水利工程设计中节能技术的应用分析

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年9期   作者:孙彬洋
[导读] 对于一个国家来说,水利工程是必不可少的重大工程之一,
        孙彬洋
西安水务(集团)引乾济石管理有限公司,陕西西安市,714000
        摘要:对于一个国家来说,水利工程是必不可少的重大工程之一,它涵盖了工业农业等领域,好的水利工程可以促使一个国家的工业与农业迅速发展,因此,我国在很多地方都大范围的开展了水利工程的建设工作,水利工程的建设发展可以有效的解决农田灌盖工作,在一定程度上还能起到抗洪灾的作用,为提高我国人民群众的生活质量打下基础。本文通过对水利工程的节能设计进行分析,探讨了节能减排技术在水利工程建设过程中的具体应用。
        关键词:节能技术;水利工程设计;应用;分析;
        前言:水利工程综合性较强,因此它的工程周期也较长,其建设的主要目的是为了对一些河流等地区的水资源进行合理分配利用,消除水灾隐患,目前水利工程建设过程中较受关注的一个话题是工程的节能性,以及如何在水利工程建设过程合理利用相关资源。水利节能必须要落实在建设过程中的每一个环节,所以在进行设计时,需要对很多方面进行研究,从而保证水利工程对环境以及社会的积极作用,以及水资源的合理分配。
一、水利工程中的节能设计
(一)水利工程自排能力
现阶段的水利建设工程项目中,在建设的时候,大多数都会根据当地的实际环境作为根据,通过对环境的勘测来进行相应的防洪体系设计,对水利工程中水闸闸孔的宽度以及河道的截面长度等数据进行分析之后,构建出一个完善的防洪系统,像这样的检测方法,不单单可以有效的控制洪灾的发生,还能很大程度节约建造成本以及施工量,同时还能对咱们前后之间的水位差形成的动能进行利用,通过对闸门的控制,从而来实现水利工程,对水资源的录用以及防洪作用。
(二)科学合理的设置泵闸
在水利工程建设中,如果想要发挥工程的防洪排涝,以及调水工作,单单使用水利工程的自排能力是不够的,在对闸门构建完毕之后,还要增加一些设施,其中泵站是一大重点,水利工程中的泵站它本身是具备自排能力的,在对企业进行工作设置时,应当将泵和闸的实际工作情况进行分析,将泵和闸的布局设置进行科学有效的处理,其中需要注意的一点是,需要在泵站下方或者泵站周边设置水闸,发挥泵站水闸的自排作用。当遇到一些较为特殊的气候环境时,例如在排水量较大,水位差太大时,应当采取一些应急措施,例如强排,通过对排水量以及排水时间的控制,提升水资源利用率。
(三)详细分析区域排水模式
区域排水模式是我国水利工程建设中使用较多的一种模式,在区域排水体系工作过程中,发挥作用的有两个排水设施,一般把它称为一级排水以及二级排水系统,在对排水体系进行设计时,应当科学合理的对其进行划分,检查整合为几个模块,第1阶段排出的水应当将其集中在第1级泵站当中,随着第一级泵站的启动,水流通过一级泵站流入到二级排水体系的河道当中,在二级还是体系中,经过同样的步骤之后,将水排放到其他区域。对于排水系统设计工作来说,应当着重于设计二级排水系统的水位,通过实地观察得出适应性较强的一个排水水位,在此基础上将河道水位之间高度差,产生的能量充分利用。在此基础之上,可以将一级排水系统中的水排放到二级排水系统中,同时可以取消一级排水系统的泵站,在这种体系之下,可以将二级排水泵站中水的动力充分得到利用,可以大幅提升该系统的运作时间,同时由于其系统的特殊性,二级排水系统中的河道,它具有一定的蓄水能力,同时二级排水泵需要的动力比一起排水泵站要小,所以有很大的节能效果。由于不需要建设一级排水系统泵站,因此在该系统实际运行过程中,还能再次增加经济收益。



二、节能技术在水利工程设计中的应用策略
(一)水利工程布置节能设计
1.水库水头的利用
针对以水库枢纽为主的水利工程,提出了供水与水利发电工程都采用直接从水库取水的方式,节能方式主要体现在水库的保护上,充分利用水头,提高功率水头,缩短泵的扬程。按用水要求确定供水和发电隧洞的进口高程,以及需要水库的最低运行水位。基础水库运行需要确定各供水对象的最低水位来确定水轮机机组泵组安装标高。电站水轮机机组和水泵机组直接来自水库,根据水库最高运行水位选择机组。为保证水库高水位运行期间的供水和发电用水,降低水库水头引起的电力消耗。
2.选择供水线路的输水线路与输水方式
在针对供水路线的输水方式进行选择时,应当合理地利用当地的地形高差,尽可能运用水的重力来自行输水,通过分析当地的地理状况,来确定合理的供水路线,减少一些平面、竖向转折或是曲折的地形,从而来减少输水过程中的能量损失。
3.选择供水工程的管材
针对供水工程的管材进行选择时,应该在保证供水需求质量的同时,尽量选择管壁粗糙较小的材料,这样可以减少沿程阻力,从而有效的减少能量的损失。
(二)水利工程建筑物设计节能
1.建筑屋面、墙体以及门窗的节能技术
可以使用一些当今先进的节能窗以及节能屋面技术。通过控制墙面的面积比,针对窗户的遮阳系数和墙体的传热系数等进行一些改进。
2.空调与采暖技术
根据工程建设时所在的自然环境以及建设过程中的设施条件,再根据这些条件来研发一些可行性较强的先进节能减排技术,例如可以利用空气热回收技术,太阳能发电技术,或者是在冷热源的配置方面进行优化等。
3.采用通风与采光节能技术
在建筑物进行布局设置时,应当对水电站泵房站等的产厂房进行研究,利用自然光技术以及自然通风技术,从而来增加建筑自然通风以及光照等的使用率。
(三)水利工程电气节能设计
在水利工程的电气领域,其有着极大的节能空间,在整个水利建设项目过程中,每一个项目的设计以及施工的整个过程都与其相关,在水利工程建设中,水利中的电气设施是至关重要的,它的设计合理性将直接影响着水利工程的建设质量,对电气设计进行改进,可以有效的提高项目的资源利用率,减少能量损耗,在当今阶段的水利建设中,电气节能技术已经成为水利工程中电气设备的必不可少的环节,所以在水利工程电气节能设计中,应当对其进行综合考虑,研究出属于工程自身的最佳设计方案,从而来实现资源的节约。
变压器的节能设置是电气节能设施中必要的环节,其有着一系列的显著的优势,例如节能,降低噪音,提高抗冲力,重量较轻等。对于变压器进行节能设计,不但可以有效的减少能源的节约,还能在一定程度上减少一些有害气体的排放,有着十分大的节能空间,所以在电气设计环节,应当选取合适的变压器,严格的进行筛选,从而来降低能量损耗。
(四)水利工程施工节能设计
在水利工程的施工过程中,它的主要能源消耗有,运输车辆以及加工机器的燃油以及电能,在进行土石坝的施工时,由于该施工的特殊性,必须以机器为主,所以在此施工过程中,施工器械的选择是能量损耗以及施工效率的重点,在选择机械设备时,应当根据工程的工作量以及施工强度施工方法等进行选择,优先选用先进技术的设备,同时还要易于检修与安装,拥有完善的防护措施,还应当减少其产生的噪音,保证环保性。同时应当将各种设备配合使用,从而发挥最高效率,来满足工程建设中的要求,降低施工期的能量损耗。
同时,开关节能也是一大重点,将节能设计应用在开关之上,能够降低在开关过程中的噪音,以及减少损耗,可以在开关的地方选用软开关,以达到节能以及降噪的功能。
结语:
总之,对于水利工程建设来说,节能环保技术的使用是一个较为复杂的过程,要想提高工程建设的质量,保障工程建设中的成本建设,首先就要处理好工程建设中的节能设计问题,改变传统的设计观念,在原本的建设计划中加入节能的理念,全面有效的提高水利工程建设的施工管理水平,从而促进我国水利工程建设的可持续发展。
参考文献
[1]张会竞. 水利工程设计中节能技术的运用思考[J]. 黑龙江科技信息, 2020, 000(015):133-134.
[2]任俊艺. 浅谈节能技术在水利工程设计中的应用[J]. 科技展望, 2017, 027(024):169.
[3]李洪波. 浅谈水利工程节能设计[J]. 农业与技术, 2018, 038(002):78-78.
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