简析新型节能技术在水利工程中的应用

张晨君 施颖

【摘要】为了响应我国的节能环保政策方针，为了促进水利事业的发展，我们开始将节能环保新技术应用在水利工程建设中，从而在降低其建设成本的基础上提高其质量及社会经济效益。本文就新型节能环保技术在水利建设中的应用进行分析，以供参考。

【关键词】节能技术；水利工程；应用

引言

在水利工程中开始应用各种各样的新型的技术，而节能技术也是当前非常先进的技术，在水利工程中的工程设计中得到广泛的应用。

一、水利工程中的节能分析

1.1 水利工程的自排能力。目前，水利工程已经依据自身的实际情况创建了健全的防洪排涝措施，水系安排也得到了进一步的优化。在比较节能技术的实用性、经济性以及安全性之后，合理地选择适当的水闸闸孔宽度和河道断面。这样不仅可以减少泵站的建设量，还可以充分利用闸后和闸前之间存在的水位差距来开关闸门，然后经过水利工程的自排来满足调水和防洪排涝需要。

1.2 合理的布设泵闸。仅仅是凭借着水利工程的自排能力是不可能满足水利工程的防洪排涝以及调水需求的， 而要想达到这一效果，就需要设置和水利工程自排能力相符合的泵站。在进行泵站的设计时，一般会把泵和闸结合起来进行合理的布设，就是说在泵站的下方或泵站周边设置和它相符合的水闸，需要注意的是，一定要以水闸的自排作用为核心。此外，倘若出现恶劣天气和较大的水位差，就要马上采用强排措施，因为这样做不仅可以在很大程度上缩短排水时间，还可以避免不必要的浪费。

1.3 合理规划，综合考虑区域排水模式。在设计区域排水水系时，排水系统一般都分一级排水和二级排水，先将整个区域分成几块，每一块需要排出的水集中到一级泵站，启动一级泵站的水泵将水排至二级排水河道里，再由二级排水河道里的出口泵闸将水排到区域外。在排水系统设计时，优化水系的布置和合理选择二级排水水位，利用地面和河道水位的高差，使一级排水就近直接排入二级排水河道，可取消或减少一级排水泵站，这种排水模式会使二级排水泵站动力和运行时间有所增加，由于二级排水的河道有蓄水的功能。

因此二级排水泵站增加的动力远小于区域内一级排水泵站动力总和，节能效果显著。

1.4 信息技术在调水能力中的应用。水利工程是利用水势能的转变，进行机械能和电能的利用。但是在自然环境中，水的流动性是没有變化规律的，并会随着天气变化发生不同，而在防洪和调水的过程中由于排水量的不同，就会影响水利工程的运作时间。因此，在节能的设计中，可以针对天气和水文情况进行合理的调度使用，那么在水资源的监控中，要通过计算机信息系统的使用，对复杂的水文环境利用集散控制的方式统一调度， 根据实际的水流量适时的控制排水和储水能力，缩减排水的时间，实现快速的水利工程运作，进而实现了节能的技术应用。

二、关于水利工程项目的节能措施

2.1 水库选址设计优化。第一，区域内必须有一个可供储水的盆地或洼地，这种地形的等高线呈口袋型，“ 袋大”腹地宽阔，库容量大；第二，大坝应建在等高线近于闭合地段以及峡谷最窄处， 以减少工程量，节省投资，确保大坝安全；第三，要保证水库地势处于较高处，这样能有效减少闸门的应用，为工程排水系统的修建提供便利。

2.2 工程布置节能措施。1）水库水头的利用。对于以水库枢纽为主的水利工程，供水及水力发电工程均直接由水库取水，主要节能手段是充分利用水库水头，以降低泵站扬程、增加发电水头。水库供水发电洞高程按照满足水库最低运行水位的引水要求确定；水泵、水轮机机组安装高程根据水库调度运行要求确定的各供水对象最低引水位确定。直接由水库取水的泵站水泵机组及电站水轮机机组尽可能采用压力进水，机组选型按照满足水库最高运行水位的要求确定，以保证水库高水位运行时的供水及发电能够利用水库水头、降低运行时的电能消耗。2）在供给水线路中的节能利用。在水利工程中供水线路应尽量根据地形来设计，一般在地势较高的地点，提高水供应中势能的储存。并采用重力流自压输水方式，利用水的重力特性减少供水输水中外界能量的施加。在输水管道中，应注重管道的封闭性，避免水分的渗漏。减少平面和弯道的设计，减少输送过程中势能的消耗。

2.3 建筑物设计节能措施。1）建筑墙体、屋面和门窗节能技术。包括采用高效保温材料复合的外墙和屋面、外墙外保温技术，限制并逐步淘汰内保温技术；采用各类新型屋面节能技术、节能窗技术，控制窗墙面积比，窗户的传热系数和遮阳系数等。2）采暖和空调节能技术。包括根据工程所在的自然条件和基础设施条件， 研究采用集中供热技术、优化配置冷热源技术、空气热回收技术、太阳能技术等先进节能技术的合理性和可行性，减少采暖、制冷方面的能源消耗。3）采光和通风节能技术。包括根据建筑物的布局情况，研究泵站、水电站厂房利用自然光技术、自然通风技术的可行性，减少采光通风方面的能源消耗。

2.4 机电及金属结构设计节能措施。水利工程中的水泵机组以及各类闸门启闭设备的电能消耗是工程运行期间的主要能源消耗。根据节能中长期专项规划的要求，新增主要耗能设备能源效率将达到或接近国际先进水平，在各类设备选型设计中，应按照有关政策要求，选择运行效率高、节能效果好的设备；同时，对于运行工况变化较大的泵站，应配备必要的调节和控制设备，以保证运行期间水泵机组能在高效区运行。

2.5 施工节能措施。施工期间的能源消耗主要是各类施工机具、运输车辆的电能、燃油消耗，特别是在土石坝施工中，坝体填筑所需的运输、碾压机具的燃油消耗是施工期间的主要能源消耗，在施工组织设计中，应根据坝址区、料场区的地形、交通条件，采用施工网络技术优化施工运输、碾压工序，以减少施工期的燃油消耗。

2.6 工程运行节能管理。在优化水利工程的节能设计中，若想实现节能的高效率实施，就要严格要求工程中的运行管理。监督工作人员进行科学的调度安排，根据水利工程的工作内容、运行方式、天气变化和设备的使用性能等，合理化进行机械设备的调用，尽量减少水泵机组的开关机次数，避免瞬间耗电量过大造成的能量损失。并根据水库中水流的速度进行运行机组的使用，控制水泵机组在高效区运行，根据天气与水文数据信息合理安排运行时间，减少水利工程中水量和电量的消耗。

三、结束语

随着我国能源的不断减少，资源浪费的问题也逐渐严重，因此，我国相关部门必须要将水利工程节能提到工作日程上来，这也是现阶段必须要践行的工作之一。

参考文献：

[1]秦宏鑫.简析计算机技术在水利工程设计中的应用[J].电子测试.2016（05）

[2]徐曙光.浅议信息技术及新型科技在水利工程设计中的应用[J].中国水运（下半月）.2015（09）