节能优化设计在水利泵站中的应用

王彦青

【摘要】随着我国人口的不断增加，对各种资源的需求量也在逐年上升，人类生存所必需的水资源需求量更是急剧升高，但是，我国淡水资源储量并不丰富，无法继续满足人们日益增加的需求，如何提高水資源利用率以满足人们日常生活所需，是一个亟待解决的课题。本文从水利泵站的角度入手，分析了我国水利泵站目前存在的一些问题，针对这些问题提出了几点对应的节能优化设计建议。

【关键词】节能设计；水利泵站；应用

引言

由于过去人们对资源的过度开采和不合理利用，目前我国各项资源储备量已经不容乐观，能源问题成为制约我国经济持续稳步增长的重要因素，针对这一现状，我国采取了节能减排的可持续发展模式，实践证实节能减排是解决我国资源和环境问题的有效措施。在水资源方面，同样需要一些节能优化措施来解决水资源匮乏的问题，对水利泵站的节能优化设计的应用是解决该问题的有效措施。

一、水利泵站存在的问题

1 设备机组不合理

近年来随着科技的进步，农业也进入了快速发展的时代，科技水平有了显著的提升，过去很多需要人力的农活大部分被机器替代，帮农民节省了大量的人力需求，耕地面积逐渐扩大，形成规模化的耕地群，因此，对灌溉用水的需求量也大大增加。但是，我国目前大部分的水利泵站均是大约半个世纪前建造的，无论是水泵类型还是性能参数，都已经不能满足现今的灌溉需要，以现在的角度来看，其设备机组配置不合理。

2 泵站装置较落后

由于水利泵站修建的时间过长，随着时代的进步和科技的发展，即使是当时最先进的科学技术下生产的高科技含量的泵站装置，使用到现在也已经是落后的产品。几十年来，生产水平不断进步，研究成果不断刷新，泵站装置也在不断向着更节能更高效的方向发展，旧的泵站装置因为资金等原因无法及时更新换代，导致现有的水利泵站装置落后，生产效率低。

3 泵站设备老化严重

水利泵站的设备和装置受地形和工作环境的限制，常年遭受风力侵蚀、雨水侵蚀和空气侵蚀，金属外表早就不堪重负伤痕累累；设备内部不间断的受到水流冲蚀，设备内壁和叶轮长期高负荷运作，其产品功能受到一定影响；各地水质情况有差异，但水利泵站基本都是含杂质的生水，管道内会不同程度的结出水垢，影响过水速率。由于不注重日常的设备维护以及水利泵站设备检修保养确实有一定难度，导致水利泵站设备老化，取水量降低。

二、水利泵站的节能优化设计

1 机组选型

水利泵站的各项水利设备按照作用和功率的不同有不同的型号可选，在规划水利泵站的建造时，一定要根据实际工作环境和工作需求选择设备，因为各项水利设施是水利泵站的核心，一旦选择不当会对该泵站造成严重的人力物力财力损失。因此，对于不同区域的水利泵站要根据该地区的实际需要选择最优的机组选型方案。

2 流道水力设计

选择了合适的水利设备后，对水利泵站的其他相关水工建筑也不能忽视。在进水口通道和出水口通道的建造上，应该选择最佳的流道设置，减少水流阻力和水力损耗，保证水利泵站安全运行的同时提高泵站的工作效率从而达到节能的目的。

3 工程的布置与选址

做好工程布置与选址工作，能在很大程度上节省水利泵站的能源消耗。首先选址应该选择那些有一定坡度但是不会太陡的位置，河流既可以自流又可以抽排结合，可以在一定程度上利用河流自身的力量满足灌溉和泄洪需求；其次工程布置应该选择泵闸结合的方法，巧妙的利用节制闸降低能耗。

三、水利泵站的节能优化设计应用

1 应用信息技术促进泵站的优化运行

水利泵站的日常运行本身就是一个比较复杂的系统，再加上要使其达到节能的目标，这就要求水利泵站要在不影响正常运行的前提下，根据天气、地形等条件对其进行调度，使得水利泵站的运行变成了一个更复杂的系统。如何更高效地控制和调动这个系统，必须依靠先进的电子信息技术。目前对于水利泵站的调控，已经有了一个比较成熟的电子系统，该系统利用集散控制和网络技术对水利泵站的水利设施进行监控、管理和调度，利用电子计算机的高效算法和全方位的监控信息对水利泵站的运行进行合理规划，此外还可以根据现有信息对未来可能出现的洪涝灾害进行预判，做到提前防范，有效降低了水利泵站的运行成本，实现节能高效的目标。

2 优化多个泵站的联合运行

受地形等因素的影响，河流可能会在某一区域内交错奔流，使该区域内水利泵站分布密集，在排涝、防洪、供水作业时经常多个水利泵站联合运行，但是各个水利泵站都拥有独立的操控系统，联合运行时必须合理分工协调运行。怎样对多个水利泵站的联合运行进行优化，涉及到多方面的考量。首先，要保证各个水利泵站的流量平衡，确保每个水利泵站的工作量基本一致，既不浪费也不超负荷运行。其次，还要保证各个水利泵站的经济运行，根据各个水利泵站的不同情况合理分配任务，对小型水利泵站应该适当减少任务量，大型水利泵站则要分配较多的任务量。另外，多个水利泵站联合运行时需要多个单位的共同参与，必要时可以建立综合指挥部，对多个泵站进行统一调度。

结束语

综上所述，影响我国水利泵站节能运行的因素很多，我国水利泵站未来的节能优化之路还很长，有很大的进步空间。因此，必须现在就行动起来，采取有效措施对水利泵站进行节能优化，为我国的节能减排工程做出贡献，也为水资源的合理利用做出贡献，缓解其紧缺局面。

参考文献：

[1]刘放. 节能优化设计在水利泵站中的应用[J]. 橡塑技术与装备，2016，08：95-97.

[2]董波. 小型泵站系统节能关键技术研究[D].扬州大学，2013.

[3]沈雪峰，沈伟. 节能技术在水利工程设计中的应用[J]. 山东工业技术，2015，10：72.