自浮式拦污漂排

　　摘要：改革开放以来，我国经济持续高速增长，基本建设不断扩大，人民生活水平不断提高。因此，随之而来的环境污染问题也日益严重，特别在江河水系领域尤为突出，除了下降和生态平衡受到危害外，水面上漂浮的生活垃圾和树枝竹木等废弃物，对水力发电厂正常运行造成不良后果也越来越大，已引起同业人士的高度关注。本文对自浮式拦污漂排如何改善上述情况进行阐述。
　　关键字：自浮式，漂排，无动力，结构
　　
　　1、拦污漂排的基本结构和特性
　　漂排系统由上、下游槽形轨道，支承装置及过渡装置和若干节双浮筒构成的链形拦污漂排组成。浮筒下部装有可拆卸的拦污格栅。
　　漂排支撑点连线与水流夹角为60o～70o左右，上游轨道安装在水库靠发电机进水口一侧岩坡轨道梁钢筋砼柱内，下游轨道梁的钢筋砼柱则通过锚固和现场浇筑与大坝闸墩柱连成一体。
　　支承装置由主轮、侧轮和轮架构成，主、侧轮均配用自润滑轴套，加上配重，可保证装置在轨道槽内升降灵活，达到漂排随水位变化“无动力自浮”的目的（老式栏污排则需通过电动圈扬机卷扬机调节吊绳索张驰度来适应水位变化）。
　　浮筒之间及浮筒与支承装置、过渡装置均采用十字绞座和销轴连接。这样，在流速和流向改变时，浮筒在左右方向有一定程度偏转，拦污漂排略成弧线，能保持良好的工作状态。为方便实地巡视和检查维护，漂排上设置有步行走板和护拦。
　　                     
　　2、拦污漂排的质量保证和优越性
　　在设计上除充分满足功能，安全、可靠方面的要求外，还力求结构简结合理，工艺先进可行，运输、安装方便。在制作、防锈蚀处理、砼作业及安装过程中，严格执行《钢结构设计规范GB17—88》、《钢结构工程质量检验评定标准GB50086—95》、《机械零件设计相应的国家标准》、《水上混凝土结构设计规范DL／T5057—1996》、《水电站进水口设计规范SD303—88》、《锚杠喷混凝土支护设计规范GB50086—2001》、《水工金属结构防腐蚀规范SL105—95》等规范、标准，是质量保证的根本措施。轨道工作面均采用不锈钢复合焊接，滚轮一律镀铬。浮筒则采用螺旋焊管及成品封堵头，且堵头不承受拉力，这就充分保证了浮筒密封性长期不受影响。另外，所有金属结构件均按水下结构标准进行防锈蚀处理。
　　由于本产品拦污效果好因而大大降低了清污机的使用频率，节省了人力和能耗，提高了清污效率，加上【无动力自浮式拦污漂排】本身无需卷扬机和专人值守，因而在电站清污方面，运行成本将大幅度下降，所有本产品在技术上和经济的优越性是显而易见的。
　　3、工程实例
　　3．1工程概述
　　青溪水电厂发电进水口原简易拦污木排（固定卷扬机升降）经多年运行，已残破不堪，无法满足安全生产需要。现采用由槽型钢轨道钢筋混凝土结构基础，其上游端轨道梁基础垂直深挖锚固在右岸，下游端轨道梁基础垂直凿锚固在大坝10＃闸墩上。安装在轨道梁内的支承装置（由带自润滑的滑轮组构成），将上、下游过渡装置及拦污浮筒连成一体。即构成【无动力自浮式拦污漂排】，实现随水库水位变化而自动升降的拦污设备。
　　3．1．1设计布置
　　（一）现场情况，下游端轨道梁立柱设计拟定距10＃闸墩顶圆弧中心1.9m处。上游端轨道梁立柱置于右岸，现场实测漂排轴线与坝轴线夹角为69.00°，测轴线长152.70m。最终按设计确定上、下游端轨道位置、轴线方位角和轴线长度。
　　立面上：由于施工时水位只能降到▽63.50m，考虑到下游端轨道施工时需要设置支撑板、故轨道底高程为▽63.80m，顶高程置为坝顶高程▽78m。
　　（二）轨道基础钢混结构
　　（1）下游轨道基础钢混结构通过设锚杆锚固在10＃闸墩顶上，锚杆同时与轨道焊接，确保传力可靠，结构与坝面10＃闸墩圆弧中心和浮筒轴线相交，矩形断面，长边1600mm短边760mm。采用C25混凝土、2级配，配置钢筋。浇砼于轨道与坝面之间，下部设置施工支承板，坝面需凿毛凿槽处理。
　　（2）上游轨道钢混结构基础▽63.5m高程，通过锚杆锚固在岸坡基岩上，嵌入岩体3m。锚杆同时与轨道焊接，确保传力可靠，▽69m以上为悬空立柱，轨道与柱内钢筋焊接，确保传力可靠，结构与浮筒轴线正交，矩形断面，长边1600mm短边1400mm，采用C25混凝土、2级配、配置钢筋。槽口开挖作扩大处理，防止过渡装置碰撞边坡。
　　（三）漂排
　　（1）漂排浮筒采用园形截面，双筒并列连接，浮筒直径Φ760mm,浮筒下悬挂高1m的格栅,浮筒长度3m。
　　（2）导轨内的支承装置通过过渡装置与浮筒连接，在水流和风力的作用下会略成弧线，浮筒之间用十字铰座连接，这样，浮筒可在左右方向有一定自由程度的偏转。
　　（3）双浮筒顶部连接间设置有固定行走平台和安全护拦，可供清理水面污物和运行检查维护之用。
　　（四）主要设计计算及要求
　　（1） 浮筒浮力
　　浮筒体积2.6507m3，浮筒、格栅重1300kg。经计算吃水深度395mm，水上高度335mm，可以满足运行要求。
　　（2） 过渡装置浮力
　　需保证水面高度为355mm，与浮筒一致。经计算，浮力储备为2100kg。为了满足吃水深度的要求，在过渡装置内，用于配重的砂石约800kg，具体重量按现场试验确定。
　　（3） 轨道拉力
　　导漂排在水流、风浪作用下，产生的拉力。假设浮筒上下游水头差达0.3m，经计算，并考虑安全因素轨道拉力取30T。
　　4、结束语
　　青溪发电公司针对上述情况，在多年治污的基础上，安装无动力自浮式拦污漂排，取得了良好的综合效益，为2006、2007、2008年度发电作出了很大贡献。
　　该类拦污装置用途很广，例如水电站的取水口、火电站的取水口、自来水的取水口及其它工农业的取水等。