水利水電工程設計中的節能技術探究

朱蘭軍

摘要：我國是一個人口大國，對能源的需求量不斷增加。現階段，能源是基礎的民生問題之一，人口持續增長對于能源需求越來越大，水利水電工程能夠有效的解決我國巨大的能源需求量。在水利水電工程的設計中應當注重水利水電工程設計中的節能技術研究，以達到降低能源損耗目的。本文就從水利水電工程的排水功能節能方面和電氣工程節能方面，對如何良好開展節能技術工作進行簡要研究。

關鍵詞：水利工程;節能技術;應用

引言

通過將節能技術引入水利工程設計過程迎合了時代發展，能夠進一步保證水利工程建設質量，作為相關設計人員，要提高對于節能技術的應用能力，從而才能不斷提高水利工程設計水平。

1水利工程節能設計的意義

依據水利工程的實際情況來看，是幫助人民群眾生產生活的重要工程，其對自然河流的影響主要集中在兩個方面：首先，對自然河流的渠道化，水利工程會將原版的河流走向，改造成為直線型的人工河流。其次，河流會因水利工程的影響變得非連續化，針對水利工程的使用具象情況來看，會將原有流動的河流變為靜止態的人工湖，使得流水的邊界、水深和流速等都會造成不同程度上的影響。不可否認，水利工程的出現，極大程度上滿足了人民群眾的生產作業需求，但對原有的自然界體系和循環造成了負面影響。目前來看，部分無節能技術使用的水利工程，不可避免地引發了河流退化，嚴重影響了周邊的自然體系。因此，現代化的水利工程實施過程中，不僅要注重經濟效益，更要將節能環保、可持續化發展擺在重要位置。

2水利工程設計中節能技術的應用策略

2.1工程規劃設計要點

水利工程設計團隊在方案模擬時，要從節能角度出發，不斷優化布置方案，提高設計圖紙的可行性。按照不同建筑的組織結構和設備使用要求，施工期間可以提前對現場用電和用油情況進行布局，通過優化設計方案給出合理的布局方式，減少總體的工程量。在進行土石開挖和回填的過程中，可以按照方案提前做好布局。有效利用開采出來的土石料，可以進一步控制成本，同時免去了土石搬運和存儲等過程遇到的問題。為了提高水利工程的防洪效果，設計師提前了解不同時間防汛數據，綜合目前的水體流量狀況，制定最佳的高效節能設計方案。在恰當的位置合理進行水體的引入和灌溉，增強了水體的利用效率，節約成本。

2.2合理進行規劃設計，綜合考慮區域排水模式

水利水電工程的區域排水模式分為一級排水和二級排水兩種排水水系。傳統設計上是由一級泵站將水進行調配，然后排向二級排水水道，再由二級排水向其他區域進行排放。為了在排水過程中有效節約能源，在進行科學的區域規劃排水模式設計時，需要合理設計二級排水的水位，二級排水水道具備優越的蓄水能力，可以利用地面和水道水位的高度差，使一級排水直接排入二級排水道，這種排水模式雖然大幅度提升了二級排水泵站的負荷，但是大幅度降低了一級排水泵站的數量。這樣看來，雖然提升了二級泵站的排水能耗，但總體來說對能耗的使用其實是呈降低趨勢，其動力損耗遠遠低于一級泵站的能源損耗，起到了節能的目的。

2.3岸坡防護生態結構

在水利工程的節能施工下，岸坡防護生態結構是一類在水陸交接區域的建筑物，在地理位置的制約下，會的水利工程及周邊的生態系統起到關鍵的維護作用。結合以往的經驗來看，會有大量的水生、陸生生物在水利工程周邊繁衍，而為了更好達到節能建筑的措施，就必須充分依托岸坡防護生態結構達到共生關系。需要注意的是，針對岸坡防護生態結構除了需要保障工程安全以外，更需要有容納不同景觀的能力。節能設計中還需要明確如下幾個要點：并非所有的區域都需要結構予以保護，僅對其重點區域做好防護即可。例如，在填土作業完成后的岸坡工作。針對工作人員在防護控制線的設計上，需要保證兩岸的走勢互相一致，以求降低對河道的占用。

2.4合理選擇照明設備

照明設備的節能設計要在滿足正常工作的前提下，滿足相關的規章制度。不同場地對光源的需求是不同的，為了達到降低電力能源消耗，節約能源的目的，要根據不同場地選擇不同光源。在水利水電工程電器節能設計中應當積極選擇自然光源作為首選光源，利用自然光引入水利水電工程的照明系統，提升對自然光的使用，來降低其他輔助室內照明設備的使用效率，從而減少對能源的損耗。將自然光源充分的利用，將大量的自然光源與一部分室內光源相結合，在滿足項目需要的同時又做到了減少電能損耗。在水利水電工程的照明過程中，對不同的場合要靈活選擇不同的照明設備，必須要在遵循現場安全規定的前提下，再合理選擇的節能照明設備。

2.5采用就地補償

水利工程有特殊的地理環境限制，某些水利工程區域有較大的水體流速，所以可以充分利用低轉速異步電動機獲取電能，但這種方式獲得的電量有限，與實際需求的電力要求有明顯差距，為了避免對水利工程造成影響，需要向供電部門提出補償，以配合完成水利工程施工。通常情況下，需要進行補償的電動機約90%左右，在補償過程中可以提供穩定的電流，根據不同區域的安全保障規定，采取必要的防爆、防觸電連接方式，降低電流沖擊產生的風險問題。

2.6施工交通節能設計

針對水利工程這樣規模較大的工程來說，其施工交通也會耗費較大量的能源，而節能建筑設計中也需要將施工交通的環節考慮其中。針對對外的交通運輸，需要充分以場內交通進行銜接和聯動，在運輸距離的把控上要盡量短，并減少無意義的中轉環節。在條件允許的情況下，可使用更為節能的水運路線。在場內交通則需要以公路運輸的方式為主，重車下坡、輕車上坡是最為主要的原則。要做好對道路的養護工作，減少安全隱患的同時，達到節能目的。

2.7主體工程施工節能設計要點

施工團隊選擇設備時需要注意以下問題：施工地點的施工條件和現場環境是否滿足施工要求;施工設備是否可以在現場靈活的搬運，設備安裝完畢是否可以靈活、高效、低能耗運轉;不能設備之間要合理進行資源分配，降低資源損耗;設備總體運行能力較強，可持續完成連續工作任務。施工團隊還需要指派專人完成總進度的監督和管理，同時降低施工期間存在的原料損耗過多問題。某些工人在進行混凝土開挖時，需要按照設計要求嚴格控制巖塊粒度，確保可以使用現有設備完成搬運。

2.8采用節能變壓器

變壓器水利工程輸電變電系統中對能源的損耗占據比較高的一個設備，一般的水利水電工程變壓器耗能損耗占總能源的一成左右。減少變壓器的能源損耗對降低整個水利水電消耗具有顯著影響。在變壓器的耗能因素中，明顯體現在空載損耗和負載損耗是兩個比較方面。空載損耗的主要影響因素是由變壓器鐵芯材質以及其內部結構決定的，而負載損耗主要影響因素是由線圈材質、導體橫截面大小決定的。為了減少空載損耗和負載損耗對能源的損耗，在在水利水電工程的節能設計中，應當積極采用節能變壓器。節能變壓器具有能源消耗低、質量輕、污染小、抗壓效果明顯等優良特性，采用更加節能的新材料作為變壓器的重要內部原件，大幅度降低了空載情況下對能源的消耗。

結語

總之，在實踐研究過程，要重視結合水利工程建設實際，科學的進行設計分析，從而才能不斷提高設計效率。希望結合以上闡述，能夠提高水利工程節能設計水平。

參考文獻

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