节能技术在农业水利工程设计中的应用

闾宇 刘高路

摘    要：节能问题关乎人们的生活质量，而节能水利工程对节能的影响不容忽视。节能水利工程建设能够对现有的水资源进行整合性应用，能够帮助人们充分利用水利资源，维护节能系统的稳定。如今，随着社会的不断变革，节能水利工程也已经跳出了以往的固有模式，被重新赋予了意义，能够对自然、人文等因素进行综合性应用，实现经济效益和节能效益的统一，发挥水利资源的最大效益。但是，在节能水利工程建设中，应该注重节能水利工程的规划，遵循相应的规划设计原则，根据水利工程周边区域的特点，收集相关材料和数据，最大限度地降低对生物多样性造成的影响，促进节能的稳定。

关键词：节能水利;工程规划;设计原则

1  引言

农业水利工程节能成效的高低，主要取决于是否进行了高效的节能设计，因此，设计人员需要切实注重工程实践的分析，并采取针对性的节能设计方案，从而更好地促进水利工程在农业灌溉中作用的发挥，需要在设计中切实注重节能技术的优化，达到节水节能灌溉的目的。

2  水利工程节能设计的意义

依据水利工程的实际情况来看，是帮助人民群众生产生活的重要工程，其对自然河流的影响主要集中在两个方面：首先，对自然河流的渠道化，水利工程会将原版的河流走向，改造成为直线型的人工河流。其次，河流会因水利工程的影响变得非连续化，针对水利工程的使用具象情况来看，会将原有流动的河流变为静止态的人工湖，使得流水的边界、水深和流速等都会造成不同程度上的影响。不可否认，水利工程的出现，极大程度上满足了人民群众的生产作业需求，但对原有的自然界体系和循环造成了负面影响。目前来看，部分无节能技术使用的水利工程，不可避免地引发了河流退化，严重影响了周边的自然体系。因此，现代化的水利工程实施过程中，不仅要注重经济效益，更要将节能环保、可持续化发展摆在重要位置。

3  节能水利工程规划设计原则

3.1  遵循安全性和经济性原则

一直以来，安全性都是水利工程中至关重要的一个环节，节能水利工程规划的设计也应该遵循这一原则，保证工程设计是符合水文学和工程力学的有关规定，保证水利工程建设中每步工序都具有规范性。并且，在规划设计的过程中，还应该考虑到雨水对河床的侵蚀和腐蚀作用，保证在经受连续性的阴雨天气以后，水利工程依旧具备安全性能，能够平稳运行。同时，在经济上，要遵循经济效益最大化的原则，以便能够用最少的资金投入收获最大的效益，并且所承担的风险最小。

3.2  遵循空间异质性的原则

空间异质性是表示节能在格局在空间的分布上是不够均衡的，具有一定的复杂性。换言之，空间异质性是指空间的缀块性和梯度之间的总和。其中，缀块性更加具象，是指缀块的构成类型和在空间分布中的位置所在。当空间异质性的指数越来越高时，就表明越来越多的生物可以在这片空间之中实现共存，这项原则对节能水利工程具有重要意义。

3.3  遵循节能系统的自我恢复原则

在以往的水利工程建设中，节能水利工程在规划设计阶段，应该将节能系统的自我恢复的原则纳入考虑范畴之内。因此，在水利节能工程建设的过程中，不能仅仅只是采用钢筋混凝土等材料进行施工。而应该顺应大自然的规律，根据地形地貌等客观上的因素进行节能系统的规划设计。这样不仅能够减少部分工程建设的费用，还能促进节能效益和经济效益的统一。

4  水利工程设计中节能技术的应用策略

4.1  工程规划设计要点

在当下水利工程设计阶段，就需要切实以节能减耗的角度所出发，使得工程方案更为具象和系统化。在如今施工作业的时候，要尽量选择降低用电、用油的总量，优化土石方的开挖量与回填量，达到土石挖填平衡的目的。要选择合适的开采场地，减少土石方无意义的运输，节省时间并减少汽车尾气等排放，要尽量满足国家防洪的需求下，进一步地综合加强水能的利用，力求以最小的经济成本换取最大的经济效益。在用水路线的设计上，要尽量甄别地水头损失的线路，使得引水方式得到最佳的优化。

4.2  灌溉水泵节能变频调速设计原理分析

在农业水利工程设计时，为达到良好的節能灌溉效果，应加强节能变频调速技术的应用。节能变频调速技术在水利工程中属于主要节能技术之一，为达到良好的节能效果，结合农业水利工程灌溉的需要，需要借助节能变频调速技术加强灌溉系统的设计，而设计之前，首先就要对灌溉系统的调速原理有一个基本的认识。节能灌溉系统的设计目的在于精准地控制水流量，利用阀门、转速来调节流速。当实际压力比标准压力低时，变频器输出频率就会提升，此时系统转速也会加快，从而达到增大农业水利管网的压力;而当实际压力比标准压力大时，变频器的输出频率就会下降，此时系统的转速就会下降，使得农业水利管网的压力下降。在这一过程中，主要是利用节能变频调速技术对变频器频率进行调节，从而达到恒压变流的效果。

4.3  加强人们对节能保护的意识

节能与人们的日常生活息息相关。要想得到真正的保护，还要从根源上去解决，从自身找问题。从自身找问题，加强保护意识，避免污染问题的出现。可以从两个方面入手来增强人们的意识，一是对工人进行针对性培训，重点培训水利工程施工方面的保护工作，使其在工作中有意识地发现问题并解决问题。二是通过媒体等渠道大力宣传保护的重要性，让人们在潜移默化中学习环保知识，增强环保意识。从日常生活出发，将保护渗透到行动中去，实现全社会爱护，共同创造美好家园。

4.4  提高对景观尺度以及节能水利工程规划的整体性

节能水利工程是一个具有整合性质的工程，不能将节能水利工程建设和景观以及其他因素割裂开来。为此，在设计景观的时候，不能只符合现今的规划，还应该考虑未来的变化，让规划设计更具弹性，能够适应未来的调整，以此扩大景观规划的价值。因此，需要将景观尺度扩大，提高景观的长期使用价值，提高景观的可持续性，以此提高景观建设的效率。若是景观设计的尺度较小，不仅会拖慢工程效率，还会降低景观对节能水利工程的价值，使得节能水利工程和其他的水利工程之间差异性较低。同时，在节能水利工程设计阶段，还应该对周边的进行综合性评估，整合所有因素，立足于节能的结构和功能，理清要素和要素之间的联系，了解彼此之间的影响作用，以此让节能水利工程和周边构成一个整体，也让景观更加具备美感和艺术性。另外，节能水利工程的建设还应该考虑水域的易变性，水域是会因为外界因素而不断变化的，在设计阶段就应该让节能水利工程能够适应水域的变化。最为重要的是，要考虑周边生物的生长，不能破坏动物的生存，影响生物多样性。

5  结束语

总之，通过在水利工程设计过程中引入节能设计理念，利于全面提高水利工程建设质量，能够为水利工程建设工作开展奠定良好基础。作为相关设计人员，更应该全面掌握节能设计策略，从而才能不断提高水利工程设计水平。节能技术在农业水利工程设计中的应用，需要紧密结合农业水利工程建设的需要，在水利工程设计中，针对性地加强节能技术的选择和应用，以达到提升农业水利工程的节能效果。

参考文献：

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[2] 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.

[3] 陈玲，韩盈盈.节能技术在水利工程设计中的应用[J].河南科技，2014（18）：21～22.