孙旭旭　王芳

【摘要】随着水利工程建设要求的不断提高，研究其节能设计理念及应用凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了节能设计理念的编制依据，并结合相关实践经验，从多方面研究了水利工程节能设计的应用，提出了个人看法。

【关键词】水利工程；节能设计；理念；应用

一、前言

作为水利工程中的一项重要工作，对节能设计理念的应用在近期得到了有关方面的高度重视。该项课题的研究，将会更好地提升节能设计的实践应用水平，从而有效优化水利工程设计与应用的整体效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

二、概述

水利工程施工质量的好坏不仅影响到当地区域内的经济发展，更是直接关系到国家和每个人民生命和财产的安全。改革开放以来，随着我国科技的不断进步和经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，对水资源的使用需求也在不断的增加，水利工程企业得到了很好的发展机会。而随着水利工程项目如雨后春笋般的增加，施工企业的工程设计成了一个备受关注和研究的问题。同时，各种新型的、先进的技术逐渐在水利工程的建设中得到广泛应用，节能技术是目前尤为新型、先进的技术，其在水利工程的工程设计中自然得到广泛的应用。

水利工程都关乎国计民生，也是我国工业、农业得以快速发展的重要保证。而建设水利工程最主要的目的就是防灾抗洪，灌溉田地，保障我国人民的基本生活。随着我国经济的发展，水利工程作为国家的基础设施受到了人们的重视，各个地区都建设了很多水利工程。但是，从目前的现状来看，水利工程的建设依然跟不上农村农业发展的步伐。因此，我们需要采取相关的方法来改善这一现状。在现代化社会的发展过程中，我国颁布了一系列的节能环保政策，而为了积极地响应这一政策，水利工程建设引入了各种各样的节能新技术，以推动我国水利事业的快速发展。

三、节能设计理念的编制依据

1.有关法律、法规

节能设计编制的依据主要是国家有关法规、法规、政策以及工程所在地有关节能的规划和政策。一般包括以下内容：

（一）中华人民共和国节约能源法（2007年10月修订，2008年4月1日起施行）。该法律明确了节约资源是我国的基本国策。对节能管理、合理使用与节约能源、节能技术进步、激励措施、法律责任等方面进行了规定。在合理使用与节约能源方面，分别对工业、建筑节能、交通运输、公共机构、重点用能单位等各类用能单位的节能进行了具体要求。特别是在重点用能单位的节能要求中，明确规定了下列用能单位为重點用能单位：年综合能源消费总量一万吨标准煤以上的用能单位；国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5000t以上不满1万t标准煤的用能单位。从目前我省大量设有泵站提水工程来看，许多工程运行期间的年综合能源消耗（主要是电能）都超过了以上标准，将按照重点用能单位进行节能管理。

（二）中国节能技术政策大纲。由国家发展和改革委员会、科学技术部编制。大纲根据节能技术的成熟程度、成本和节能潜力，采用各类措施，规范节能技术政策，用于指导各行业节能技术研究开发，产业发展和节能项目重点投资的技术方向，为编制能源开发利用规划和节约能源规划提供技术支持。

2.工程设计方案

根据工程的设计方案、建筑物组成、施工组织设计以及运行要求等，对工程建设期、运行期的能源消耗种类进行分析。从一般水利工程来看，工程建设期间的能源消耗主要是施工设备的电力、燃油消耗，工程运行期间的能源消耗主要是各供水泵站、电动控制闸门、水库管理部门日常办公等设施的电力消耗。

3.工程所在地的能源供应状况

根据工程能源消耗类型，对工程所在地的能源供应状况进行分析。针对水利工程能源消耗以电力为主的特点，重点分析当地电力供应能力、电网及变电站分布情况、电力建设发展规划情况等，以确保工程建设和运行期间的电力供应有足够的保障能力。根据当地国民经济发展规划，对当地现状及规划能源消耗种类、能耗指标（主要是单位GDP折合标准煤指标）进行分析，以作为确定工程节能标准的主要依据。

四、水利工程节能设计的应用研究

1.提高水利工程的自排能力

在工程的建设过程中，水利工程的自排能力主要在于水系的布置和水闸、河道的结构特征，水利工程经过多年的建设已经有了一套较为完善的抗洪排涝体系，水系经过优化布置，再进行综合技术经济比较，选择合理的水闸的孔宽和河道断面，因此就能够做到建水闸少建泵站，利用闸前后的水位差，通过启闭闸门，用自排来达到排涝和调水的要求。

2.利用泵闸结合进行合理布置

当水利工程的自排无法满足排涝的需要而去修建泵站时，应在修建设计中采取泵闸结合的布置，在泵站的周边修建水闸来使其排水，也只是需要在特殊情况如：水位差较大或特大灾害时才进行强排，这样可以大幅降低强排时间，节约能源。

3.规划考虑区域排水模式

在设计区域排水系统时，一般将其分成为一级排水和二级排水。首先将整个区域分成若干区域，然后每个区域排出的水再集中到一级泵站，然后通过一级泵站将水排到二级排水河道里，再利用二级排水河道里的出口泵闸将水排到区域外。在排水系统布置的过程中，合理选择二级排水水位，要利用地面和河道水位的落差，使一级排水就近直接排入二级排水河道，就可以减少一级排水泵站，虽然这种排水模式会增加二级排水泵站运行时间，但是二级排水的河道有蓄水功能，而其增加的动力远小于区域内一级排水泵站动力总和，所以节能效果显著。

4.使用绿化景观来增强河道的蓄洪能力

在以往设计水利工程的防汛墙时，为了减少占地面积而基本采用直立式结构形式。随着科技进步，人们对环境越来越重视，要求也越来越高，现代河道的修建都要求在两侧布置一定宽度的绿化带。这样既能增加河道的蓄洪能力，减少强排时间，又满足了生态景观的要求，据资料计算统计，利用这种布置方式可以节约大概百分之十六的能源消耗。

5.实行就地补偿技术

由于地理环境的因素，泵站的水泵大都是选用低扬程、大流量。而和水泵配套的大部分都是低转速的电动机，这种电动机功率比较低，就需要进行无功功率的补偿，将功率因素提高一倍以上。以往做法是采用集中补偿，靠人工投切在高压侧进行补偿。泵站中需要进行无功补偿的负荷水泵电动机大约占到百分之九十，而且负荷比较固定，因此在泵站设计时应该采用就地补偿技术，让每台电动机就地并联一台就地补偿电容柜。

6.运用技术科学合理的进行调度

通过多年的建设发展中，我国已经建设了大量的水利工程，因此也需要根据气象来对这些水利工程进行高效调度，来达到提高防汛能力，减少强排时间的目地。这是复杂的系统工程问题，目前只依靠传统人工调度方式还无法解决这个难题，只有应用现代化的信息技术才能满足科学调度的需求。新建的防汛和水资源管理实时监控系统是新时期区域水利工程信息化调度控制的中枢，以现代集散控制和网络技术实现全部水利设施的实时控制、统一调度、集中管理，达到优化运行结构、降低运行成本的目的。

五、结束语

通过对水利工程的节能设计理念及应用的相关研究，我们可以发现，节能设计理念的重要性决定了其在实际应用中的地位，有关人员应该从水利工程设计的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的节能设计理念的应用实施策略。

参考文献

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