小浪底南岸引水口闸门平压和冲沙系统设计土建水利学论文

小浪底南岸引水口闸门平压和冲沙系统土建水利学论文 小浪底南岸引水口闸门平压和冲沙系统设计土建水利学论文 小浪底南岸引水口闸门平压和冲沙系统设计土建水利学论文 摘要: 为保证闸门在静水中能顺利提门，在边墙内各设置一套平压系统;为解决平压管进口和门前的减淤、防淤问题，特设计了一套高压冲沙系统。 关键词: 小浪底水利枢纽 南岸引水口 平压系统 冲沙系统 1 概述 小浪底南岸引水口进口布置检修闸门三扇，事故闸门一扇。各闸门均为静水启门。考虑到泥沙淤过门顶的情况，如果在闸门上设置充水阀，充水阀将被埋进泥沙内，因此最后选用旁通管平压的方式(下称平压‎‎管)。由于黄河泥沙含量高，闸门在长时间的关闭状态下，门前淤沙会越来越高，平压管进口和闸门也有被泥‎‎沙淤死的可能，给整个工程的正常运用带来非常大的威胁。为了疏通平压管道，减少启门泥沙摩阻力，设置了一套冲沙系统。2 平压系统 为满足在不同水位下取‎‎水的要求，在进水塔前的三级检修闸门两侧边墙内对称布置两级引水平 压管，其取水口高程‎‎分别为252 5m和246 5m，均高于检修闸门门前淤积高程246 0m，钢管公称直径为DN400。在每级平压管进口处均设置一个阀门室，每个阀门室设一个电动契式闸阀。需要提升检修门时可以根据当时的水位情况，对‎‎称开启不同高程的闸阀进行充水平压。根据安装需要，闸阀后面设有伸缩节，为安装水枪进行管道的冲淤，设置一个带闷头的异径三通。其后布置‎‎了一个压力变送器，可以现地和远方显示管内水压力，以监测平压管能否正常运行。阀门室内布置见图1。 在事故闸门两侧边墙内242 0m高程处对称布置一套充水平压钢管以满足事故门静水提门的要求，钢管的公称直径为DN400。在每个平压管的进口均设有阀门室，每个阀门室也设有一个电动契式闸阀。阀门室内布置型式与检修闸门平压阀门室相同。 平压系统的布置见图2。 3 冲沙系统3 1 冲沙系统布置 黄河洪水期泥沙含量高，泥沙淤积主要发生在主汛期。由于小浪底水库主汛期运用水位不会超 过254 0m，所以仅在门顶高程低于254 0m的下面两级检修门和事故门的门前设置冲沙装置。事故门的射水口大‎‎约在239 5m，设计水位为275m，水头差约35 5m，从坝顶水池引来的清水除去沿程水头损失，‎‎已不能满足冲沙的要求。因此在249 5m高程处设置加压水泵，水泵选用多级离心泵。在水泵出口装设了一个压力变送器，泵室内引出四路 高压水分别通向下面两级检修门、事故门及两侧的爬梯井。在泵室内配置了三套电动法兰蝶阀，分别控制下面两级检修门和事故闸门的门前冲沙。在两侧的爬梯井内的高压水出口处各配置一套手动契式闸阀，用来控制冲洗平压管内淤沙的高压水枪。冲沙系统布置见图3。3 2 平压管的冲淤方法 虽然检修闸门门前正常淤沙高程为246 0m，但小浪底库区泥沙淤积高程为254 0m，出于安全考虑，为防止闸门和平压系统被淤堵，因此在每一个闸阀后面均设置一套高压水枪用来清除钢管内的淤沙。具体操作方法为: 在闸阀后设置了一个异径三通，平时用闷头封堵。当闸阀前淤堵后，打开闷头，换上高压水枪，用螺栓把水枪拧紧。水枪的另一端通 过一段软管连接到对应爬梯井内的手动契式闸阀上，打开阀门室内闸阀，同时打开加压水泵和爬梯井内的手动契式闸阀，通过水枪冲击平压管内的淤沙，直到阀门室内的压力变送器传出信号，表示平压管已通。关闭水泵和各闸阀，取下水枪，换上闷头，平压管又可投入正常 工作。 4 控制方式 平压阀门室内阀门平时处于关闭状态，当需要对检修闸门和事故闸门进行充水平压时，打开阀门。充水阀门采用常规控制方式，可在现地或远方操作。每个阀门后的压力变送器，可现地显示出口水压力并将压力值转换成信号送至远方数显压力表，用于了解平压管的过水情况。当打开阀门无压力显示时，便需要用高压水枪 进行冲淤。在检修闸门后和事故闸门前后的水位变送器，把信号传送给控制系统的水位表和压差表。当检测压差‎‎值小于规定值时，说明检修闸门或事故门前后压力平衡，可以进行提门操作。 加压水泵可在现地或远方操作。水泵后的压力变送器，可现地显示出口水压力并可‎‎将压力值转换成信号送至远方数显压力表，用于监视水泵的工作情况。三个电动阀门的控制方式与平压阀门相同，同样可在现地或远方操作。5 结束语 目前，南岸引水口的全部系统已基本完工，不久将投入使 用，平压和冲沙系统是我们根据黄河泥沙多的特点设计的，其作用将在工程运用中得到验证，也为我们以后处理多泥沙河流的闸门门前淤堵问题提供了一种新的途径。