摘要：我国在改革开放之后步入经济和技术的高速发展阶段，因此带动了水利工程行业大幅度的进步。我国社会发展对于水利工程数量及规模的需求随之增加，所以说合理的水利工程设计是水利工程施工企业面临的首要难题。近些年来我国可持续发展观提出，为了最大限度提升各种能源的利用率，十分有必要将节能设计在水利工程中进行合理的应用，因此水利施工企业需要解决的首要课题转变为节能设计的优化，基于此种背景下本文主要对水利工程施工中节能设计的优化措施进行探讨。
关键词：节能设计 水利工程 优化措施
水利工程因为其涉及到的知识比较广泛，所以是一门综合性特别强的学科，如果技术人员在进行水利建筑工程设计时没有较强的专业知识基础，而且实践操作技能比较薄弱，那么许多工作的效率将会很低。在水利工程的工作中，技术人员常常只在乎工程的使用性能，对建筑的能源消耗问题并不是很重视，所以当前水利工程对节能设计提高重视是十分正确的。
一、水利工程设计的目的
许多的建筑设计师都倾向于将水利站建筑的风格和周围的环境结合，设计出自然美的感觉。由于水利站的地理位置特殊，一般都是处于比较开阔的地方，比较显眼，所以一座很突兀的水利工程在那里就与整个自然显得格格不入。这就需要设计师们在能够满足人们对工程的要求下，还要将其设计的较为美观，让人们不仅可以得到水利工程带来的便利，还可以欣赏美景。在设计的过程中设计师们需要细心做好准备工作，对水利工程带给人们生活的便利有一个清晰的了解，进行合理的设计。因为水利工程都是在郊区或者离城市较为远的地方，所以设计者需要对自然因素进行考虑，将自然元素融入到建筑当中，实现建筑和自然的融合。作为一名水利行业的专业设计师，在设计的时候需要将目光放在整个社会的前进方向上，用一个科学的、全新的方法来对设计方向进行规划，综合所有设计的风格，做出更为优秀的作品。
二、水利工程的节能
水利工程一般是用来在枯水期的时候给农作物进行灌溉，在流水量过大的时候减缓河道水流的速度，还有就是满足防汛的要求并且积蓄水源。水利工程有两种排水方式分别为自排和强排，其中自排主要是利用水的重力势能，不需要借助外力，强排则是经由外力的帮助进行排水，比如用水泵进行排水，其消耗的能量比较大。所以，水利工程的设计需要将其水的重力势能利用最大化，实现能源的节约。
1.实现自排能力的优化
影响水利工程自排的主要因素有水系的分布和水闸位置的高低，还有就是河流的结构状况。水利工程的主要功能就是防洪排涝和调水灌溉，在进行水闸位置的选择的时候，需要考虑到周围的水系布置，并且进行优化处理，然后综合经济投资和技术支持方面进行比较，进行对水源重力势能的充分利用，实现调水和排涝的要求并且做到节约能源。
2.泵闸结合布置
对于遇上水利工程靠自排无法满足要求的情况时，在水利工程中就需要借助外力进行强排，其中最有效的就是水泵的利用，所以在水利工程设计的时候要采用泵闸结合布置，在水闸周围进行泵站的建设，平时需求不大的时候就可以采取自排进行工作，在特殊时期的时候就可以采用水泵进行工作，实行强排，体现水利工程的主要功能。
3.排水模式进行合理化
水利工程的排水系统分为一级排水和二级排水，其主要的操作模式就是通过一级排水区域将整个工程的积水进行集中，再利用水泵将水排到二级排水区域当中，最后打开出口的水闸，将积水进行排出。这就需要设计师在进行工程设计时要充分的结合水的重力势能分析，将其充分利用，减少一级排水泵站的投资，在对工程排水没有影响的情况下实现节能减耗。
4.做好绿化建设
以前的工程建设只会考虑到水利工程占地面积的多少，争取将面积减少，所以直立式机构就比较多，而时代的快速发展使得人们提高了对环境的要求，水力工程的设计理念也就随之发生了变化，开始在河道旁实施绿色植被种植，这样不仅增加了河道的防洪能力，还满足了人们对生态环境、美观的要求。
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5.利用高新信息技术
一段水系经过多年的建设后就会形成一批的水利工程，对于如何统一调度集中管理这些水利工程，提高其工作的效率，减少能量消耗，是非常复杂的一个过程，如果仅仅靠人工进行调度那么很难完美的解决这个问题。所以，对现代化信息技术的应用变得很重要。现代技术中有一项应用为实时监控系统，其不仅是信息技术的精妙应用，还是信息化调度的控制中枢。现代网络技术的应用可以实现对一个水系全部的水利工程进行集中管理、精准控制、统一调度，从而使得反应速度得到大大的提高，优化了系统的运行结构，减少了工作运行成本。
三、电气节能技术应用
在进行对电气的功能进行设计的时候，为了确保其能安全合理的进行工作，可以采取一些较为科学的方法和新的思路进行操作，也可以控制成本的投入。在现在的实际施工现场中，也可以通过很多方面进行考虑实践。
1.选择合适的电压等级
一个良好的节能效果是离不开合适电压等级的，合适的电压等级选择是在进行供电电压确定的时候，进行综合性的考虑，对每一个影响因素都要进行分析，包括用电设备的基本状况、电网的未来设计规划还有各种供电情况等，另一方面则是要将高压和低压配电的电压等级进行合理的选择。
2.供配电系统的设计
对水利工程进行节能减耗最有效的方法就是通过供配电系统的合理设计，只要对供配电系统进行了合理的设计，那么就会减少很大的能源消耗。主要的设计方向有以下几个：一是要对实际用电情况有一个细致的了解，对供配电的工作状况进行确定，保证变压器的正常运行，让其负荷始终处于中心稳定的位置，这样才能将电半径保持在最佳的位置，从而实现电力的节能，并且还提高了提供给民众的电力质量。
3.改善自然功率方面因素
直流、电容、电感是用电设备根据其用电性质所分的三大类，但是这三者可以互相结合，在平时的配电应用当中会有同时存在的情况，这时候系统就会因为感性和容性电器的共同存在而产生一部分的不做功的功率，这就造成了功率的浪费，我们需要做的就是将这个无功功率进行抵消，可以将系统自身超前的无功进行引入从而抵消。这样的结果告诉我们提高功率因素的好处就是能够保证有功功率的正常进行还对无功功率进行降低，从而较低损耗。在实际情况中，对无功功率进行降低的方式主要有以下两种：一是采用电容器从而实现补偿，二则是直接利用功率因素搞同步电动机进行公作，从而降低损耗。
4.照明节能
在对电气节能的设计中，照明也可以作出节能贡献，主要可以通过两种方式进行操作，一种是利用高效的光源实现节能，因为传统白炽灯发光的效率特别低，照成的损耗也就比较大；第二种则是充分利用自然光源，将建筑的门窗进行扩大是一个很有效的办法，或者选择一个合适的朝向位置，可以获得更多的阳光，从而减少电量的使用。
结语
水利工程的建设给设计者提出了更高的要求，设计者需要在设计的过程中做好综合的分析，考虑好施工过程中可能会遇到的各种问题，尽量保证资金的投入可以得到充分的利用，获得最好的建筑效果，减少工程资源的浪费。水利工程节能工作不可能一步就做到完美，只有经过不断的完善，才能做得越来越好。
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论文作者:陈小惠,黄婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：水利工程论文; 节能论文; 水利论文; 功率论文; 工作论文; 势能论文; 水闸论文; 《基层建设》2018年第34期论文;