高水利工程设计水平。

关键词 水利工程;节能技术;信息化

前言

据了解，我国非常规水资源使用量将超过90亿m?，其中再生水利用量占据80%，这表明我国仍属于水资源需求较大的国家。为了保证我国水资源得到合理分配，应在设计水利工程过程中充分应用节能技术，以此为我国后期水资源的有效利用提供保障，并在防旱抗涝等方面为人们创造安全的居住环境。

1水利工程设计中节能技术的运用作用

（1）优化生态环境。在水利工程设计中运用节能技术具有一定的现实意义。目前，部分水利工程在建设期间常存在占用河道等现象，若能重视节能技术的实用价值，可适当加高防汛墙，并在河道两侧栽种绿植，进而保证水利工程在建设过程中能够促使河道拥有较强的蓄水能力，由此重新净化生态环境。

（2）提升自排能力。在水利工程设计中，自排能力往往直接影响着水利工程的建设效果。因此，在运用节能技术后能够起到科学布置水闸结构等作用，进而在加速水流的情况下，确保河道能够具有较大的水流排量，一般可减少16%能耗。

（3）合理布置设备。以往只通过在水利工程设计中布置节制阀的方式控制流速及排水量，这样并不能达到最佳排水蓄水目的。而运用节能技术有助于实现节制阀与泵站的有效结合，并在非汛期也能发挥出排涝作用，以此体现出水利工程设计的有效性。

2水利工程设计中节能技术的运用措施

2.1 应用节能型用电设备

要想保证水利工程设计体现出较强的节能特性，应在设计期间借助节能技术的运用理念扩大节能型用电设备的应用范围。同时，还应对当前水利工程设计中涉及的泵站变压器等装置的性能进行重调，以便水利工程建设能在节能基础上为人们提供防旱抗涝服务。

首先，设计人员在选择供应电源时，应以10kV降压变压器为主，并在电动机容量不超过250kW时，需要将电动机电压值控制在380V左右，以免出现耗电量较大等问题。

其次，在设计泵站变压器有功损耗时，还可利用备用变压器的方式，防止在电机开闭切换时出现大量的电能损耗。变压器有功损耗一般应按照下述公式计算：

△P=Pd+Pk×B×β2

式中：Pd代表水利工程变压器空载损耗，Pk为变压器负载损耗，β为平均负载系数。

分析上式可知，要想确保水利工程设计体现出真正的节能效果，应尽量选择节能型变压器如SH15型变压器可降低约60%空载损耗。另外，在材质方面也应以铜芯变压器为主要类型，这样可有效减小变压器阻值，促使电流有所增加[1]。

最后，需对电动机实施无功补偿，可选用运转功率系数为0.6的水泵，并且安装并联电容柜，由此在降低投入成本之下實现有效补偿。

2.2 充分引入信息化技术

在水利工程设计中，运用节能技术还需要充分借助信息化技术的优势，使其在调度工作中实现自动化操作，进而降低排水过程中的能源损耗量。

其一，可在水利工程设计环节融入智能监控系统，随时对水资源的实际情况进行实时监测，并且还可利用防洪抗涝监理设施对水利工程相关数据进行集中采集。同时，还能在网络平台上对水利工程进行有效控制，进而帮助水利工程项目节省资金成本。比如，唐山曾在水利工程调度设计中引进了水量调度监控技术，主要通过对采集渠道水位进行测量，并在雨量筒中获取降雨量相关信息，之后在通信网络平台上将实时信息上传到监测中心，最终对水利工程现场进行适当地把控，降低能耗。

其二，在国家政策的支持下，还能针对水利工程场地实际情况提出可行性调度建议。比如，在恶劣天气下，将在信息化技术的参与下实现自动调度，以免受人为因素影响而造成资源浪费。

2.3 调整水利供电设计方案

在水利工程设计中，运用节能技术时还需要制定完善的供电方案。通常情况下，在电动机容量低于250kW时应当选择高压类型的电动机，这样可保证所采用的电动机能够为水利工程的正常运行提供重要助力。

另外，由于我国电网常规电压为10kV，故而应将变压器容量控制在电动机容量之上，避免水利工程发生高能耗状况。同时，在供电方案中还需考虑到电动机数量，一般在选择泵站电动机时，电动机总容量应不低于2500kW，这样才能确保后期落实设计方案内容时能够体现出泵站的节能价值，从而降低泵站耗电量。因此，在水利工程设计中需要保证供电方案足够合理，并以耗电量为出发点帮助水利工程节约能源。

2.4 科学配置泵站用电参数

通过科学配置泵站用电参数的方式有利于水利工程设计实现节能化发展。具体可从以下四个方面展开研究：

第一，提高泵站效率。泵站在实际运行期间水流需要从进水口流到出水口。此时可对闸门、通道等尺寸进行合理设计，确保水流输送阶段不会出现大量的能源损耗。比如可采用肘型流道或竖井贯流式流道的方式，降低流道中的水流损耗。第二，调整泵站中水泵装置与电动机之间的连接模式。常见的连接模式包括直连式与齿连式。齿连式具有高效率、大功率等优势，且易于操作，将其应用于水利工程中能够提高水泵运行质量，但它的能耗率却比直连式连接模式高0.2左右。同时，它在运行时还会发生较大的噪音，导致周边民众深受噪音污染的侵害。相比之下，直连式连接模式对周边环境的破坏力较小，进而从节能角度上应积极推广直连式连接模式，保证水泵与电动机处理均衡搭配状态，促使水泵在科学的参数配置下能够实现高效运转，进而降低电能损耗。第三，在水利工程设计中可利用精准计算孔宽、断面等参数保证水泵处于最佳运行状态，进而在自排功能下实现有效调水抗涝的目的。第四，在水利工程泵站建设时也应融入节能理念，可在泵站下方加设水闸，由此在排水操作中能够缩短排水时间，进而减小电能损耗。

3结束语

综上所述，在我国社会生产形态发生重要变化的基础上，应在水利工程设计中广泛应用节能技术，确保水利工程建设能够降低能耗，进而为人们提供充足的水源供应。另外，还应从用电设备、信息化技术、供电方案、用电参数等方面着手，以便水利工程设计突显出一定的合理性与节能性。

参考文献

[1] 严伟平.水利工程设计中节能技术的运用[J].现代物业（中旬刊），2019，（2）：91.