節能優化設計在水利泵站中的應用

王彥青

【摘要】隨著我國人口的不斷增加，對各種資源的需求量也在逐年上升，人類生存所必需的水資源需求量更是急劇升高，但是，我國淡水資源儲量并不豐富，無法繼續滿足人們日益增加的需求，如何提高水資源利用率以滿足人們日常生活所需，是一個亟待解決的課題。本文從水利泵站的角度入手，分析了我國水利泵站目前存在的一些問題，針對這些問題提出了幾點對應的節能優化設計建議。

【關鍵詞】節能設計；水利泵站；應用

引言

由于過去人們對資源的過度開采和不合理利用，目前我國各項資源儲備量已經不容樂觀，能源問題成為制約我國經濟持續穩步增長的重要因素，針對這一現狀，我國采取了節能減排的可持續發展模式，實踐證實節能減排是解決我國資源和環境問題的有效措施。在水資源方面，同樣需要一些節能優化措施來解決水資源匱乏的問題，對水利泵站的節能優化設計的應用是解決該問題的有效措施。

一、水利泵站存在的問題

1 設備機組不合理

近年來隨著科技的進步，農業也進入了快速發展的時代，科技水平有了顯著的提升，過去很多需要人力的農活大部分被機器替代，幫農民節省了大量的人力需求，耕地面積逐漸擴大，形成規模化的耕地群，因此，對灌溉用水的需求量也大大增加。但是，我國目前大部分的水利泵站均是大約半個世紀前建造的，無論是水泵類型還是性能參數，都已經不能滿足現今的灌溉需要，以現在的角度來看，其設備機組配置不合理。

2 泵站裝置較落后

由于水利泵站修建的時間過長，隨著時代的進步和科技的發展，即使是當時最先進的科學技術下生產的高科技含量的泵站裝置，使用到現在也已經是落后的產品。幾十年來，生產水平不斷進步，研究成果不斷刷新，泵站裝置也在不斷向著更節能更高效的方向發展，舊的泵站裝置因為資金等原因無法及時更新換代，導致現有的水利泵站裝置落后，生產效率低。

3 泵站設備老化嚴重

水利泵站的設備和裝置受地形和工作環境的限制，常年遭受風力侵蝕、雨水侵蝕和空氣侵蝕，金屬外表早就不堪重負傷痕累累；設備內部不間斷的受到水流沖蝕，設備內壁和葉輪長期高負荷運作，其產品功能受到一定影響；各地水質情況有差異，但水利泵站基本都是含雜質的生水，管道內會不同程度的結出水垢，影響過水速率。由于不注重日常的設備維護以及水利泵站設備檢修保養確實有一定難度，導致水利泵站設備老化，取水量降低。

二、水利泵站的節能優化設計

1 機組選型

水利泵站的各項水利設備按照作用和功率的不同有不同的型號可選，在規劃水利泵站的建造時，一定要根據實際工作環境和工作需求選擇設備，因為各項水利設施是水利泵站的核心，一旦選擇不當會對該泵站造成嚴重的人力物力財力損失。因此，對于不同區域的水利泵站要根據該地區的實際需要選擇最優的機組選型方案。

2 流道水力設計

選擇了合適的水利設備后，對水利泵站的其他相關水工建筑也不能忽視。在進水口通道和出水口通道的建造上，應該選擇最佳的流道設置，減少水流阻力和水力損耗，保證水利泵站安全運行的同時提高泵站的工作效率從而達到節能的目的。

3 工程的布置與選址

做好工程布置與選址工作，能在很大程度上節省水利泵站的能源消耗。首先選址應該選擇那些有一定坡度但是不會太陡的位置，河流既可以自流又可以抽排結合，可以在一定程度上利用河流自身的力量滿足灌溉和泄洪需求；其次工程布置應該選擇泵閘結合的方法，巧妙的利用節制閘降低能耗。

三、水利泵站的節能優化設計應用

1 應用信息技術促進泵站的優化運行

水利泵站的日常運行本身就是一個比較復雜的系統，再加上要使其達到節能的目標，這就要求水利泵站要在不影響正常運行的前提下，根據天氣、地形等條件對其進行調度，使得水利泵站的運行變成了一個更復雜的系統。如何更高效地控制和調動這個系統，必須依靠先進的電子信息技術。目前對于水利泵站的調控，已經有了一個比較成熟的電子系統，該系統利用集散控制和網絡技術對水利泵站的水利設施進行監控、管理和調度，利用電子計算機的高效算法和全方位的監控信息對水利泵站的運行進行合理規劃，此外還可以根據現有信息對未來可能出現的洪澇災害進行預判，做到提前防范，有效降低了水利泵站的運行成本，實現節能高效的目標。

2 優化多個泵站的聯合運行

受地形等因素的影響，河流可能會在某一區域內交錯奔流，使該區域內水利泵站分布密集，在排澇、防洪、供水作業時經常多個水利泵站聯合運行，但是各個水利泵站都擁有獨立的操控系統，聯合運行時必須合理分工協調運行。怎樣對多個水利泵站的聯合運行進行優化，涉及到多方面的考量。首先，要保證各個水利泵站的流量平衡，確保每個水利泵站的工作量基本一致，既不浪費也不超負荷運行。其次，還要保證各個水利泵站的經濟運行，根據各個水利泵站的不同情況合理分配任務，對小型水利泵站應該適當減少任務量，大型水利泵站則要分配較多的任務量。另外，多個水利泵站聯合運行時需要多個單位的共同參與，必要時可以建立綜合指揮部，對多個泵站進行統一調度。

結束語

綜上所述，影響我國水利泵站節能運行的因素很多，我國水利泵站未來的節能優化之路還很長，有很大的進步空間。因此，必須現在就行動起來，采取有效措施對水利泵站進行節能優化，為我國的節能減排工程做出貢獻，也為水資源的合理利用做出貢獻，緩解其緊缺局面。

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