艾散江·吾斯曼
库车市哈尼喀塔木乡水管站 新疆库车市 842000
摘要：在我国的农业发展中，水利工程是提高农业生产效率的重要基础设施。从当前社会的发展趋势来看，节能技术在农田水利工程设计中的应用十分关键，对提升我国农田水利工程的建设水平，促进农业现代化发展具有重要意义。基于此，本文对节能技术在农业水利工程设计中的应用进行分析，希望提升节能技术在农业水利工程中的应用水平。
关键词：节能技术；农业水利工程设计；应用
1.农业水利工程设计中节能技术的应用
1.1灌溉水泵节能变频调速设计原理
在农业水利工程工程设计中，变频调速技术的应用能够有效降低水利灌溉的能源消耗以及水资源消耗。因此在农业水利工程的节能设计中需要将节能变频调速技术的应用重视起来，在设计的过程中需要充分考虑到变频调速技术本身的特性以及农业水利工程灌溉的需求，来提升工程整体的节能水平。而想要保证技术应用的科学性以及有效性，就需要对变频调速技术的基本原理有着清晰的认识。灌溉系统节能的关键在于，能够根据实际的情况对水流量进行精确的控制，通过控制水泵的转速以及阀门的开合来实现这一目的。在变频调速技术的支持下，当检测到实际的压力要低于标准压力，变频器就会提升水泵的输出功率，此时，水泵的转速会加快，从而提升灌溉管网系统的水压，保证灌溉的效果；当检测到实际的压力大于标准压力，变频器则会降低水泵输出功率，此时水泵的转速降低，水利管网的整体压力也会下降，从而保证管网系统处于正常的压力下，通过变频调速技术的应用，一方面可以保证水利输出的稳定性，另一方面能够降低水利灌溉的能源消耗[1]。
1.2结合管道压力监测技术的辅助变频器的应用
在节能灌溉系统中，需要对灌溉的流量进行实时的监控，才能保证灌溉调控策略的科学性、合理性。想要实现这一点需要对水利管道的压力进行实时监测，并利用相关的技术将管道的压力信号转化为电信号，将相关的压力信息传输到控制器中，变频器能够根据相关的电模拟量，对主回路中的交流电频率进行控制。保证水泵的功率始终处于合理的区间内，降低灌溉的能源消耗。
1.3农业水利工程灌溉水泵自动控制技术的设计
现代化的农田水利灌溉系统，需要具有一定的自动控制功能，以实现对灌溉策略的及时调整。因此在设计的过程中，需要充分发挥变频器的PID调节功能，保证能够在变频器系统内部稳定的运行PID运算，提升系统的自动控制水平。节能灌溉系统的关键在于水泵的转速能够根据流量以及压力情况进行灵活的调整，从而实现对灌溉系统的精确控制。在设计的过程中需要对变频的参数进行合理的设定，保证系统调控策略的科学性合理性。同时，在设计的过程中还需要充分地考虑到电机的震荡问题，解决这一问题需要对变频器PID进行合理手段设定，从而保证电机运行的稳定性，同时也延长系统的使用寿命[2]。
1.4变频器设计的要点
在设计中加强变频器的应用，主要是为了更好地调节水泵转速，以满足多样化的农业用水需求。利用变频器能对管网实现恒压变速，且在系统启动中，电动机频率首先设置为0，再逐渐上升到标准频率，使得电机启动电流与电网冲击有效降低，使得电网运行更加稳定，加上变频器能达到恒压供水，结合水泵压力变化情况，对系统的流速和流量进行及时的调节，使得系统运行变得更加自动化，有效降低农业生产人力成本。再加上变频器有着较高的精度，利用其能对农田水利管网中的水泵转速进行优化调节，可以结合管网压力变化情况针对性地进行精确调节，使得水资源利用率得到提升。
2.农业水利工程高效节水灌溉系统的节能配套措施
2.1田间系统设计要点
（1）在田间管网布置设计时，需要紧密结合工程所在地的农田、农林以及道路分布等，根据地形条件实施管网布设。以常见的梳状单向布置为例，根据地势对输水干管和分干管以及支管和毛管做好输配水管网设计，按照高效节水灌溉的需求，使得其泵房和管网细节内容得到优化。
（2）在泵房设计中，主要是结合泵房为核心进行设计，在泵房设计时，主要是采用彩钢板房，并做好阀门和管道以及过滤器和施肥箱等设施的设计，在设计中要秉承简单整洁的原则，便于后续对各种设备的加装以及日后的维修操作，并尽可能地将机组设为一列式的样式。
（3）在管网布设过程中，在布设干管时，采用UPVC材质管道，并将在地下埋设和布设，管道的深度需要大于80cm，并配置三通，从而给干管供水；还要与泵房、过滤器之间做好衔接，利用干管确保不同农田田块得到良好的协作灌溉。
2.2滴灌系统设计要点
在农业水利工程高效节水灌溉设计时，除了做好田间系统设计外，还要精心设计滴灌系统。在设计过程中，首先需要做好滴灌水头与滴头的选择，做好偏差分配，认真计算干管和支管的相关水利参数。在滴头选择和分配偏差时，通常采取管上有压的补偿式滴头，这样不仅能有效地调节农田水的灌溉压力，而且还能对水流量进行补偿，水头偏差宽度为10cm，滴灌系统中，支管和毛管的设计也十分重要，也是灌水小区的重要组成部分，可以把压力补偿式的滴头和水头偏差向毛管部分分配，且毛管的水头偏差为10cm。
在计算支管和干管的水力时，需分开进行。其中，干管的水力主要是按照滴灌水头损失公式来计算；而在计算支管流量时，由于支管属于分干管上所开启的一条节水灌溉路线，全部支管的流量综合就是干管流量，需要根据干管的设计流量确定支管的滴灌运行方案，并结合经济流速制作管径并对支管管段压力进行校核，从而对干管管径尺寸进行确定[3]。
3.农业水利工程节能设计的注意事项
3.1切实做好泵型选择，尽可能提升水泵运行效率
在泵型选择过程中，主要是结合水泵综合性能以及经济技术指标，既要考虑扬程和流量，又要考虑水泵转换率和使用寿命。农业水利工程中的中低流量轴流泵，并在泵站设计时，需要结合设计工况，确定水泵参数，选择水泵的型号，做好叶片安装，科学设计口径与转速等，并在确保符合流程与扬程的基础上，对水泵参数进行优化，使得水泵处于良好的设计工况下运行，提升水泵运行效率，从而达到良好的节能效果。
3.2切实注重线路布设的优化，尽可能地降低电能损耗
低压配电室需要尽可能地与负荷中心靠近，将电缆馈线长度减少，馈线电缆需要结合运行的经济密度来确定，以尽可能减少电能损耗。而变压器采用高效和损耗较低的变压器，从而降低运行的电能损耗，并切实利用太阳能做好室内外的照明设计，采用太阳能进行照明，所选灯具也满足太阳能运用的需要，以达到绿色照明的目的。
3.3对灌区进行合理划分，以尽可能地优化管路布设
尤其是在泵站选址时，需要结合规模和功能以及特点与运用要求等，结合灌区整体规划与水系规划，综合考虑多方面因素来布置。在布置供水管网时，需要尽可能减少管道的总长度，这样才能更好地满足农业种植的需要。此外，需要结合种植业态针对性地确定灌水模式。
4.总结
在当前的发展阶段下，农业领域正在经历快速的发展，在这个过程中，农业水利工程的建设十分关键，能够为农业生产提供重要的保障。节能技术的大量应用能够有效地降低农业生产中的能源消耗以及水资源消耗，在为农业生产提供重要保障的同时，降低农业生产的成本。这对促进我国农业的现代化发展，提升农业生产的可持续发展能力以及潜力具有重要的意义，因此在农业水利工程的设计中需要将节能技术的应用重视起来，并在实践中不断提升节能技术的应用水平。
5.参考文献
[1]章效平.节能技术在农业水利工程设计中的应用[J].南方农业，2020，14(18)：177-178.
[2]沈雪峰，沈伟.节能技术在水利工程设计中的应用[J].山东工业技术，2015(10)：72.
[3]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，2014(18)：21-22.