浅析水电站的防沙措施

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1、规划设计东北水利水电2014年第1O期【文章编号】1Oo2—0624(2O14)1O一0oo6—03水电站的防沙措施洪振国1，洪振权。2(1．云南省水利水电勘测设计研究院，云南昆明650021；2．中国水电十四工程局，云南昆明650021)【摘要】文章通过对水电站水轮机磨损的主要因素进行分析，结合实践经验，总结出泥沙处理措施，在大坝设置排沙底孔、拦沙坎及冲沙槽，防止大量的推移质泥沙大量进入水口闸，大大减少粗沙通过水轮机舍沙量。沉沙池降低挟沙水流中泥沙颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙、降低水流中含沙量。压力前池是继大坝、沉沙池后的第三道防沙，防止泥沙进入水轮机，造成水轮机的磨损。注重运

2、行时管理水平和及时维修。【关键词】水电站；磨损；防沙措施【中图分类号】Tv74【文献标识码】B1影响水轮机磨损的主要因素5级设计，临时性建筑物按5级设计。工程枢纽由大坝、沉沙池、引水渠道、前池、压力管道、厂房及相关料资表明．。水中含沙量大，运行水轮机的升压站组成。磨损程度严重；而在含沙量小时，则水轮机仅发生在位于绿水溏村附近的绿水溏河段上筑大坝气蚀现象。即在相同含沙水流条件下，水头越高、磨取水，大坝后接沉沙池，沉沙池池身长4Om，宽7损破坏越严重；过流部件的材质与制造水平越差，m，底坡为1％；经过3．03km引水明渠引水至盐防磨损破坏越严重。另有文献料资表明。在不同的粒坡，经压力前池

3、到进水室，再通过1058m的压力径泥沙下运行时，同一水轮机被破坏特征差异很管道引至南盘江右岸地面厂房发电。大。泥沙粒径大，对水轮机磨损严重；泥沙粒径小，根据土壤侵蚀程度的大小，结合流域实地植对则水轮机仅发生气蚀现象。同时根据公式(1)：被现状等下垫面情况综合考虑，取各侵蚀类型的W=KV3Sd~贷T(1)侵蚀模数中下限值进行泥沙总量推求，按推悬比式中：为磨损量，cm；K是系数，为0．558x104；V20％的经验值计算，成果见表1。为水流相对流速，m／s；Sa为含沙量，kg／m3；T为磨表1泥沙成果表损历时，h；试验材料是30号铸钢。表明水流相对从表1得知：绿水溏电站设计过流量为3．7

4、2流速越大。磨损破坏越严重。由此可知，泥沙对水轮机磨损程度与河流含沙量的多少及泥沙粒径、水侵蚀模数悬移质沙量推移质沙量泥沙总量含沙量设计过流量设计水头，t·kma历t历t历t／kg··／m头、流速、水轮机的制造工艺水平有关。t_9204852．310．763．723382防沙措施mVs，多年平均含沙量为0．76kg／m3，冲击式水轮绿水溏水电站是以发电为单一任务的、径流机组设计水头338m，影响水轮机磨损的主要因式开发高水头电站。绿水溏水电站装机容量2x5素按上述分析，水轮机的磨损与水中泥沙含量、泥MW，设计水头388m，引用流量3．72m3／s。工程沙粒径、水头、水轮机制造工艺水平

5、、水流相对流规模为小(1)型工程，工程等别为Ⅳ级，根据工程速、泥沙的磨损能力综合系数和泥沙的磨损能力级别，主要建筑物大坝按4级设计，次要建筑物按综合系数、机组实际运行时间、水轮机制造材质的·6·2014年第10期东北水利水电规划设计耐磨系数等诸多因素有关，为了防止水中有害的为了防止水中有害的泥沙对水轮机的磨损及泥沙对水轮机的磨损及影响发电效益，采取必要影响发电效益，有必要有害的泥沙处理．泥沙处理有害的泥沙处理。泥沙处理措施如下。具体措施如下。2．1大坝防沙措施1)为了考虑压力前池有害的泥沙沉降，池身大坝自左岸向右岸依次为非溢流坝段、溢流采用宽B=6m，池深H=4．9m，从而有效地降低

6、沉坝段、冲砂闸取水闸坝段、非溢流坝段。沙池平均流速。由于绿水河为山区性河流，洪水期洪峰流量2)将>中沙槽布置在前池中间，有利于平稳水大，含沙量大，为了保证水电站取水闸“门前清”，流，同时利于冲沙。冲沙槽宽1．8m，冲沙槽末端冲所以必要做好大坝防沙措施，防止大量的推移质沙闸连接，侧向冲沙。冲沙闸底板高程为1340．33泥沙大量进入水口闸，影响引水渠过流能力及水m，顶高程1346．22m，设置1mXlm平面钢闸门轮机的磨损，应对有害的泥沙进行处理。措施如下。一道，定期冲沙，闸门采用螺杆机启闭。闸后与溢1)在取水闸左边布置冲沙闸，采用钢筋混凝流堰槽相汇，而后进入冲沙道泄水。土结构，冲沙孔孔

7、口尺寸为2．0rex2．0m，底板高3)冲沙槽纵向底坡采较陡i=6．371％底坡，冲沙程1345．50m，低于取水闸1．5m，与原河床高程流速达急流时的底坡。容易冲沙排沙。同高。从而有效地减少了水轮机磨损。4)前池均设有侧向坡，侧向坡坡度应大于淤2)取水闸前设有中沙槽，冲沙槽宽8-2m，冲积泥沙的休止角，以便冲沙。沙槽前宽后窄，以保证槽内流量沿程渐减，但纵流2．4加强管理水平和及时维修速仍能均匀分布，设置一定的2％纵坡，以便有利水电站要力争在优良的工况下运