水利工程設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究

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摘要：在水利工程建設(shè)過程，節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用不僅提高了水利工程建設(shè)水平，也進(jìn)一步為施工企業(yè)節(jié)約了成本投入。在有效的研究水利工程設(shè)計(jì)方案過程，要提高對(duì)于節(jié)能技術(shù)的認(rèn)識(shí)，通過科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)工作提供有效保證。

關(guān)鍵詞：水利工程；設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)

通過將節(jié)能技術(shù)引入水利工程設(shè)計(jì)過程迎合了時(shí)展，能夠進(jìn)一步保證水利工程建設(shè)質(zhì)量，作為相關(guān)設(shè)計(jì)人員，要提高對(duì)于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能力，從而才能不斷提高水利工程設(shè)計(jì)水平。

1水利工程設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析

1.1最大限度提高水利工程的自排能力

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同水利工程的水系布置和水閘位置，分析河道結(jié)構(gòu)以后采取特定的設(shè)計(jì)方案，確保該區(qū)域可以按需求進(jìn)行水體的供給和排放，有效避免了洪澇災(zāi)害問題。根據(jù)以往的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，水利工程的整體設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足多項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，恰當(dāng)?shù)膶?duì)水閘的孔道寬度和河道斷面進(jìn)行測(cè)量，能夠減少工程量，達(dá)到預(yù)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(jié)構(gòu)和要求，水利部門需要設(shè)置一級(jí)排水和二級(jí)排水兩個(gè)區(qū)間，之后分別設(shè)定相應(yīng)的泵站，通過連續(xù)排水的方式對(duì)水體流量進(jìn)行控制。分批次排放對(duì)水體流量進(jìn)行緩沖，避免對(duì)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(jí)排水泵的使用數(shù)量，對(duì)后續(xù)的排水成本進(jìn)行控制。但這種方式需要增加二級(jí)排水泵站的運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)需要提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要綜合考慮不同的排水能力和實(shí)際問題，最終給出合理且節(jié)能的設(shè)計(jì)方案。

1.3合理應(yīng)用信息技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)調(diào)度

數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)對(duì)當(dāng)前的氣象條件和地理?xiàng)l件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過收集防汛和調(diào)水的數(shù)據(jù)報(bào)告，可以減少強(qiáng)排時(shí)間，并使復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)更有序的進(jìn)行。依靠傳統(tǒng)的人工調(diào)度方式，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)快速傳輸和命令任務(wù)，結(jié)合現(xiàn)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(xiàn)的信息不同步問題。利用信息化通訊技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)總體數(shù)據(jù)的把握，并能夠按照不同區(qū)域設(shè)定相應(yīng)的命令指令，使總體的運(yùn)行更加協(xié)調(diào)，提高反應(yīng)效率，控制投入成本，穩(wěn)定運(yùn)行結(jié)構(gòu)。

2水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1水利工程規(guī)劃與工程總布置節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1.1工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)水利工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在方案模擬時(shí)，要從節(jié)能角度出發(fā)，不斷優(yōu)化布置方案，提高設(shè)計(jì)圖紙的可行性。按照不同建筑的組織結(jié)構(gòu)和設(shè)備使用要求，施工期間可以提前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)用電和用油情況進(jìn)行布局，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案給出合理的布局方式，減少總體的工程量。在進(jìn)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(jìn)一步控制成本，同時(shí)免去了土石搬運(yùn)和存儲(chǔ)等過程遇到的問題。為了提高水利工程的防洪效果，設(shè)計(jì)師提前了解不同時(shí)間防汛數(shù)據(jù)，綜合目前的水體流量狀況，制定最佳的高效節(jié)能設(shè)計(jì)方案。在恰當(dāng)?shù)奈恢煤侠磉M(jìn)行水體的引入和灌溉，增強(qiáng)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(shè)計(jì)要點(diǎn)樞紐布置可以根據(jù)不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地貌特點(diǎn)進(jìn)行分析，以減少成本投入為原則，在滿足水利工程運(yùn)行要求的前提下，降低建筑物的建造數(shù)量。不同的水利工程要提前設(shè)置多套預(yù)留方案，根據(jù)實(shí)際的布局狀況和水利工程建筑區(qū)域的實(shí)況進(jìn)行方案對(duì)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(diǎn)，才能最恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行水體的疏導(dǎo)，有效控制成本的同時(shí)，降低鋪設(shè)水利工程線路過程的資金。

2.1.3與生態(tài)功能的有機(jī)結(jié)合設(shè)計(jì)人員要具有現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)理念和思想，設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合水利工程的生態(tài)學(xué)理念，提高對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。為了達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)收益，設(shè)計(jì)人員需要將水利工程的設(shè)計(jì)方案與生態(tài)工程相結(jié)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(jìn)行支撐，經(jīng)過合理的比對(duì)和分析后，找尋最佳設(shè)計(jì)方案，確?？梢砸源藶榛A(chǔ)控制施工進(jìn)度，提高建筑質(zhì)量，獲得更高的綜合效益。

2.2水利工程建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

建筑物有多種形式，通過對(duì)不同建筑結(jié)構(gòu)的安全測(cè)試得知，某些區(qū)域的建筑需要進(jìn)一步進(jìn)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(jù)實(shí)際的使用效果和總結(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容得知，節(jié)能需要首先考慮壩形，然后按照不同地形數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)分析，同時(shí)完成技術(shù)比對(duì)和節(jié)能比較。比如：某些水利工程需要在峽谷區(qū)進(jìn)行，此時(shí)可以借助地理優(yōu)勢(shì)，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(shí)際需求進(jìn)行壩體厚度的調(diào)節(jié)，合理進(jìn)行水體調(diào)控。為進(jìn)一步減少損失和占地費(fèi)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(duì)方式。

2.3水利工程供電節(jié)能設(shè)計(jì)

2.3.1采用就地補(bǔ)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(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)獲取電能，但這種方式獲得的電量有限，與實(shí)際需求的電力要求有明顯差距，為了避免對(duì)水利工程造成影響，需要向供電部門提出補(bǔ)償，以配合完成水利工程施工。通常情況下，需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾妱?dòng)機(jī)約90%左右，在補(bǔ)償過程中可以提供穩(wěn)定的電流，根據(jù)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(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)問題。

2.3.2合理配置變壓器不同水利工程的電動(dòng)機(jī)有特定的使用規(guī)則，所產(chǎn)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(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)按照不同區(qū)域的共建要求完成變壓器及配電站的設(shè)置，確保提供穩(wěn)定電流的同時(shí)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(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)需要通過齒輪變速箱或電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，這些都是比較常見的直連方式，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間存在相應(yīng)的電能損耗，同時(shí)維持低速運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是水利工程團(tuán)隊(duì)保證成本支出的有效方式之一。

2.4施工節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.4.1主體工程施工節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)施工團(tuán)隊(duì)選擇設(shè)備時(shí)需要注意以下問題：施工地點(diǎn)的施工條件和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是否滿足施工要求；施工設(shè)備是否可以在現(xiàn)場(chǎng)靈活的搬運(yùn)，設(shè)備安裝完畢是否可以靈活、高效、低能耗運(yùn)轉(zhuǎn)；不能設(shè)備之間要合理進(jìn)行資源分配，降低資源損耗；設(shè)備總體運(yùn)行能力較強(qiáng)，可持續(xù)完成連續(xù)工作任務(wù)。施工團(tuán)隊(duì)還需要指派專人完成總進(jìn)度的監(jiān)督和管理，同時(shí)降低施工期間存在的原料損耗過多問題。某些工人在進(jìn)行混凝土開挖時(shí)，需要按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制巖塊粒度，確保可以使用現(xiàn)有設(shè)備完成搬運(yùn)。

2.4.2施工交通節(jié)能設(shè)計(jì)施工團(tuán)隊(duì)要合理規(guī)劃交通路線，此時(shí)主要針對(duì)外交通和場(chǎng)內(nèi)交通兩部分開展。按照節(jié)能減排的建筑要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行外交通方案設(shè)計(jì)時(shí)，要提前給出全部行走路線方案，同時(shí)根據(jù)不同物料以及其他設(shè)備的銜接狀況，了解在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)資源浪費(fèi)問題。盡量采取中遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞?，減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的可能性。具有一定建筑能力的團(tuán)隊(duì)還可以對(duì)場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸路線進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要注意，由于場(chǎng)內(nèi)需要完成不同料材以及其他車輛的行走，所以要考慮場(chǎng)內(nèi)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(shí)調(diào)整運(yùn)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(jié)束語

總之，在實(shí)踐研究過程，要重視結(jié)合水利工程建設(shè)實(shí)際，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，從而才能不斷提高設(shè)計(jì)效率。希望結(jié)合以上闡述，能夠提高水利工程節(jié)能設(shè)計(jì)水平。

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作者：黃丹華 單位：五大連池市山口湖開發(fā)建設(shè)中心