超深水位变幅水力自升降拦漂工程关键技术

发布时间：2019-05-08 13:44:09

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发，该关键技术已获6项实用新型专利，分别是“一种用于连接浮箱组件与预埋固定件的连接装置 ”“十字铰浮箱组件”“滑动式拦漂装置”“ 一拦漂装置用浮箱”“一种拦漂装置用挂栅”“一种水利工程防沉没浮体”“ 一种漂浮物拦截装置的浮箱”，此外“一种倾斜式拦漂系统及拦漂方法”为中国发明专利申请中。

技术原理

（1）拦漂排斜坡固定导槽锚索、锚杆与地基梁联合受力稳定技术。首次采用了锚索、锚杆与地基梁联合受力模型，满足了拦漂排运行牵引力、地基梁自重滑动力产生的91m超高斜坡式导槽梁抗滑稳定和抗倾覆稳定要求；形成了80m超深水位变幅拦漂工程分期（4期）建设分段（4段）投运模式，解决了拦漂工程建设与电站蓄水发电的矛盾。
（2）拦漂排斜坡固定连接装置水力自升降技术。研发了一种用于连接浮箱组件与预埋固定件的连接装置，提高了连接装置与浮箱组件、预埋固定件连接处以及整个拦漂装置的抗剪能力和使用寿命；研发了十字铰浮箱组件，克服了传统连接方式中水流冲击力直接作用于连接件的径向受力问题，提高了其抗剪性能，使浮箱之间的连接更为牢固；研发了滑动式拦漂装置，有利于分解水平冲击应力、平衡浮箱，适应水位升降变化调节拦漂装置的高低位置，保证了拦漂装置的拦污效果和工作性能；研发的拦漂排端部固定升降小车、水力浮箱和十字铰链拉杆等组件组成的斜坡式水力自升降连接装置，克服了拦漂排端部连接装置自身重力和牵引荷载产生的摩擦力，攻克了斜坡固定连接装置水力自升降技术。
（3）拦漂排浮箱防翻转破坏沉没技术。研发了一种拦漂装置用浮箱，浮箱可拆卸，具有水上整体稳定性和安全性高的特点；研发了一种拦漂装置用挂栅，拦漂装置用挂栅有效拦截了水面上下的大小漂浮物，保护了拦漂排的有效性和安全性；研发了一种水利工程防沉没浮体，避免了浮体长期使用密封性破坏后发生沉没，提高了浮体的可靠性和使用寿命，降低了浮箱的制造、维护和使用成本。
（4）研发的防翻转破坏沉没高效拦污浮箱，采用浮箱带拦污挂栅、平衡块和填充低吸水率高分子材料，有效拦截了表面水体漂浮物，避免了拦漂排受大风翻转破坏和长期运行局部受损破坏进水沉没。

技术特色

该技术攻克了拦漂排斜坡固定导槽锚索、锚杆与地基梁联合受力稳定技术、拦漂排斜坡固定连接装置水力自升降技术、拦漂排浮箱防翻转破坏沉没技术等关键技术，确保了导槽稳定，实现了拦漂排左右岸移动小车在浮箱浮力的带动下随水位的变化在左右岸导槽内自由上下移动，具有全天候自动调整、高效拦漂、运行维护成本低、布置灵活、适应复杂的地形环境、防翻转抗破坏能力强等特点。

技术指标

研发的超深水位变幅水力自升降拦漂工程整套关键技术，运行水位变幅大大超过国际其他使用项目，斜坡固定连接装置水力自升降技术、防翻转破坏沉没高效拦污浮箱、斜坡固定导槽锚索、锚杆与地基梁联合受力稳定技术以及分期建设分段投运模式等技术的应用，均属国际首创。

应用范围及前景

水电站、水库、排涝站、江河、湖泊、近海水体遭受树木枝叶、庄家杂草、塑料泡沫、生活垃圾等漂浮污物的污染，严重影响水环境质量和工程的效益。该技术可安全可靠地拦截水利水电工程各类漂浮污物。
东方水利利用该技术已承担了雅砻江锦屏、官地、桐子林、金沙江观音岩、大渡河黄金坪、上海金泽水库等10余个电站、库区拦漂系统的设计、制造、安装工程，为客户提供了完整的拦漂解决方案。典型应用案例：2013年3月1日，锦屏一级水电站工程超深水位变幅水力自升降拦漂工程开工建设；2013年9月30日，拦漂排安装完成开始分期分段投入运行；2014年7月28日拦漂工程全部施工完成，目前拦漂工程已运行多个主汛期和旱季大风期，系统运行性能稳定，为客户消除了因漂浮垃圾造成停机故障的重大安全隐患，创造了可观的经济效益，同时取得了良好的社会效益，满足了工程建设和运行需要。
我国有水库9.8万个，电站9万多座，目前这些水库电站主要靠人工或者简单的清污船进行清理，成本高、风险大。超深水位变幅水力自升降拦漂工程布置灵活，能够适应复杂的地形环境，运行维护成本低，长期经济效益显著，在水电、水利行业具有广泛的推广应用前景。

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