水利工程运行管理中节能调度与效益提升研究

引言：

水利工程是国民经济与社会发展的重要基础设施，在供水、防洪、灌溉及生态调节方面起到关键作用，伴随能源短缺与生态环境压力的增大，运行管理中怎样实现节能调度与效益提升，成为需要重点探索的重要问题，通过改进调度体系与运用智能化方法，既能够减少运行能耗，又能提高水资源利用率与经济社会效益，为促进水利工程高效、绿色与可持续发展提供新方向。

一、水利工程运行管理中节能调度的必要性与现实挑战

水利工程运行过程里，节能调度既关联水资源的高效运用，也对经济效益与生态环境产生直接影响，在能源紧缺及绿色发展诉求的背景下，深入探究节能调度的必要性与现实挑战具备重要意义。

1. 水利工程节能调度的战略意义

水利工程运行阶段消耗能源较多，涉及引水、抽水、输水及调度等流程，节能调度能在保障供水、防洪和灌溉等基本功能的同时，切实减少能耗，提高运行效率。在国家“双碳”战略指引下，节能调度不仅有利于完成能源结构优化，还能缓和水资源与能源消耗间的矛盾，通过科学调度，能在不同季节、不同区域实现水资源的高效配置，让工程运行更契合可持续发展要求，所以节能调度已成为提高水利工程综合效益的重要方式。

2. 节能调度在运行管理中的现实价值

水利工程运行管理既关注工程安全与供需平衡，也需兼顾经济性与环保性，节能调度通过改进运行方案，能减少设备高负荷运行时长，避免设备因长期满负荷运转出现部件损耗加快、故障频率上升等问题，从而降低电力成本，延长设备使用年限，减少后期维修更换的额外投入，进而更全面地提升整体效益，节能手段还能改善水资源利用效率，减少水资源在输送、调配过程中的无效消耗，减轻因能耗过高引发的水体污染、生态系统负荷加重等生态压力，在灌溉调度工作中，合理安排引水时间与流量，既避开用电高峰时段降低能源消耗，又能根据农作物生长周期精准保障农田用水需求，避免水资源浪费与灌溉不足的情况，这体现出节能调度在实际运行中的突出价值。

3. 节能调度实施面临的主要挑战

节能调度虽有明显优势，但实际操作中仍面临多方面难题，部分地区缺少先进的监测与调度系统，信息化程度不够，难以开展科学调控，不同水利工程的运行目标存在差异，协调统一的难度较大，节能调度需要准确的水文预测与能耗分析，而相关数据的不确定性可能对调度效果产生影响，管理体制、资金投入及人员素质等问题，也限制了节能调度的广泛推行，要真正发挥其作用，需要政策支持、技术创新与管理优化共同推进。

二、节能调度优化路径与效益提升策略探讨

水利工程运行管理的核心是高效运用水资源与能源，节能调度不只是运行模式的优化，更是效益提升的关键方式，探索科学的优化路径具有现实与长远价值。

1. 信息化技术驱动的智能调度

信息化与智能化技术的进步为节能调度提供了新助力，构建实时监测系统与数据分析平台，可完成水文、气象、能耗等多维数据的动态收集与精准分析，在此基础上搭建智能调度模型，能依据实时需求自动改进运行方案，大数据与人工智能可预测供需波动并提前调整运行模式，避免因突发情况造成的能源浪费，信息化平台的建设有助于打破信息壁垒，实现跨部门数据共享与协同决策，推动调度管理走向科学化与精细化。

2. 多目标协调下的优化路径

水利工程运行管理常需在供水、防洪、生态与节能之间找到平衡，多目标协调优化成为节能调度的重要方式，一方面，建立多目标数学模型，可在不同功能间进行权衡，实现整体效益最大化，另一方面，采用分时段调度、峰谷电价调控与跨区域协调等办法，能在保障基本需求的前提下，切实减少能耗，枯水期加强流域统筹调度，既可满足下游用水需求，又能降低水泵反复启停带来的能源损耗，借助系统化的协调机制，节能与效益提升能形成良性互动。

3. 管理创新与政策机制保障

技术优化必须与管理创新、政策保障相结合，才能发挥长期作用，管理层面应建立科学的运行评价体系，将节能指标与效益指标纳入考核范围，推动管理者与操作人员树立节能意识，政策层面政府应增加财政投入与政策引导，鼓励新技术应用和示范工程建设，通过价格机制、补贴政策等手段，增强节能调度的经济推动力，人才培养与团队建设也是关键环节，只有拥有复合型专业人才，才能保障节能调度在实践中高效落实。

三、智能化管理助力水利工程可持续发展的前景展望

智能化技术的快速发展，为水利工程运行管理提供了新思路与新工具，依靠智能化管理，既能提高调度效率，又能促进节能与效益同步推进，推动水利工程实现可持续发展。

1. 智能化技术推动运行模式革新

智能化管理以物联网、云计算、大数据和人工智能为核心，正在改变水利工程的运行模式，布设传感器与开展远程监控，可完成水文、水质及能耗等指标的实时收集与分析，帮助管理者快速掌握工程动态，基于云平台的数据共享，让不同区域和部门能实现协同调度与联合响应，从而提高整体运行效率，智能算法在调度决策中发挥作用，能在复杂多变的环境下快速生成最优调度方案，切实降低能源消耗与运行风险，这种模式不仅提高了节能水平，也为水利工程现代化管理奠定基础。

2. 节能效益提升与生态环境协同

水利工程运行中，节能目标与生态保护常存在一定冲突，而智能化管理能提供兼顾两者的解决方式，通过智能预测与优化调度，能源使用得到精准控制，避免资源浪费，同时保障生态需水与环境修复的基本要求，智能化模型可根据河流生态流量需求动态调整闸门开度，既减少不必要的能耗，又维护水生态系统的稳定，节能与生态的协同不仅提高了运行效益，也体现绿色发展理念，为工程可持续发展提供双重保障。

3. 智能化管理的未来发展前景

随着数字化和智能化进程的推进，水利工程运行管理将进入更智慧的阶段，未来，智能化调度系统将与区域能源网络和社会经济系统深度融合，实现跨行业、跨区域的综合优化，区块链等新兴技术的应用，有望在数据安全与共享方面提供更可靠的保障，智能管理不只是技术升级，还包含制度创新和人才培养，建立标准化、系统化的智能管理体系，将让水利工程具备更强的适应性与韧性，能够预见，智能化管理将在促进节能、提高效益和推动绿色发展中发挥核心作用，成为水利工程可持续发展的重要支撑。

结语：

水利工程运行管理中的节能调度，既关系能源消耗的降低与经济效益的提高，更关联生态环境保护与可持续发展目标的实现，融入信息化与智能化手段后，调度模式逐渐走向科学化、精细化与高效化，面对现实挑战，仍需政策支持、管理创新与技术突破共同推动，未来，智能化管理将成为水利工程绿色转型的重要支撑，为实现高效、安全与可持续运行提供坚实保障。

参考文献：

[1] 周开欣 . 智慧水利在江都水利枢纽的应用案例 [D]. 扬州大学 ,2021.DOI:10.27441/d.cnki.gyzdu.2021.001082.

[2] 张丽娜 . 禹门口水利工程北干线优化调度方式研究 [D]. 太原理工大学 ,2023.DOI:10.27352/d.cnki.gylgu.2023.002005.

[3] 李迎辉 . 农田水利工程中泵站运行效率提高与节能降耗方法研究 [J].农业科技创新 ,2025,(05):66-68.