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摘要:我国的水利水电工程的项目整体还有待提高,很多水利水电工程无法发挥出水利能源的最大效果,使水利能源被浪费。大力提升水利水电工程在设计中的节能技术能够提升水资源利用率,改善区域生态水环境,满足基本的抗旱抗涝需求。如何达到节能降耗,缓解能源供应紧张的目标,是水利水工程施工中迫切解决的问题。
关键词:水利水电;设计;节能技术;应用
1在水利工程中引用节能设计的优势
1.1使生态环境得到了美化
节能施工是国家大力推行的技术,具有一定存在价值。对于我国水利工程的施工现状来说,经常会有占用河道的施工现象,这种行为会破坏生态环境。如果将节能技术引进水利设计当中,给与节能高度的重视,则可以采取一些措施去优化施工过程。例如我们可以将防汛墙加高,同时栽种一些植被在河道的两边,保证生态环境得到净化的同时,更为重要的是将河道的蓄水能力进行提高,水资源的利用率也显著提高。
1.2将自排能力进行合理提升
水利工程建设是将水资源进行合理的利用,因此,其自排能力的大小将会决定水利工程的建设成效。在采用节能技术施工之后,将会对水闸的结构进行合理的布置,利用科学技术使其发挥最大的作用,也就是使水流的速度进行提升,水流排量相应的增大。综合以上的节能技术应用,将会使能量的损耗减少很多。统计量约为减少16%能耗。
1.3将排水设备进行科学布置
在传统的水利工程设计中,安装节制阀是对于水资源的流速以及排水量较为常见的方法,此方式存在着一定的弊端,并不能从根本上提高水利工程的主要效果,它的排水蓄水能力并不是最优的。因此,节能技术的改善,它可以将节制阀与泵站之间的进行连接,结合在一起发挥效力,而且处于非汛期的时候,此装置也能起到排涝的作用,保护人民的生命财产安全不受影响,从而提高了水利工程设计的实效性。
2水利工程设计中节能技术应用分析
2.1最大限度提高水利工程的自排能力
设计团队根据不同水利工程的水系布置和水闸位置,分析河道结构以后采取特定的设计方案,确保该区域可以按需求进行水体的供给和排放,有效避免了洪涝灾害问题。根据以往的技术经验,水利工程的整体设计方案应满足多项技术的应用特点和要求,恰当的对水闸的孔道宽度和河道断面进行测量,能够减少工程量,达到预期的抗洪排涝效果,降低建筑成本。
2.2合理规划,综合考虑区域排水模式
按照不同排水系统的结构和要求,水利部门需要设置一级排水和二级排水两个区间,之后分别设定相应的泵站,通过连续排水的方式对水体流量进行控制。分批次排放对水体流量进行缓冲,避免对整体排水系统造成巨大的冲击。利用地面与水位的高度差,可以完成水体的二次阻截和缓冲,并且减少一级排水泵的使用数量,对后续的排水成本进行控制。但这种方式需要增加二级排水泵站的运行时间,同时需要提供更强劲的动力,设计团队要综合考虑不同的排水能力和实际问题,最终给出合理且节能的设计方案。
2.3合理应用信息技术,进行科学调度
数据监测团队对当前的气象条件和地理条件进行数据采集,通过收集防汛和调水的数据报告,可以减少强排时间,并使复杂且庞大的系统更有序的进行。依靠传统的人工调度方式,无法进行数据快速传输和命令任务,结合现代化信息手段,可以有效解决在防汛和水资源管理期间出现的信息不同步问题。利用信息化通讯技术可以实现对总体数据的把握,并能够按照不同区域设定相应的命令指令,使总体的运行更加协调,提高反应效率,控制投入成本,稳定运行结构。
3水利工程节能设计要点
3.1注重天然应用
在进行水利工程设计的时候,需要能够将天然的材料运用在绿色设计当中,并且在环保进行的时候,可以展现出一种自然的感觉。让水利工程整体设计质量获得全面提升,在进行岸坡防护设计的过程中,能够尽量推动河流整治工作同时的展开。而水土交错区也必须进行岸坡防护的工作。岸坡防护可以在一定程度上保障生态系统的稳定性,不仅如此,岸坡防护施工过程要尽量重视对生态环境的保护,一些比较合理科学的施工结构,既可以帮助工程质量得以提升,也可以起到保护生态环境的作用,这样可以真正展示出水利工程的一种天然观感。
3.2将信息化技术运用到水利工程设计中
随着我国信息化时代的快速发展,各种行业的智能化操作越来越多,对于水利工程设计来说,信息化的引用将会促进节能技术的应用。通常表现在调度工作的指导,用自动化的可控技术进行智能控制调度工作,将系统调节到最合理的运转方式,从而减低在排水蓄水工程过程中的能量消耗。
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,国家对于水利工程的建设十分的鼓励与支持。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。
3.3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帮助。
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。
3.4水利工程建筑节能设计要点分析
建筑物有多种形式,通过对不同建筑结构的安全测试得知,某些区域的建筑需要进一步进行方案的优化和布局,减少材料的损耗,满足节能减排的建筑需求。根据实际的使用效果和总结的数据内容得知,节能需要首先考虑坝形,然后按照不同地形数据进行具体的结构分析,同时完成技术比对和节能比较。比如:某些水利工程需要在峡谷区进行,此时可以借助地理优势,将水体引入不同高度的位置,并采取拱坝的建筑方式,提高该区域混凝土的抗压能力,按实际需求进行坝体厚度的调节,合理进行水体调控。为进一步减少损失和占地费用,可以将主要的排水位置与隧洞或渠道相连,通过合理的断面控制提高排水效率,获得最适合的综合比和出糙率比对方式。
结论
水利水电建设过程符合对能源合理化的运用方针,能够满足区域经济的建设要求。在水利水电工程中开展相关环节的节能设计,是现阶段水利水电建设工程中主要组成部分,水利水电工程节能技术的普及应用,不仅能够降低水利工程的能源消耗,同时对水利工程的结构优化、效益的提升以及运营成本的降低都有显著帮助。
参考文献:
[1]陈玲,韩盈盈.节能技术在水利工程设计中的应用[J].河南科技,2019(18):21-22.
[2]周辉.节能技术在水利建设工程设计中的应用探究[J].决策与信息旬刊,2019(4):214.