水利工程設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
時(shí)間:2022-08-30 10:37:17
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摘要:節(jié)能技術(shù)能夠有效地在水利工程的實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,提高效率。同時(shí)它在水利工程的設(shè)計(jì)中已經(jīng)占據(jù)了主要的位置,對水利工程設(shè)計(jì)實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起到了促進(jìn)的功效。但目前的水利工程節(jié)能技術(shù)應(yīng)用并不廣泛,還存在需要繼續(xù)改善的地方。本文就水利工程設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行主要分析,并對此做出了相應(yīng)的探討和優(yōu)化措施的討論。
關(guān)鍵詞:水利工程;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用
水利工程是國家實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略基礎(chǔ)的主要部分,是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,對實(shí)現(xiàn)國家的民族富強(qiáng)和提升國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力都有著非常重要的作用。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步。人們對水利工程的要求越來越多,因此節(jié)能技術(shù)被人們廣泛關(guān)注,并實(shí)用于水利工程的設(shè)計(jì)中。實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)不僅能夠優(yōu)化水利工程的基本功能,更能提高能源的使用效率,為水利工程更長遠(yuǎn)的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。
1水利工程設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1對水利工程自排能力有顯著的提升效果在。正常的水利工程設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往都會(huì)考慮到水利工程的自排能力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),水利工程的自排能力往往決定于水閘和河道水系的安排結(jié)構(gòu)特征,是水利工程利用環(huán)境進(jìn)行排水系統(tǒng)能力強(qiáng)弱的主要表現(xiàn)。因此,水利工程的自排能力越來越得到人們的重視。在水利工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行水利工程的設(shè)計(jì)時(shí),已經(jīng)將環(huán)境因素和自身的實(shí)際情況進(jìn)行了分析,并通過科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方式對水系的安排進(jìn)行了節(jié)能技術(shù)的改善,在進(jìn)行水系防澇防洪等措施,優(yōu)化水系自排系統(tǒng)的同時(shí),還將經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性以及安全性的理念運(yùn)用在了水利工程的設(shè)計(jì)過程中。并且根據(jù)節(jié)能技術(shù)的自排設(shè)施設(shè)計(jì)能夠有效的對河流斷面及水閘孔寬度做出合理的原則,能夠減少泵站的建設(shè)量,在進(jìn)行節(jié)能的同時(shí),又能滿足防洪防澇的基本需求。1.2對水利工程環(huán)境設(shè)施起到綠化的作用。通常情況下,許多的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都將防汛墻設(shè)計(jì)成治理結(jié)構(gòu),用來最大限度地減少河道的占地面積,這樣既能有效的實(shí)施水利工程系統(tǒng),又能做到環(huán)境優(yōu)化的作用,提高水利工程的實(shí)際效率。但是,隨著人們思想的進(jìn)步,對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和綠色文化建設(shè)的思想的逐漸開發(fā),使得人們不再滿足于僅用設(shè)計(jì)減少占地面積的方法來進(jìn)行水利工程的設(shè)計(jì),而是想要用一種更加美化,更利于城鎮(zhèn)發(fā)展結(jié)合城鎮(zhèn)環(huán)境綠化的節(jié)能技術(shù)來設(shè)計(jì)水利工程。因此,節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要,它不僅能夠?qū)拥谰G化帶進(jìn)行合理的布設(shè),在河道附近種植樹木實(shí)現(xiàn)美觀和綠化的作用,還能有效地提升水利工程防洪抗?jié)车哪芰?,?shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。1.3對水利工程中的泵閘進(jìn)行合理的布設(shè)。雖然水利工程的自排設(shè)計(jì)能夠有效地優(yōu)化水利工程的實(shí)際運(yùn)作,但是它并不能充分滿足水利工程防洪防澇的需求。因此,在進(jìn)行水利工程自排設(shè)計(jì)的同時(shí),設(shè)置和水利工程自身相符合的泵站便顯得尤為重要。在主要的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員會(huì)將泵和閘結(jié)合起來進(jìn)行布設(shè)。且于此同時(shí),再以水閘自排功能為核心,將泵站下方或泵站周邊的設(shè)置進(jìn)行匹配,讓更符合水閘。1.4利用高科技技術(shù)進(jìn)行合理調(diào)度。為滿足我國戰(zhàn)略發(fā)展的實(shí)施,我國目前建立了許多的水利工程。因此,對水利工程合理化的利用成為了現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展需要重視的主要任務(wù)。時(shí)代的進(jìn)步使科技發(fā)展有了質(zhì)的飛躍,只有利用高科技技術(shù)進(jìn)行水利工程更科學(xué)、更合理的調(diào)度,才能讓水利工程在防澇防洪的過程中發(fā)揮更大的作用,從而達(dá)到節(jié)能減排,增加經(jīng)濟(jì)收益的目的。
2電設(shè)備應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的主要體現(xiàn)
2.1加強(qiáng)泵站裝置的合理運(yùn)用。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)因素線管的參數(shù),比如說進(jìn)出水的流道、閘門等因素。而在這里最重要的是通過科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)來降低進(jìn)出水流道的能源損耗。2.2優(yōu)化水泵和電動(dòng)機(jī)連接方式的選擇。水泵和電動(dòng)機(jī)的連接方式一般有齒連和直連兩種,其中,齒連是通過齒輪的變速箱把水泵和電動(dòng)機(jī)連接起來。變速箱的優(yōu)勢很多,最顯著的是其功率跨度大,利用效率高的特點(diǎn),同時(shí)因?yàn)樗捏w積較小,便于攜帶和使用,很大程度上優(yōu)化了水利工程的發(fā)展,為優(yōu)化水泵提供了便利。但是,因增添齒輪變速會(huì)使能源消耗過大,導(dǎo)致其與直連的能源消耗相比會(huì)比平時(shí)增添2%到3%,此外,它的運(yùn)轉(zhuǎn)過程會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的噪音,會(huì)影響周圍居民的正常生活。而直連是將水泵和電動(dòng)機(jī)直接連接起來形成水泵電動(dòng)機(jī)組且直接連接方式,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)也要對應(yīng)地采用低速的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)。
3節(jié)能技術(shù)在水利工程中運(yùn)用的合理設(shè)計(jì)
3.1合理運(yùn)用供電方案。在實(shí)際的水利工程運(yùn)作的過程中,動(dòng)力設(shè)備的選擇多為電動(dòng)機(jī)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)方便、實(shí)用且容量大的特點(diǎn),因此,在使用電動(dòng)機(jī)的過程中,應(yīng)該充分結(jié)合水利工程自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)方面的綜合情況進(jìn)行分析。在正常使用電動(dòng)機(jī)的情況下,凡容量少于250kw的時(shí)候,電動(dòng)機(jī)都需要選擇高壓電動(dòng)機(jī)。在此之前,電動(dòng)機(jī)多采用電壓級別的是6kV的電動(dòng)機(jī),但我國電網(wǎng)的電壓卻是10kV。所以,為了將電壓控制在規(guī)定電壓之內(nèi),水利工程就必須按照設(shè)置變壓器,來調(diào)控因電壓產(chǎn)生的問題進(jìn)行整改降低電壓,從而導(dǎo)致了變壓器的容量需求往往大于采用電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘?。但是,隨著我國近幾年科技水平的不斷提高,制造業(yè)的發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍,使我國水利工程在使用電動(dòng)機(jī)的時(shí)候也可以使用10kV的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行水利工程的供電運(yùn)作。這種改變不僅僅能夠在耗費(fèi)能源的基礎(chǔ)上改善我國水利工程供電設(shè)備過度消耗尷尬的窘境,同時(shí)還能在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果,減少能源的消耗。3.2合理選擇變壓器配置。泵站的供電補(bǔ)給一般情況下都是通過變壓器來實(shí)現(xiàn)的,所以通過利用總變壓器進(jìn)行供電是明顯不科學(xué)的,它不僅不能有效的實(shí)現(xiàn)供電效果,還在進(jìn)行供電的過程中造成了過度損耗,耗時(shí)耗力。因此,在進(jìn)行泵站的供電補(bǔ)給過程中,由于泵閘用電需求量很大,所以在配置變壓器的時(shí)候,多數(shù)會(huì)選擇配置專用的降壓變壓器??墒窃谂渲昧藢S媒祲鹤儔浩鞯那闆r下,多數(shù)的泵站還會(huì)給其另外配置變壓器,由該變壓器給泵站供電。雖然其中存在著弊端,對水利工程資金的使用多出了額外的少量負(fù)擔(dān),但它產(chǎn)生的優(yōu)勢也同樣的明顯。它不僅能夠降低和避免因大功率電動(dòng)機(jī)使用時(shí),對配置變壓器造成的嚴(yán)重沖擊,可能對其造成損毀的危害。還能在一定程度上,提高供電的可靠性和質(zhì)量性,能在某些方面給供電的效率提供保障,有效的節(jié)約能源。3.3通過合理運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)合理調(diào)度。就目前我國水利工程建設(shè)絕大部分區(qū)域的特點(diǎn),地理環(huán)境在很大程度上占據(jù)著水利工程建設(shè)的主要因素。因此,大部分河流在選擇實(shí)施建設(shè)水利工程的同時(shí)都會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,運(yùn)用新技術(shù)理念進(jìn)行合理的調(diào)度和分配。節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用能夠在水利工程的實(shí)際運(yùn)作過程中讓其在進(jìn)行使用和發(fā)展中起到節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境的作用,能夠更大程度上在響應(yīng)國家政策,在造福人類社會(huì)的實(shí)踐中起到關(guān)鍵性的意義。但是,就目前的水利工程設(shè)計(jì)過程看來,它要面對的問題還有很多,首要的前提就是要合理認(rèn)清實(shí)際的現(xiàn)狀,進(jìn)行更有效、更科學(xué)、更合理的調(diào)度。因此,科學(xué)技術(shù)的合理運(yùn)用在實(shí)現(xiàn)水利工程開展的過程中顯得尤為重要。進(jìn)行水利工程合理調(diào)度的方法有很多,比如,天氣變化、氣候變化、環(huán)境影響等都能對水利工程的調(diào)度產(chǎn)生影響,在實(shí)現(xiàn)水利工程調(diào)水和防洪防澇的過程中,運(yùn)用信息化的節(jié)能調(diào)度能有效減少能源的消耗,實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約。可是,僅僅依靠人工進(jìn)行處理和調(diào)節(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,在實(shí)現(xiàn)合理調(diào)度的過程中,首先需要結(jié)合時(shí)代的優(yōu)勢,充分利用到水利工程的建設(shè)設(shè)計(jì)中去,通過對信息技術(shù)的利用,對水資源的調(diào)控和掌握進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,同時(shí)通過數(shù)據(jù)的對比、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息獲取及集約控制等都能對實(shí)現(xiàn)水利工程設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用取到很好的促進(jìn)作用。同時(shí)有效實(shí)行對水利工程的及時(shí)掌控和合理調(diào)度能夠提升水利工程在實(shí)際運(yùn)作過程中的應(yīng)變能力,優(yōu)化水利工程運(yùn)作過程的體系,并有效的降低運(yùn)作成本,解決資源消耗浪費(fèi)的問題。
節(jié)能技術(shù)不僅能夠在一定程度上優(yōu)化水利工程在防洪防澇方面的性能,還能幫助水利工程節(jié)約能源,減少資金浪費(fèi)的情況。但在進(jìn)行節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)的過程中,許多水利工程的設(shè)計(jì)仍然還存在著缺陷,有待改善和提高。在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的時(shí)代里,只有更節(jié)能、更能利用環(huán)境和資源優(yōu)勢的設(shè)計(jì)理念才能被真正實(shí)施在建設(shè)當(dāng)中,而資源消耗過大和過度浪費(fèi)資金的設(shè)計(jì)理念注定將會(huì)被時(shí)代淘汰,被更節(jié)能的水利工程設(shè)計(jì)所替代。
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作者:李廷 單位:呼蘭區(qū)澇區(qū)管理站