水利工程論文-小浪底南岸引水口閘門(mén)平壓和沖沙系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

水利工程論文-小浪底南岸引水口閘門(mén)平壓和沖沙系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：為保證閘門(mén)在靜水中能順利提門(mén)，在邊墻內(nèi)各設(shè)置一套平壓系統(tǒng)；為解決平壓管進(jìn)口和門(mén)前的減淤、防淤問(wèn)題，特設(shè)計(jì)了一套高壓沖沙系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：小浪底水利樞紐南岸引水口平壓系統(tǒng)沖沙系統(tǒng)1概述小浪底南岸引水口進(jìn)口布置檢修閘門(mén)三扇，事故閘門(mén)一扇。各閘門(mén)均為靜水啟門(mén)?？紤]到泥沙淤過(guò)門(mén)頂?shù)那闆r，如果在閘門(mén)上設(shè)置充水閥，充水閥將被埋進(jìn)泥沙內(nèi)，因此最后選用旁通管平壓的方式（下稱(chēng)平壓管）。由于黃河泥沙含量高，閘門(mén)在長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)閉狀態(tài)下，門(mén)前淤沙會(huì)越來(lái)越高，平壓管進(jìn)口和閘門(mén)也有被泥沙淤死的可能，給整個(gè)工程的正常運(yùn)用帶來(lái)非常大的威脅。為了疏通平壓管道，減少啟門(mén)泥沙摩阻力，設(shè)置了一套沖沙系統(tǒng)。2平壓系統(tǒng)為滿足在不同水位下取水的要求，在進(jìn)水塔前的三級(jí)檢修閘門(mén)兩側(cè)邊墻內(nèi)對(duì)稱(chēng)布置兩級(jí)引水平壓管，其取水口高程分別為252.5m和246.5m，均高于檢修閘門(mén)門(mén)前淤積高程246.0m，鋼管公稱(chēng)直徑為DN400。在每級(jí)平壓管進(jìn)口處均設(shè)置一個(gè)閥門(mén)室，每個(gè)閥門(mén)室設(shè)一個(gè)電動(dòng)契式閘閥。需要提升檢修門(mén)時(shí)可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的水位情況，對(duì)稱(chēng)開(kāi)啟不同高程的閘閥進(jìn)行充水平壓。根據(jù)安裝需要，閘閥后面設(shè)有伸縮節(jié)，為安裝水槍進(jìn)行管道的沖淤，設(shè)置一個(gè)帶悶頭的異徑三通。其后布置了一個(gè)壓力變送器，可以現(xiàn)地和遠(yuǎn)方顯示管內(nèi)水壓力，以監(jiān)測(cè)平壓管能否正常運(yùn)行。閥門(mén)室內(nèi)布置見(jiàn)圖1。在事故閘門(mén)兩側(cè)邊墻內(nèi)242.0m高程處對(duì)稱(chēng)布置一套充水平壓鋼管以滿足事故門(mén)靜水提門(mén)的要求，鋼管的公稱(chēng)直徑為DN400。在每個(gè)平壓管的進(jìn)口均設(shè)有閥門(mén)室，每個(gè)閥門(mén)室也設(shè)有一個(gè)電動(dòng)契式閘閥。閥門(mén)室內(nèi)布置型式與檢修閘門(mén)平壓閥門(mén)室相同。平壓系統(tǒng)的布置見(jiàn)圖2。3沖沙系統(tǒng)3.1沖沙系統(tǒng)布置黃河洪水期泥沙含量高，泥沙淤積主要發(fā)生在主汛期。由于小浪底水庫(kù)主汛期運(yùn)用水位不會(huì)超過(guò)254.0m，所以?xún)H在門(mén)頂高程低于254.0m的下面兩級(jí)檢修門(mén)和事故門(mén)的門(mén)前設(shè)置沖沙裝置。事故門(mén)的射水口大約在239.5m，設(shè)計(jì)水位為275m，水頭差約35.5m，從壩頂水池引來(lái)的清水除去沿程水頭損失，已不能滿足沖沙的要求。因此在249.5m高程處設(shè)置加壓水泵，水泵選用多級(jí)離心泵。在水泵出口裝設(shè)了一個(gè)壓力變送器，泵室內(nèi)引出四路高壓水分別通向下面兩級(jí)檢修門(mén)、事故門(mén)及兩側(cè)的爬梯井。在泵室內(nèi)配置了三套電動(dòng)法蘭蝶閥，分別控制下面兩級(jí)檢修門(mén)和事故閘門(mén)的門(mén)前沖沙。在兩側(cè)的爬梯井內(nèi)的高壓水出口處各配置一套手動(dòng)契式閘閥，用來(lái)控制沖洗平壓管內(nèi)淤沙的高壓水槍。沖沙系統(tǒng)布置見(jiàn)圖3。3.2平壓管的沖淤方法雖然檢修閘門(mén)門(mén)前正常淤沙高程為246.0m，但小浪底庫(kù)區(qū)泥沙淤積高程為254.0m，出于安全考慮，為防止閘門(mén)和平壓系統(tǒng)被淤堵，因此在每一個(gè)閘閥后面均設(shè)置一套高壓水槍用來(lái)清除鋼管內(nèi)的淤沙。具體操作方法為：在閘閥后設(shè)置了一個(gè)異徑三通，平時(shí)用悶頭封堵。當(dāng)閘閥前淤堵后，打開(kāi)悶頭，換上高壓水槍?zhuān)寐菟ò阉畼寯Q緊。水槍的另一端通過(guò)一段軟管連接到對(duì)應(yīng)爬梯井內(nèi)的手動(dòng)契式閘閥上，打開(kāi)閥門(mén)室內(nèi)閘閥，同時(shí)打開(kāi)加壓水泵和爬梯井內(nèi)的手動(dòng)契式閘閥，通過(guò)水槍沖擊平壓管內(nèi)的淤沙，直到閥門(mén)室內(nèi)的壓力變送器傳出信號(hào)，表示平壓管已通。關(guān)閉水泵和各閘閥，取下水槍?zhuān)瑩Q上悶頭，平壓管又可投入正常工作。4控制方式平壓閥門(mén)室內(nèi)閥門(mén)平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)需要對(duì)檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)進(jìn)行充水平壓時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)。充水閥門(mén)采用常規(guī)控制方式，可在現(xiàn)地或遠(yuǎn)方操作。每個(gè)閥門(mén)后的壓力變送器，可現(xiàn)地顯示出口水壓力并將壓力值轉(zhuǎn)換成信號(hào)送至遠(yuǎn)方數(shù)顯壓力表，用于了解平壓管的過(guò)水情況。當(dāng)打開(kāi)閥門(mén)無(wú)壓力顯示時(shí)，便需要用高壓水槍進(jìn)行沖淤。在檢修閘門(mén)后和事故閘門(mén)前后的水位變送器，把信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)的水位表和壓差表。當(dāng)檢測(cè)壓差值小于規(guī)定值時(shí)，說(shuō)明檢修閘門(mén)或事故門(mén)前后壓力平衡，可以進(jìn)行提門(mén)操作。加壓水泵可在現(xiàn)地或遠(yuǎn)方操作。水泵后的壓力變送器，可現(xiàn)地顯示出口水壓力并可將壓力值轉(zhuǎn)換成信號(hào)送至遠(yuǎn)方數(shù)顯壓力表，用于監(jiān)視水泵的工作情況。三個(gè)電動(dòng)閥門(mén)的控制方式與平壓閥門(mén)相同，同樣可在現(xiàn)地或遠(yuǎn)方操作。5結(jié)束語(yǔ)目前，南岸引水口的全