關于水利工程設計中節(jié)能技術的應用

黃丹華

（五大連池市山口湖開發(fā)建設中心，黑龍江 五大連池164100）

通過將節(jié)能技術引入水利工程設計過程迎合了時代發(fā)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(jié)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 水利工程設計中節(jié)能技術應用分析

1.1 最大限度提高水利工程的自排能力

設計團隊根據不同水利工程的水系布置和水閘位置，分析河道結構以后采取特定的設計方案，確保該區(qū)域可以按需求進行水體的供給和排放，有效避免了洪澇災害問題。根據以往的技術經驗，水利工程的整體設計方案應滿足多項技術的應用特點和要求，恰當的對水閘的孔道寬度和河道斷面進行測量，能夠減少工程量，達到預期的抗洪排澇效果，降低建筑成本。

1.2 合理規(guī)劃，綜合考慮區(qū)域排水模式

按照不同排水系統(tǒng)的結構和要求，水利部門需要設置一級排水和二級排水兩個區(qū)間，之后分別設定相應的泵站，通過連續(xù)排水的方式對水體流量進行控制。分批次排放對水體流量進行緩沖，避免對整體排水系統(tǒng)造成巨大的沖擊。利用地面與水位的高度差，可以完成水體的二次阻截和緩沖，并且減少一級排水泵的使用數量，對后續(xù)的排水成本進行控制。但這種方式需要增加二級排水泵站的運行時間，同時需要提供更強勁的動力，設計團隊要綜合考慮不同的排水能力和實際問題，最終給出合理且節(jié)能的設計方案。

1.3 合理應用信息技術，進行科學調度

數據監(jiān)測團隊對當前的氣象條件和地理條件進行數據采集，通過收集防汛和調水的數據報告，可以減少強排時間，并使復雜且龐大的系統(tǒng)更有序的進行。依靠傳統(tǒng)的人工調度方式，無法進行數據快速傳輸和命令任務，結合現代化信息手段，可以有效解決在防汛和水資源管理期間出現的信息不同步問題。利用信息化通訊技術可以實現對總體數據的把握，并能夠按照不同區(qū)域設定相應的命令指令，使總體的運行更加協(xié)調，提高反應效率，控制投入成本，穩(wěn)定運行結構。

2 水利工程節(jié)能設計要點

2.1 水利工程規(guī)劃與工程總布置節(jié)能設計要點

2.1.1 工程規(guī)劃設計要點

水利工程設計團隊在方案模擬時，要從節(jié)能角度出發(fā)，不斷優(yōu)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(yōu)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(jié)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(jié)約成本。

2.1.2 工程總布置節(jié)能設計要點

樞紐布置可以根據不同區(qū)域的地質結構和地貌特點進行分析，以減少成本投入為原則，在滿足水利工程運行要求的前提下，降低建筑物的建造數量。不同的水利工程要提前設置多套預留方案，根據實際的布局狀況和水利工程建筑區(qū)域的實況進行方案對比，最終采取可行性辦法。分析不同建筑物的布局方式和斷面狀況，了解施工區(qū)域的地形特點，才能最恰當的進行水體的疏導，有效控制成本的同時，降低鋪設水利工程線路過程的資金。

2.1.3 與生態(tài)功能的有機結合

設計人員要具有現代化的設計理念和思想，設計時要結合水利工程的生態(tài)學理念，提高對生態(tài)環(huán)境的保護力度。為了達到最佳的經濟收益，設計人員需要將水利工程的設計方案與生態(tài)工程相結合，確保完工的區(qū)域可以形成穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。維持穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，要有多套方案進行支撐，經過合理的比對和分析后，找尋最佳設計方案，確?？梢砸源藶榛A控制施工進度，提高建筑質量，獲得更高的綜合效益。

2.2 水利工程建筑節(jié)能設計要點分析

建筑物有多種形式，通過對不同建筑結構的安全測試得知，某些區(qū)域的建筑需要進一步進行方案的優(yōu)化和布局，減少材料的損耗，滿足節(jié)能減排的建筑需求。根據實際的使用效果和總結的數據內容得知，節(jié)能需要首先考慮壩形，然后按照不同地形數據進行具體的結構分析，同時完成技術比對和節(jié)能比較。比如：某些水利工程需要在峽谷區(qū)進行，此時可以借助地理優(yōu)勢，將水體引入不同高度的位置，并采取拱壩的建筑方式，提高該區(qū)域混凝土的抗壓能力，按實際需求進行壩體厚度的調節(jié)，合理進行水體調控。為進一步減少損失和占地費用，可以將主要的排水位置與隧洞或渠道相連，通過合理的斷面控制提高排水效率，獲得最適合的綜合比和出糙率比對方式。

2.3 水利工程供電節(jié)能設計

2.3.1 采用就地補償

水利工程有特殊的地理環(huán)境限制，某些水利工程區(qū)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(wěn)定的電流，根據不同區(qū)域的安全保障規(guī)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。

2.3.2 合理配置變壓器

不同水利工程的電動機有特定的使用規(guī)則，所產生的電流無法被直接使用，因此需要用到專業(yè)的降壓變壓器，在符合條件的情況下完成變壓過程，為水利工程站提供充足的電源。工程設計團隊按照不同區(qū)域的共建要求完成變壓器及配電站的設置，確保提供穩(wěn)定電流的同時降低能量損耗，提高能量使用效率。

2.3.3 采用直連方式

水利工程設備運轉需要通過齒輪變速箱或電動機帶動，這些都是比較常見的直連方式，在運轉期間存在相應的電能損耗，同時維持低速運轉，這也是水利工程團隊保證成本支出的有效方式之一。

2.4 施工節(jié)能設計要點分析

2.4.1 主體工程施工節(jié)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(huán)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(xù)完成連續(xù)工作任務。施工團隊還需要指派專人完成總進度的監(jiān)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。

2.4.2 施工交通節(jié)能設計

施工團隊要合理規(guī)劃交通路線，此時主要針對外交通和場內交通兩部分開展。按照節(jié)能減排的建筑要求和標準，進行外交通方案設計時，要提前給出全部行走路線方案，同時根據不同物料以及其他設備的銜接狀況，了解在運輸過程中出現資源浪費問題。盡量采取中遠距離運輸的方式，減少中轉環(huán)節(jié)的可能性。具有一定建筑能力的團隊還可以對場內交通運輸路線進行設計。設計團隊需要注意，由于場內需要完成不同料材以及其他車輛的行走，所以要考慮場內的車輛交匯以及物料接觸問題。在壩體不斷升高的過程中，隨時調整運輸物料線路，減少能源損耗，確保物料銜接的穩(wěn)定性與可靠性。

結束語

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(jié)能設計水平。