導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

淺析解放村水庫溢洪道閘門冬季防凍除冰方法

文檔作者：田文和，仲香梅文檔來源：金塔縣解放村水庫管理所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年03月04日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 1.47 MB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.47 MB 共3頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：地鐵路基樁板結(jié)構(gòu)施工對(duì)既有高速鐵路路基…

上一篇：淺析水利工程中土方工程單價(jià)編制的影響因…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第54卷第1期
2018年1月
甘肅水利水電技術(shù)
GANSU WAll弧R醪DURCES AND HYDROPOWERⅡ匯HNOLOGY
V01．54．No．1
Jun．，2018
DOI：10．19645，j．issn2095-0144．2018．01．015
淺析解放村水庫溢洪道閘門冬季防凍除冰方法
田文和，仲香梅
(金塔縣解放村水庫管理所，甘肅金塔735300)
摘要：金塔縣解放村水庫是一座中型水庫，正常溢洪道長(zhǎng)86．7 m，靠人工除冰已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足水庫現(xiàn)代化管理的需求。
同時(shí)對(duì)溢洪道閘門的安全運(yùn)行和管護(hù)人員人身安全也存在較大隱患。為解決溢洪道閘門冬季防凍除冰這一難題，通過
不斷的探討檢驗(yàn)，采用射流除冰的辦法，很好地解決了溢洪道閘門由于冰壓力過大，導(dǎo)致閘門變形或損壞和閘門不能
正常啟閉等問題，為水庫的防洪、發(fā)電、灌溉及水庫的安全提供了有效可靠的保證。
關(guān)鍵詞：水庫溢洪道閘門；冰凍問題；防凍除冰裝置系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：TV66 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095—0144(2018)01—0059—02
1水庫基本情況
金塔縣解放村水庫位于金塔縣城南7 km、鴛鴦
池水庫下游4 km處。該水庫于1968年由原河西建
委勘測(cè)設(shè)計(jì)，1969年10月動(dòng)工興建，1971年6月建
成投人運(yùn)行，總庫容3 905萬m3，是一座以灌溉為
主，兼有防汛、發(fā)電、旅游、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水
庫，主要攔蓄鴛鴦池水庫的發(fā)電用水和冬季棄漏水，
為鴛鴦池水庫的反調(diào)節(jié)庫，兩庫聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行，擔(dān)負(fù)
著下游鴛鴦灌區(qū)42萬畝農(nóng)田的灌溉任務(wù)，是金塔縣
鴛鴦灌區(qū)8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)12萬人生存和發(fā)展的命脈，與鴛
鴦池水庫并稱為金塔縣人民的生命庫、母子湖。
水庫主要建筑物由主壩、副壩、輸水洞、正常溢
洪道f包括原正常溢洪道和新建正常溢洪道)、非常
溢洪道、發(fā)電站組成。土壩總長(zhǎng)3 050 m，最大壩高
16 m，壩頂寬5 m，壩型設(shè)計(jì)為黏土心墻砂礫殼壩。輸
水洞全長(zhǎng)74 m，斷面為城門洞形，設(shè)計(jì)流量為25 m3／s。
原正常溢洪道采用實(shí)用堰，堰頂高程l 295．00 m，最大
泄洪流量332 m3／s。新建正常溢洪道總寬86．7 m，最
大泄流量867 m3／s。壩后建有電站一座，裝機(jī)3臺(tái)，
總裝機(jī)容量2000kW。
解放村水庫是一座反調(diào)節(jié)庫，在寒冷的冬季是
水庫蓄水位最高的時(shí)期，而水庫所處的西北地區(qū)，在
冬季最大凍層深度1．4 in以上，水庫水面整體冰封，
冰層厚度達(dá)0．4 ITI左右，造成冬季閘門不能隨時(shí)啟
閉，同時(shí)導(dǎo)致閘門在冰層的巨大壓力變形，情況嚴(yán)重
時(shí)甚至將閘門破壞，造成事故，因此，在冬季必須對(duì)
水庫閘門前結(jié)冰采取防凍除冰措施，避免不安全事
故的發(fā)生。
2水庫閘門防凍除冰方法
解放村水庫在2006年除險(xiǎn)加固完成之前，為了
防止水庫溢洪道閘門前結(jié)冰，對(duì)閘門造成破壞，主要
采用人工破冰的方法將結(jié)冰層打破，即沿著閘門前
人工打開一道冰槽，防止冰層壓力過大對(duì)閘門造成
變形或破壞。人工破冰雖然費(fèi)用較低，但工作量較
大，危險(xiǎn)性高，容易發(fā)生安全事故。在2006年該水庫
除險(xiǎn)加固結(jié)束后，又新建了長(zhǎng)86．7 111的正常溢洪
道，人工破冰的工作量增大，基于原破冰的經(jīng)驗(yàn)并探
討分析后，于2008年采用了壓力水射流的辦法，阻
止水面結(jié)冰，其方法主要利用潛水泵將水抽至鋼管
里，達(dá)到一定的壓力，利用鋼管上的小孔將水流射
出，形成連續(xù)不斷有一定壓力的水流，使水面波動(dòng)以
阻止結(jié)冰的目的，安裝成功后達(dá)到了預(yù)期的目的。
2012年水庫大壩自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)完工后，并入了自
動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，在水庫中控室可以通過視屏監(jiān)控和
操作該防凍除冰裝置系統(tǒng)，提高了工作效率，降低了
水庫管理人員的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，為水庫的安全
運(yùn)行提供了保障。
3裝置系統(tǒng)
水庫自動(dòng)化防凍除冰裝置系統(tǒng)包括三部分：一
是射流裝置系統(tǒng)，包括水泵、管道和噴水孔3個(gè)子系
收稿日期：2018-01-02
作者簡(jiǎn)介：田文和(1971一)，男，甘肅金塔人，工程師，主要從事水庫工程管理，E—mail：490475209@qq．com。
·59·
萬方數(shù)據(jù)
2018年第1期甘肅水利水電技術(shù)第54卷
統(tǒng)；二是動(dòng)力升降裝置系統(tǒng)，包括動(dòng)力變速箱、動(dòng)力
傳動(dòng)桿、軸承支架和升降鋼繩4個(gè)子系統(tǒng)；三是自動(dòng)
化控制系統(tǒng)，包括攝像頭、破冰裝置控制箱和中控室
柃測(cè)3個(gè)子系統(tǒng)f圖1、圖2)一
，一、，_、
，一，一
、、
也埭、中垮硅塌、、出塌
、 120
168 、、120X 12G 州f】 ～ ≥< >< >≤ X
I)N5|廣動(dòng)，J傳動(dòng)扦幾DN80釬管
軸肖Z嗍Ⅲ12孔__
圖1防凍除冰系統(tǒng)平面布置圖
一$6鋼絲。黽動(dòng)力氍動(dòng)f
口1208 5、～
、
、一噴水孔一l -水面一
-，711。。n
J
1)N80鋅管
口1 205I )m _}|}}面
口l 294 0m Im鋪蓋
圖2防凍除冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4裝置設(shè)計(jì)
4．1 射流裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2008年安裝的防凍除冰裝置系統(tǒng)，是利用單位
原有的DN80的無縫鋼管作為輸水管道，在輸水管
道上每60 cm開一個(gè)西6的小孔，輸水管道在水面
下40—50 cm的位置，用二臺(tái)潛水泵加壓取水，由于
該水庫在冬季灌溉結(jié)束后，水位較低，溢洪道前幾乎
無水，在冬季蓄水過程中，需將水位蓄至溢洪道堰頂
才可以取水，但水面已經(jīng)被冰封了，為了解決這一問
題，在管道上設(shè)置了翻轉(zhuǎn)管道的掛鉤，剛開始時(shí)，將
管道噴水孔向下翻轉(zhuǎn)180。，讓水流向下噴射，除去
水面的冰后，將管道復(fù)位，降至水面下40～50cm處，
有效的解決閘門前3～5 m內(nèi)不結(jié)冰，減輕了閘門的
壓力，基本上可以隨時(shí)升降閘門，但由于管道較重，
給升降裝置帶來的負(fù)荷較大，2016年對(duì)管道進(jìn)行重
新改造，將管徑有原來的DN80改為DN60，減輕了
升降設(shè)備的負(fù)荷，且有一臺(tái)潛水泵就能滿足供水要
求，有效的解決了升降設(shè)備負(fù)荷過重等問題。通過改
造再次降低了水庫溢洪道閘門防凍除冰的費(fèi)用。
4_2升降裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
升降裝置系統(tǒng)采用5．5 kW的電機(jī)帶動(dòng)變速箱
·60·
通過傳動(dòng)桿進(jìn)行升降，輸水管道和傳動(dòng)桿用西6的
鋼絲繩連接，隨著水位的變化而變化，潛水泵是固定
在前鋪蓋上，DN80無縫輸水鋼管總長(zhǎng)86．5 113，重量
725 kg，管道內(nèi)水重435 kg，總重量l 160 kg；2016
年改造后將DN80鋼管變?yōu)镈N60鍍鋅輸水鋼管總
長(zhǎng)86．5 m，總重量485 kg，管道內(nèi)水重245 kg，總重
量為730 kg，比原先減輕重量430 kg，大大減輕了升
降設(shè)備的負(fù)荷，在汛期和冰融化的時(shí)期，將管道提升
到最高水位以上，方便了汛期的防汛和設(shè)備的維修
養(yǎng)護(hù)。
4．3導(dǎo)向定位裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于庫水面冬季大部分讓冰封了，破冰的寬度
只有3～5 m，加之輸水管道在水面下40。50 cm的
地方，水面幾乎沒有擺動(dòng)，而整個(gè)輸水管道用13根
鋼絲繩升降，在輸水管道二端各裝一個(gè)擊100導(dǎo)向
輪，在升降過程中起導(dǎo)向作用。
4．4控制裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在2012年沒有完成水庫大壩自動(dòng)化檢測(cè)系
統(tǒng)前，采用手動(dòng)和定時(shí)繼電器來控制本防凍除冰
裝置系統(tǒng)的運(yùn)行，雖然定時(shí)繼電器可以完成在設(shè)
定的時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉潛水泵的工作，但在
運(yùn)行過程中的可靠性和安全性較低，不能遠(yuǎn)程操
控和監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，更為重要的是升降裝置
系統(tǒng)的運(yùn)行必須人工操作。2012年水庫自動(dòng)化檢
測(cè)系統(tǒng)的完善后，為防凍除冰提供了極大的方便，
在溢洪道前沿安裝了攝像頭，通過控制單元將信
號(hào)傳輸?shù)剿畮熘锌厥遥屗畮旃芾砣藛T可以隨時(shí)
檢測(cè)溢洪道閘門前除冰裝置的運(yùn)行情況，同時(shí)為
防凍除冰裝置系統(tǒng)專門編制了一套即可手動(dòng)又具
有自動(dòng)裝置控制功能的plc程序系統(tǒng)，通過光纖將
控制信號(hào)輸送到水庫中控室，水庫值班人員可以
根據(jù)溢洪道閘門前水面結(jié)冰的情況適時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)
行操作，既緩減因水庫管理人員少、工作量大、勞
動(dòng)強(qiáng)度大、值班室至閘門途徑較長(zhǎng)(溢洪道在離水
庫值班室1．5 km處)等問題，也降低了水庫溢洪
道防凍除冰的費(fèi)用。
5結(jié)語
水庫的防凍除冰裝置系統(tǒng)自2008年首次投入
運(yùn)行，通過一個(gè)冬季的防凍除冰的運(yùn)行檢驗(yàn)，運(yùn)行情
況良好，取得了良好的效果，為水庫(下轉(zhuǎn)第65頁)
萬方數(shù)據(jù)
第1期雷娜：某水利工程地下廠房洞室開挖支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)第54卷
3．5錨桿和襯砌應(yīng)力分析
為了探討錨桿的受力特性，選取計(jì)算斷面的不
同工期下錨桿部分受力加以分析，因?yàn)橐黄陂_挖還
沒有打錨桿，六期只是做襯砌也沒有打錨桿，所以表
7統(tǒng)計(jì)的錨桿應(yīng)力是從二期至五期。圖4為優(yōu)化前
后四、五工期下斷面處的錨桿應(yīng)力分布圖，其中深色
表示拉應(yīng)力，淺色表示壓應(yīng)力。由結(jié)果分析可知，優(yōu)
化后錨桿的應(yīng)力相對(duì)于前期的設(shè)計(jì)錨桿應(yīng)力值要
小，應(yīng)力分布更為均勻，錨桿應(yīng)力最大不超過20
MPa，且以拉應(yīng)力為主，小于錨桿的極限承載力，應(yīng)
力分布規(guī)律與前期的大致相同，最大應(yīng)力多出現(xiàn)在
邊墑處，I游錨桿應(yīng)力大于下游鋪桿應(yīng)力
則?坳
=|二、、。，，j■昌
表7 優(yōu)化前后斷面處錨桿應(yīng)力隨開挖變化MPa
4結(jié)論
由于計(jì)算量大，文中只是列出一部分計(jì)算結(jié)果進(jìn)
行比鉸。通過以上計(jì)算結(jié)果可以看出，錨桿支護(hù)優(yōu)化后
能滿足本工程地下廠房圍巖穩(wěn)定I生的要求，目．錨桿強(qiáng)度
可以得到保證，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)總體E是合理的。相對(duì)于
優(yōu)化前的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案不僅能滿足工程要求，
日節(jié)省了資會(huì)，減小了施T難度，優(yōu)化方案可以實(shí)施：
(2)五期優(yōu)化前(3)四期優(yōu)化后
圖4優(yōu)化前后斷面錨桿應(yīng)力圖
參考文獻(xiàn)：
[1]肖明．向家壩地下廠房洞室施工開挖數(shù)值模擬分析[Cl／／
巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法論文集．大連：大連理工大
學(xué)出版社，2001．
[2]張?bào)w忠．烏江渡擴(kuò)機(jī)工程地下洞室群圍巖穩(wěn)定性
分析評(píng)價(jià)[D】．西安：西安理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，
20()4．
則＼|／坳譬．。．。：．暑
=一?、=
墨量，／；j：二、、i、、曼量二l
[3]水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范：SL 266—2001[s]．
[4]許傳華，任青文．地下工程圍巖穩(wěn)定性分析方法研究進(jìn)展
叨．金屬礦山，2003，40(2)：34—37．
[5]楊述仁，周文鐸．地下水電站廠房設(shè)計(jì)[M】．北京：中國(guó)水利
電力出版社，1993．
[6]于學(xué)馥，鄭穎人，劉懷衡，等．地下工程圍巖穩(wěn)定分析D倒．北
京：煤炭工業(yè)出版社，1983．
·+-+-+*+*+一+一+-+-+-+一+一+-+一+-+一+-+-+-+-—’一-—+一-+-’。卜-—。卜-—卜-—‘_卜‘—。+一
(上接第60頁)
溢洪道防凍除冰，既減輕溢洪道閘門的壓力又可隨
時(shí)啟閉溢洪道閘門泄水，為水庫的安全運(yùn)行提供安
全可靠的保證；在2012年，水庫自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的
完成后將該系統(tǒng)并入自動(dòng)化系統(tǒng)，又通過一個(gè)冬季
運(yùn)行，實(shí)踐證明該系統(tǒng)的運(yùn)行良好、可靠，只是升降
裝置系統(tǒng)由于射流系統(tǒng)的自身重量較大，導(dǎo)致升降
系統(tǒng)有時(shí)運(yùn)行不靈活、有時(shí)候出現(xiàn)不能自動(dòng)升降的
情況，2016年再次對(duì)射流系統(tǒng)和升降系統(tǒng)進(jìn)行改造
后，基本上解決了上述問題，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)程監(jiān)控操作，
大大提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，減少了設(shè)備運(yùn)行維
護(hù)的工作量，為冬季解決水庫建筑物、水庫設(shè)施設(shè)備
和溢洪道閘門的冰害提供有力的保證，具有一定的
借鑒意義和推廣的價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院．金塔縣解放村水庫除險(xiǎn)加
固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告【R]．蘭州：甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)
院，2015．
[2]武漢立方科技有限公司．甘肅省金塔縣解放村水庫自動(dòng)化檢
測(cè)初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R]．武漢：武漢立方科技有限公司，2015．
[3]趙夢(mèng)征，沙魯生．抽水機(jī)與抽水站[M】．北京：水利電力出版
社，1985．
·65·

網(wǎng)友評(píng)論 more

建筑安全論文最新內(nèi)容

03-04