水工建筑物拦污栅设计关键技术摘要取水输水建筑物中，拦污栅是不可缺少的设备。在泵站、水电站和船闸输水廊道的进水口一般设置拦污栅，用以拦阻水流中所挟带的污物，使污物不易流入引水道内，以保护机组、闸门、阀及管道不受损害，保证机组等设备、结构的安全运行。关键词水工建筑物；拦污栅；设计；关键技术tv73文献标识码a1674—6708（2012）76—0143—020引言拦污栅的布置得当与否，对建筑物和拦污栅自身的安全运行是非常重要的。如果布置不妥当，会在经济上、运行管理上造成很大的损失和不便。布置和设计拦污栅时，应尽可能地利用水流流向及地形等有利条件，尽量避免污物进入进水口，以减轻对拦污栅的威胁；要求过栅水流平顺，水头损失小；此外，应考虑清污方便，便于安装、检修及更换。在寒冷地区，必要时应采取有效措施，以防止拦污栅结冰或被冰屑堵塞。拦污栅宜设置清污平台。对于污物严重的河流，在做枢纽整体模型试验时，应对拦污栅进行定性观测和试验。1水工建筑物拦污栅的布置形式1）拦污栅的布置形式：根据河流中污物的性质、数量以及对清污的要求等来确定，在污物较少的地区，可设置一道拦污栅，在污物较多的地区，宜考虑排污设施，并宜考虑设两道拦污栅或采用连通式布置，此外尚应设置有效的清污及卸污设施。拦污栅在平面上的布置形状有直线、折线、曲线、多边形布置等形式。当污物不多而进水口过流面积足够大时，一般采用直线布置；当污物较多，进水口为了获得较大的过水面积和降低过栅流速，可采用折线、曲线布置；当进水口为伸入水库中的塔式结构时，拦污栅则沿塔身周围布置，在平面上呈多边形。拦污栅在立面上有垂直置放和倾斜置放。垂直置放可以缩短进水口建筑物的长度，减少建筑物的投资，平面上采用折线、曲线、多边形布置的一般采用垂直置放；对于位于深水之下的进水口，其拦污栅受冰冻和污物堵塞的机会相对较少，一般不要求机械清污，其拦污栅一般垂直置放。高度不是太大的进水口的拦污栅，可采用倾斜置放，拦污栅倾斜置放较垂直置放扩大了栅面，因而降低了流速，减少了水头损失，并可提高清污机的清污效果；2）拦污栅设置：在进水口检修闸门和工作闸门的上游。有时也可将拦污栅设置在工作闸门和检修闸门之间，这时因受空间尺寸限制，拦污栅一般只能垂直置放，这种布置拦污栅可在孔口内检修。由于拦污栅和检修闸门不同时使用，为布置紧凑，有的进水口两者共用一个闸槽，这种布置形式虽节省了一道栅槽，但也增大了检修闸门的尺寸，其操作也不方便。在污物较多而又不便于设置机械清污的进水口，可设置两道拦污栅，以便于轮换提出水面清除污物。在污物特别严重的大中型电站中，可将进水口布置成连通式或分段连通式。当某孔拦污栅被污物局部堵塞时，其他孔口可向该孔口补充水流，以保证机组的正常运行。拦污栅可做成固定的或活动的。固定式拦污栅是用地脚螺栓将栅叶固定在栅槽内，但固定式拦污栅检修和清污困难，出现事故也不易处理，因此，拦污栅宜做成活动式的，以便提出孔口来维修、更换；3）拦污栅结构布置：拦污栅包括栅叶和栅槽埋件两部分。栅叶是由栅面和支承框架构成，栅面是数块栅片连接排列而成，栅片由平行置放的金属栅条连接而成，连接的方式有螺栓连接和焊接两种。螺栓连接的拦污栅，是一种栅片和栅条均可拆卸和更换的拦污栅，其栅片是用长螺栓将平行置放的栅条贯穿于一起。为了保持栅条间距，在栅条间设置等距的间隔环，长螺栓两端用螺帽旋紧。栅片用u形螺栓固定在支承框架上。焊接连接的拦污栅是不可拆卸的焊接结构，其栅条与肋板焊接在一起构成栅片，栅片上的栅条则直接焊在支承框架上，形成了栅面。这种结构形式的拦污栅不仅可以加强拦污栅的整体刚度，同时也简化了制造拦污栅的工艺流程，在工程实践中较常用。栅条一般用扁钢制成，其截面常为矩形，有时为了减小水头损失，可采用流线形截面。对于矩形截面的栅条，其高度不宜大于12倍厚度，也不宜小于50mm；栅条的侧向支承间距不宜大于70倍栅条厚度。有清污要求的拦污栅，应满足耙齿进入栅面的要求。拦污栅支承框架的结构与平面闸门一样，由主梁、边梁、纵向联结系和支承等组成，但构件较轻。...