由于农业水利工程建设工作是国家基础设施建设的重要组成部分,有较高的社会价值,因此,应对农业水利工程进行优化设计,使其能够发挥出节能环保的重要作用,不仅可以降低水资源和电能源的消耗,还能满足农田灌溉的实际需求,提升农业水利工程的经济价值,增强农业产业可持续发展能力。
1.节能技术在农业水利工程中的应用要点
1.1选择适宜的水泵型号
在使用节能技术时,为使该技术能够发挥出应有的作用,技术人员应选择合适的水泵型号,要求所选择的水泵不仅可以满足日常的农业灌溉需要,还应具有较高的经济性和实用性,扬程和流量符合相关标准的要求,能够拥有较长的使用寿命,可以为农业水利节水工程的设计工作提供支持。为此,要求技术人员在进行选择时,根据水利工程的建设情况,以及地区农业的发展和需求情况,进行全方位考虑,以达到确定水泵型号和参数的目的。而在实际安装时,技术人员应根据水泵的转速和口径进行安装,并对水泵的运转参数进行优化调整,使水泵能够在水利节能工程中正常运转,有助于践行节能政策,实现节能目标。
1.2布置线路
要想实现节能环保的目标,技术人员不仅要减少水资源的消耗,还应缩减电能的消耗,因此,在进行农业水利工程的设计时,应尽量将低压配电室设置在离负荷中心较近的地方,能够减少电缆馈线的长度,以减少电能的消耗。同时,馈线电缆的密度不宜过大,技术人员应根据实际需求,合理设定馈线电缆的数量,能够起到节约能源的作用。并且,在水利工程中,变压器也应选择耗能较低的型号,并结合利用太阳能等可再生资源,提高先进技术的使用质量。而在进行照明系统的设置时,应使照明系统尽可能依靠太阳能发电,以满足绿色照明的需求,能够减少水利工程的运行成本,削减电费支出。
1.3灌溉区域划分
在农业生产中,为使水利工程可以充分发挥作用,在进行设计阶段,技术人员应对灌溉区域进行全面的调查,做好区域的规划设计工作,制定一条规范化和合理化的管路布设路径,使技术人员能够在建设选址时,结合泵站的规模与技术功能范围,尽可能降低管道的总长度,实现水利工程水系和整体的规划和设计目标,使所设计的水利工程不仅可以满足节水、节能的应用效果,还符合现代农业的发展需要。
2.节能技术在水利工程设计中的实际应用
2.1设计灌溉水泵
2.1.1灌溉水泵的节能变频调速设计
在进行农业水利工程的设计时,技术人员要想降低灌溉工程的能源消耗,就应使用节水技术在水泵的设计中运用节能变频调速的方法,使水泵在运行时,既可以根据灌溉需要供给水源,又能够按照实际需求的变化调整水流大小,以达到节约水资源的作用。因此,技术人员在进行设计前,应掌握灌溉系统的调速原理,使灌溉水泵能够达到精准控制水流量的效果,在实际运行中,若水泵中的实际压力小于标准压力,则会增加水利管网的压力,加快系统的转速;而水泵中的实际压力超过标准压力时,会降低输出效率,减少水利管网的压力。可以实现合理分配灌溉能量的作用。
2.1.2辅助变频器
在水利工程的设计过程中,技术人员要想实现对水流量的实时监控,就必须使用辅助变频器,将压力信号转化为电信号,并通过电模拟量控制回路中的交流电频率,以达到对灌溉流量实时监控的目的。能够更好地控制灌溉系统的节能性,使灌溉系统在使用时能够根据管道的压力变化情况,调整交流电的电流频率,降低电能的消耗,使水泵可以起到优化水流运行线路的作用,提高节能技术的应用质量。
2.1.3水泵自动控制系统
为适应现代农业的发展需要,农业水利灌溉工程设计中,应采用水泵自动控制系统,以起到控制水泵的作用,能够增强变频器的调节功能,使农业水利灌溉系统可以根据作物或植被的种植需要调整灌溉方式。因此,要求技术人员在进行设计过程中,应提升水泵自动控制系统的运行效果,并充分发挥PID的作用,使水泵能够根据水流的流量和压力调整转速,以实现科学化、合理化的水利工程建设目标,延长水利工程的使用寿命,提高水利工程的经济适用性。
2.2设置节能配套设施
2.2.1田间系统
由于田间系统的设计与规划对农业水利工程的设计具有重要影响,因此,设计人员为实现节能设计的基本目标,应开展田间系统设计工作。首先,在设计之前,技术人员应对农业区域进行全方位考察,观测道路、农林和农田的分布状况,掌握地质条件信息、气候信息和水文信息等数据,为开展田间系统设计提供充分的数据参考。同时,在布局设置时,技术人员可以使用梳状单项布置方案,并根据水流的走向布置配水网管,尽可能以最短的管线路程实现最大化的灌溉覆盖,并优化管线的设计细节,为其配备相应型号的水泵,使田间系统的规划设计可以满足农业水利工程的节水需求。其次,设计人员应进行泵房的设计,以其为核心,并采用彩钢板房,同时,做好配套设置的建设工作,保障辅助设施的建设质量,遵循简洁原则,在满足基本节水灌溉功能的前提下,减少配套设施的数量。并且,还应提高设计的合理性和实用性,能够便于开展日常的维护和维修工作,可以保证泵房正常平稳运行,为使用节能技术奠定基础。最后,为满足水利工程长时间的使用需要,在进行管网的布置时,应尽可能使用UPVC材质的管道,并采用三通安装,避免管道出现腐蚀现象,影响水利工程的运行安全。同时,应做好过滤器、泵房和管道的连接工作,使农业水利工程在运行时可以满足不同农业的灌溉需求,发挥应有的节水灌溉作用。
2.2.2滴灌系统
在水利工程建设中,滴灌系统是重要的节能配套设施,为此,必须对滴灌系统进行精细化设置,使其能够辅助水利工程发挥节水灌溉的作用。在进行滴灌系统用的建设时,应选择优质的滴灌水头和滴头,并结合精密的水利参数测算数据,对管道内的压力进行有效调节,应对水流量进行及时的补充,要求水头的偏差控制在10cm以内,降低水头分配偏差。同时,应提高毛管和支管的利用效率,分开计算干管和支管的水流量,考虑二者的受力情况,合理规划灌溉路线,以提高滴灌系统的实用性和科学性,能够为开展农业节水灌溉工程提供技术支持。
结语:技术人员要想提高农业水利节水工程的应用质量和效果,就必须提升对水利工程建设的重视,合理运用节水技术,以节约水能和电能为基本目标,在保证农作物顺利生长的前提下,进行水利工程的建设工作,选择适宜型号的水泵、优化线路布置、合理进行田间区域划分工作,强化农业水利工程的应用水平,以满足节能减排的基本要求。
参考文献:
[1]刘振兴.农业水利工程中高扬程提水泵站节能降耗技术研究[J].南方农机,2023,54(17):187-189.
[2]韩晓娟.农业水利工程中高扬程提水泵站节能降耗方法[J].南方农机,2022(053-013).