節能技術在水利工程設計的應用

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節能技術在水利工程設計的應用

【摘要】改革開放以來,我國經濟得到迅速發展,這樣水利工程行業也得到了很大的發展機會。隨著水利工程建設的不斷增加,工程的設計方面也得到了社會各界人士的廣泛關注。與此同時,越來越多的先進技術在水利工程中得到應用,目前,節能技術的應用是水利工程創新發展的有效體現之一。本文主要對節能技術在水利工程設計中的應用進行總結。

【關鍵詞】節能技術水利工程設計應用

1前言

對于水利工程來說,與國家經濟發展密不可分,主要起到防洪抗災、促進農業種植等作用,同時也為農民朋友提供基本生活保障。近年來,我國大力發展農業技術,讓水利工程的價值得到很好體現,相關科研人員為了突出可持續發展戰略,將節能技術運用到水利工程建設中,這對我國水利行業發展起到了重要促進作用。

2水利工程設計中的節能分析

2.1自排能力的強化

一般來說,水利工程中的河道以及水閘特征,決定了水利工程整體的排水能力。在不斷發展過程中,水利工程也根據自身情況對防洪措施進行了合理優化,讓排水能力得到進一步加強。在節能技術在水利工程中得到應用之后,設計者將節能技術中的實用性和經濟性體現出來,對水閘寬度和河道斷面進行合理設計,以此來減少泵站的建設量,還可以有效利用水閘前和水閘后的水位差,來實現閘門的最終關閉,并通過自身自排能力,防止洪水對周圍田地帶來災害。

2.2泵閘的合理設計

當然,僅僅依靠水利工程的自排能力,不能全部體現出節能技術具有的優勢,而想要在根本上提升防洪效果,需要在水利工程中建設與自排能力相符合的泵站。通過技能技術的作用,泵站的設計也與傳統泵站設計方式有所不同。在泵站設計過程中,需要將泵和閘的設計進行綜合考慮,換句話說,就是在泵站周圍設置符合設計要求的水閘,但在設計過程中,不能影響到自排系統。另外,如果受到惡劣天氣的影響,比如說暴雨、洪水等,此時容易出現較大的水位差,工作人員一定要將水位差控制在合理范圍內,如果水位差過高,必須開啟強排措施,避免水利工程受到嚴重影響。

2.3通過綠化帶建設來增強防洪能力

在傳統水利工程防洪建設中,一般只注重治理結構的設計,這種結構可以減少河道的占地面積,避免周圍耕地受到影響。伴隨著人們對自然環境越來越重視,如今在河道兩旁的防洪工作中,采用了綠化帶的建設方法,有效減少了洪水排放時間,從而實現河道防洪能力的提升,同時節省了大量能源[1]。

2.4信息技術的利用

為了滿足國家經濟的整體發展,相關部門建立了很多水利工程。如果水利工程企業能夠準確的對天氣情況進行預測,便可以實現水利工程的合理利用,不僅能夠提升水利工程整體的防洪能力,還可以降低很多資源的使用,最終起到節能環保目的。但是,在這一技術的實現中,涉及到很多復雜工作,僅僅依靠人工很難將其實現。為此,科研人員將計算機技術應用到水利工程建設中,利用計算機技術,可以建立洪水監控系統,并通過分散控制方式,來實現水利工程中內部資源的統一調配,從而提升水利工程整體反應速率,最終實現優化運行結構、降低經濟成本的目的。

3供電方案中的節能設計應用

3.1供電方案的合理選擇

在水利工程泵站建設中,從節能角度分析,首先要對注水泵的電機容量進行有效控制,通過經濟和技術兩方面的綜合分析,如果電機容量低于250卡瓦,應該選擇高壓電動機。從我國電網電壓設計來看,主要以10千伏為主,因此,在水利工程變壓器的設計過程中,一定要保證在0到10、千伏的變壓范圍內,避免電能遭到浪費和不足。然而在水利工程發展過程中,10千伏的電動機應用越來越多,但隨著區域電網容量的不斷增加,電動機對電力系統的影響漸漸被忽略,但是在電動機集體啟動過程中,還是會對電力系統產生一定影響。因此,在供電方案的選擇上,應優先選用10千伏電動機,這樣,不僅優化了供電方案,還減少了水利工程大量的投資費用,有效降低了整個方案中的能源過度消耗問題。

3.2就地補償技術的合理使用

在泵站建設過程中,也會受到地理環境的影響,對于淮南地區泵站來說,應該選擇流量大、揚程低的水泵進行泵站建設,通常來說,與此種水泵配套的電動機均為異步電動機,但這種電動機功率較低,不能滿足供電公司對電量的要求,因此要將發電機的輸出功率提升。在功率提升過程中,人們經常使用集中補償技術,在補償過程中,如果對高壓部分進行補償,所應用的方式是人工投切。但對于本站中發電機來說,容易受到負荷影響,而且絕大多數負荷均比較固定,因此在功率補償過程中,會采用就地補償方式,在每臺發電機中,并聯一個補償電容柜,在電容器的選擇上,一定要保證具有防爆特性,同時為了防止合閘過程中電流的沖擊,需要并聯一組電抗器。通過就地補償技術的作用,不僅節省了一大筆投資,而且有效避免了因人員失誤而導致的電動機功率因數下降問題[2]。

3.3變壓器的合理配置

舉個實際例子來說,如果水利工程中的電機容量在250kW以下時,為了管理方便和投資節省,人們通常會選擇380V電動機。而由于泵站中的電動機容量較大,因此在變壓器的選擇上必須滿足10到0.4kV。在排水泵站工作過程中,年運行量相對較少,大概在250小時以下,因此,可以設置另一臺變壓器,在平時工作中不使用主變壓器,這樣,不僅提高了供電的可靠性,也能節約大量資源,體現出良好的節能效果。

4結語

節能技術的使用,為水利水電工程帶來了新的發展契機,讓水利工程在發展和建設過程中緊隨我國經濟發展方向,同時也滿足了我國經濟發展要求,有效促進了我國水利工程建設朝著節能高效的發展方向前進。

參考文獻:

[1]熊倩倩,劉厚芬.簡析新型節能技術在水利工程中的應用[J].資源節約與環保,2016,01:5.

[2]唐美妮.淺談生態水利工程設計在水利建設中的應用[J].黑龍江科技信息,2016,09:239.91(7):63.

作者:任俊藝 單位:安徽省蕪湖市無為縣水務局水利勘察設計室

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