水利工程論文-小浪底南岸引水口閘門平壓和沖沙系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：為保證閘門在靜水中能順利提門，在邊墻內(nèi)各設(shè)置一套平壓系統(tǒng)；為解決平壓管進(jìn)口和門前的減淤、防淤問題，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)口布置檢修閘門三扇，事故閘門一扇。各閘門均為靜水啟門。考慮到泥沙淤過門頂?shù)那闆r，如果在閘門上設(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（下稱平壓管）。由于黃河泥沙含量高，閘門在長時(shí)間的關(guān)閉狀態(tài)下，門前淤沙會越來越高，平壓管進(jìn)口和閘門也有被泥沙淤死的可能，給整個(gè)工程的正常運(yùn)用帶來非常大的威脅。為了疏通平壓管道，減少啟門泥沙摩阻力，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)水塔前的三級檢修閘門兩側(cè)邊墻內(nèi)對稱布置兩級引水平壓管，其取水口高程分別為252.5m和246.5m，均高于檢修閘門門前淤積高程246.0m，鋼管公稱直徑為DN400。在每級平壓管進(jìn)口處均設(shè)置一個(gè)閥門室，每個(gè)閥門室設(shè)一個(gè)電動契式閘閥。需要提升檢修門時(shí)可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的水位情況，對稱開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)測平壓管能否正常運(yùn)行。閥門室內(nèi)布置見圖1。在事故閘門兩側(cè)邊墻內(nèi)242.0m高程處對稱布置一套充水平壓鋼管以滿足事故門靜水提門的要求，鋼管的公稱直徑為DN400。在每個(gè)平壓管的進(jìn)口均設(shè)有閥門室，每個(gè)閥門室也設(shè)有一個(gè)電動契式閘閥。閥門室內(nèi)布置型式與檢修閘門平壓閥門室相同。平壓系統(tǒng)的布置見圖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。由于小浪底水庫主汛期運(yùn)用水位不會超過254.0m，所以僅在門頂高程低于254.0m的下面兩級檢修門和事故門的門前設(shè)置沖沙裝置。事故門的射水口大約在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檢修門、事故門及兩側(cè)的爬梯井。在泵室內(nèi)配置了三套電動法蘭蝶閥，分別控制下面兩級檢修門和事故閘門的門前沖沙。在兩側(cè)的爬梯井內(nèi)的高壓水出口處各配置一套手動契式閘閥，用來控制沖洗平壓管內(nèi)淤沙的高壓水槍。沖沙系統(tǒng)布置見圖3。3.2平壓管的沖淤方法雖然檢修閘門門前正常淤沙高程為246.0m，但小浪底庫區(qū)泥沙淤積高程為254.0m，出于安全考慮，為防止閘門和平壓系統(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，打開悶頭，換上高壓水槍，用螺栓把水槍擰緊。水槍的另一端通過一段軟管連接到對應(yīng)爬梯井內(nèi)的手動契式閘閥上，打開閥門室內(nèi)閘閥，同時(shí)打開加壓水泵和爬梯井內(nèi)的手動契式閘閥，通過水槍沖擊平壓管內(nèi)的淤沙，直到閥門室內(nèi)的壓力變送器傳出信號，表示平壓管已通。關(guān)閉水泵和各閘閥，取下水槍，換上悶頭，平壓管又可投入正常工作。4控制方式平壓閥門室內(nèi)閥門平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)需要對檢修閘門和事故閘門進(jìn)行充水平壓時(shí)，打開閥門。充水閥門采用常規(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)換成信號送至遠(yuǎn)方數(shù)顯壓力表，用于了解平壓管的過水情況。當(dāng)打開閥門無壓力顯示時(shí)，便需要用高壓水槍進(jìn)行沖淤。在檢修閘門后和事故閘門前后的水位變送器，把信號傳送給控制系統(tǒng)的水位表和壓差表。當(dāng)檢測壓差值小于規(guī)定值時(shí)，說明檢修閘門或事故門前后壓力平衡，可以進(jìn)行提門操作。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)電動閥門的控制方式與平壓閥門相同，同樣可在現(xiàn)地或遠(yuǎn)方操作。5結(jié)束語目前，南岸引水口的全