【摘 要】本文從水利工程的特點(diǎn)出發(fā)，分析了水利工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能，針對(duì)節(jié)能技術(shù)在水利工程用電設(shè)備方面的應(yīng)用進(jìn)行探究，并闡述了水利工程中供電方案的節(jié)能設(shè)計(jì)。 

　　【關(guān)鍵詞】水利工程；節(jié)能技術(shù)；設(shè)計(jì)運(yùn)用 

　　引言： 

　　改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程企業(yè)得到了很好的發(fā)展機(jī)會(huì)。而隨著水利工程項(xiàng)目如雨后春筍般的增加，施工企業(yè)的工程設(shè)計(jì)成了一個(gè)備受關(guān)注和研究的問(wèn)題。同時(shí)，各種新型的、先進(jìn)的技術(shù)逐漸在水利工程的建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，節(jié)能技術(shù)是目前尤為新型、先進(jìn)的技術(shù)，其在水利工程的工程設(shè)計(jì)中自然得到廣泛的應(yīng)用。 

　　一、水利工程的特點(diǎn)分析 

　　1、運(yùn)輸成本較高。水利工程的材料供給基地偏遠(yuǎn)，延長(zhǎng)了采購(gòu)運(yùn)輸路徑，使得運(yùn)輸成本明顯增高。 

　　2、施工難度大。由于水利工程施工常面臨隧洞開(kāi)挖、石方爆破、高空、水下等作業(yè)環(huán)境，增加了施工難度，降低了施工安全性，為確保順利開(kāi)展施工，提升施工質(zhì)量，降低施工成本，必須強(qiáng)化施工質(zhì)量管理。另外，由于地質(zhì)、氣象等自然因素影響，增加了工程施工難度。 

　　3、季節(jié)影響較大。隨著季節(jié)性影響，洪水、汛期等因素，嚴(yán)重影響了工程施工，施工強(qiáng)度明顯高于一般建筑工程，技術(shù)工種繁多，施工量較大。在洪水期時(shí)，洪水災(zāi)害嚴(yán)重影響了某些單位施工，極大降低了施工安全性。 

　　4、施工對(duì)象的多樣性、復(fù)雜性。對(duì)于水利工程，由于施工流程較為復(fù)雜，施工環(huán)境惡劣，進(jìn)而增加了施工難度。某些施工單位采取爆破施工方式，以提升施工效果。然而在爆破時(shí)，安全問(wèn)題對(duì)爆破效果的制約較多。某些施工單位在基坑開(kāi)挖時(shí)，未給予有效安全支護(hù)，極大降低了安全施工效果。由于水利施工的操作較為復(fù)雜，安全施工并未貫穿于施工各環(huán)節(jié)，進(jìn)而引發(fā)諸多安全事故[1]。 

　　二、水利工程設(shè)計(jì)中的節(jié)能分析 

　　1、強(qiáng)化水利工程的自排能力 

　　通常情況下，河道、水閘的結(jié)構(gòu)特征和水系安排決定了水利工程的自排能力。目前，水利工程已經(jīng)依據(jù)自身的實(shí)際情況創(chuàng)建了健全的防洪防澇措施，水系安排也得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。在比較節(jié)能技術(shù)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性之后，合理地選擇適當(dāng)?shù)乃�閘孔寬度和河道斷面。這樣不僅可以減少泵站的建設(shè)量，還可以充分利用閘后和閘前之間存在的水位差距來(lái)開(kāi)關(guān)閘門(mén)，然后經(jīng)過(guò)水利工程的自排來(lái)滿(mǎn)足調(diào)水和排澇防洪需要。 

　　2、合理的布設(shè)泵閘 

　　僅僅是憑借著水利工程的自排能力是不可能滿(mǎn)足水利工程的排澇防洪以及調(diào)水需求的，而要想達(dá)到這一效果，就需要設(shè)置和水利工程自排能力相符合的泵站。 

　　3、采用綠化帶來(lái)增強(qiáng)河道的防洪能力 

　　在對(duì)傳統(tǒng)的防汛墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常是設(shè)計(jì)成治理結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴捎眠@種結(jié)構(gòu)能夠最大限度地減少河道的占地面積。但是，隨著人們對(duì)自然環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)逐漸加強(qiáng)重視。如今，在建設(shè)河道時(shí)都需要在河道兩側(cè)布置綠化帶，以便通過(guò)增添綠化帶來(lái)高效地縮減排水時(shí)間，并增強(qiáng)河道的防洪能力。同時(shí)，也可以在一定程度上滿(mǎn)足生態(tài)建設(shè)的需要，而最為重要的是可以節(jié)約很多能源[2]。 

　　4、采用信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)度 

　　目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要，我國(guó)已經(jīng)建立了許多水利工程。倘若能夠及時(shí)地依據(jù)天氣情況而對(duì)水利工程進(jìn)行合理、科學(xué)的調(diào)度，就能夠在很大程度上提升水利工程的防洪和調(diào)水能力，從而達(dá)到縮減排水時(shí)間和節(jié)能的目的。但是，這一工程是非常復(fù)雜的，倘若僅僅是依賴(lài)人工調(diào)節(jié)是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，就需要借助信息技術(shù)，即通過(guò)建立防洪和水資源監(jiān)控系統(tǒng)，采用集散控制的方式，應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度并給予及時(shí)的控制，從而提高水利工程的反應(yīng)速度，并達(dá)到優(yōu)化工程運(yùn)行結(jié)構(gòu)、縮減經(jīng)營(yíng)成本的目的。 

　　三、節(jié)能技術(shù)在水利工程用電設(shè)備方面的應(yīng)用 

　　1、提升泵站裝置的使用效率 

　　通常情況下，泵站裝置的使用效率是指從泵站的進(jìn)水口到出水口之間所有裝備的使用效率，它是與多個(gè)因素相關(guān)的參數(shù)，比如說(shuō)進(jìn)出水的流道、閘門(mén)等因素。而在這里最重要的是通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)來(lái)降低進(jìn)出水流道的能源損耗。 

　　2、選擇合適的水泵和電動(dòng)機(jī)的連接方式 

　　水泵和電動(dòng)機(jī)的連接方式一般有齒連和直接兩種，其中，齒連就是經(jīng)過(guò)齒輪的變速箱把水泵和電動(dòng)機(jī)連接起來(lái)。在變速箱的幫助下能夠使用高速電動(dòng)機(jī)，有效率較高、體積小的特點(diǎn)。但是，因?yàn)樵鎏睚X輪變速會(huì)使得能源消耗較大，由此會(huì)導(dǎo)致其能源消耗和直接連接相比增加2%到3%，此外，其噪音也比較大。而直接連接就是將水泵和電動(dòng)機(jī)直接連接起來(lái)形成水泵電動(dòng)機(jī)組，而直接連接方式需要水泵和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本保持一致。此外，因?yàn)榇笾行洼S流水泵的轉(zhuǎn)速通常比較低，所以，與它配套的電動(dòng)機(jī)也要對(duì)應(yīng)地采用低速的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)。 

　　四、水利工程中供電方案的節(jié)能設(shè)計(jì) 

　　1、選擇合適的供電方案 

　　一般而言，水利工程泵站的主水泵的電動(dòng)機(jī)容量都很大，所以從經(jīng)濟(jì)方面和技術(shù)方面綜合進(jìn)行考慮，新水利工程的規(guī)范要求，當(dāng)容量少于250kW時(shí)，電動(dòng)機(jī)要選擇高壓電動(dòng)機(jī)。之前，電動(dòng)機(jī)一直都是采用電壓級(jí)別為6kV的電動(dòng)機(jī)，而我國(guó)電網(wǎng)的電壓是10kV，因此，水利工程必須要設(shè)置6-10kV的變壓器。而為了滿(mǎn)足大中型的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)降壓的要求，變壓器的容量就需要大于采用電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘�。近幾年�?lái)，伴隨著我國(guó)制造業(yè)水平的不斷提高，10kV的電動(dòng)機(jī)也逐漸得到了認(rèn)可。由于使用電壓為10kV的電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊很大，所以，供電機(jī)構(gòu)對(duì)使用10kV的電動(dòng)機(jī)保持著很慎重的態(tài)度。而隨著區(qū)域電網(wǎng)容量的增大，這種影響變得越來(lái)越小，可以說(shuō)只要經(jīng)過(guò)合理的配置，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊就可以合理地控制在供電機(jī)構(gòu)所允許的范圍內(nèi)。而在得到供電機(jī)構(gòu)的同意后，在進(jìn)行水利工程泵站的設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于350到630kW的電動(dòng)機(jī)，就會(huì)先考慮使用電壓為10kV的電動(dòng)機(jī)。如此一來(lái)，就不僅僅節(jié)約了供電費(fèi)用、變壓器設(shè)施、高壓配電設(shè)施等水利工程費(fèi)用，也在很大程度上簡(jiǎn)化了水利工程的運(yùn)行管理，并減少了變壓器的能源消耗[3]。 

　　2、合理地配置變壓器 

　　在水利工程泵閘的設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果電動(dòng)機(jī)的容量在250kW以下時(shí)，就需考慮選擇電壓為380V的電動(dòng)機(jī)。又因?yàn)楸瞄l電動(dòng)機(jī)的用電量很大，所以必須要設(shè)置專(zhuān)用降壓變壓器。一般情況下，泵站用電也是由該變壓器提供的，但是使用總變壓器給泵站供電明顯是不科學(xué)的。因此，在選擇此類(lèi)泵站的供電方案時(shí)，需要另外配置變壓器，由該變壓器給泵站供電。雖然這樣一來(lái)，水利工程的投資會(huì)有所增加，但是在很大程度上避免了大型電機(jī)在啟動(dòng)及停止時(shí)帶來(lái)的沖擊，并提升了供電的可靠性，此外，還可以節(jié)約很多能源。 

　　結(jié)束語(yǔ) 

　　近年來(lái)，節(jié)能技術(shù)在水利工程設(shè)計(jì)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，這就使得水利工程的建設(shè)符合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的方向，也滿(mǎn)足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需求，同時(shí)使我國(guó)水利工程建設(shè)朝著更為節(jié)能更為高效的方向前進(jìn)。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]劉愛(ài)軍.關(guān)于水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2010（01）：88-92. 

　　[2]劉后虎.水利工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（13）：107-109. 

　　[3]曲格平.環(huán)保產(chǎn)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[J].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2012（12）：56.