崗南水庫冬季閘門破冰防凍措施

1、<p>　　崗南水庫冬季閘門破冰防凍措施</p><p>　　摘 要： 本文結(jié)合崗南水庫閘門冬季破冰實際，分析了人工破冰、機(jī)船破冰、潛水泵連接管路破冰、單孔單泵等破冰方法的優(yōu)缺點，從安裝、拆除、維修、運(yùn)行、破冰效果等多個方面綜合考慮，提出了采用單孔單泵破冰的閘門破冰措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：崗南水庫；閘門；破冰 </p><p>　　中圖分類號

2、：U657.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　崗南水庫位于河北省平山縣境內(nèi)，坐落于海河流域子牙河系滹沱河中游，是一座以防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉、城市供水的綜合性大(1)型水利樞紐工程，總庫容17.04億m3，控制流域面積15900km2,壩頂高程210.5m。其主要建筑物有：主壩、副壩、正常溢洪道、新增溢洪道

3、、電站、輸水洞、泄洪洞、二壩調(diào)節(jié)池等。正常溢洪道有4孔弧形鋼閘門，尺寸為12×12.3m，4臺卷揚(yáng)式啟閉機(jī)控制；新增溢洪道有8孔弧形鋼閘門，尺寸為9×15.5m，8臺卷揚(yáng)式啟閉機(jī)控制。兩個溢洪道的堰頂高程均為191.0m。 </p><p>　　2、閘門前破冰的必要性 </p><p>　　崗南水庫屬于溫帶大陸性氣候。多年平均氣溫12℃，絕對最高溫度42℃，極端最低溫度

4、-20℃，冰凍期一般在1月份至2月份，多年平均53d。冰凍期庫水位多年均高于溢洪道堰頂高程，冰層厚度最厚達(dá)18㎝。由于冬季水庫蓄水，在極端氣溫條件下，水庫水面結(jié)冰，冰層向建筑物、閘門推進(jìn)，冰層的巨大推力，能造成閘門扭曲變形，給閘門的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重威脅。為消除閘門安全隱患，必須在閘門前水域采取防結(jié)冰或除冰措施，防止冰對閘門的破壞。 </p><p><b>　　3、破冰機(jī)理 </b><

5、/p><p>　　3.1人工除冰。利用冰镩、洋鎬等破冰工具，在閘門前結(jié)冰區(qū)域鑿出一條不結(jié)冰帶，將閘門與冰層隔離開來，達(dá)到消除冰對閘門的擠壓作用的目的。 </p><p>　　3.2機(jī)船破冰。在閘門前結(jié)冰區(qū)域，利用機(jī)船的巨大推力，撞開冰層，并保持冰層不能連成整體，達(dá)到破冰目的。 </p><p>　　3.3潛水泵連接管路破冰。利用潛水泵抽取冰面以下溫度較高的水，經(jīng)開孔的水

6、管向上噴射，提高水表面溫度，達(dá)到水面不結(jié)冰的目的。 </p><p>　　3.4單孔單泵破冰。每孔閘門前安裝1臺低揚(yáng)程潛水泵，利用潛水泵揚(yáng)水，使閘門前局部水域的水流動起來，防止水面結(jié)冰。 </p><p>　　4、幾種破冰方法簡介 </p><p>　　4.1人工破冰。當(dāng)水庫水面結(jié)冰厚度達(dá)到能承載人在上面作業(yè)時，利用冰镩、洋鎬等破冰工具，在閘門前結(jié)冰區(qū)域開鑿出一條長

7、與閘門寬相等、寬約50㎝的不結(jié)冰帶，并保持此區(qū)域內(nèi)的水不能結(jié)冰，使冰層與閘門隔離開來，消除冰壓力對閘門的擠壓破壞。此種方法是近幾年崗南水庫使用的破冰方法。 </p><p>　　4.2機(jī)船破冰。當(dāng)水庫水面的冰層達(dá)到一定厚度時，將機(jī)船開至溢洪道閘門前結(jié)冰區(qū)域，利用機(jī)船的巨大推力，將冰層撞開，并保持冰層不能連成整體，達(dá)到破冰目的。 </p><p>　　4.3潛水泵連接管路破冰。這種方法是在鋼

8、管的頂部鉆打向上射水小孔，鋼管的一端封堵，另一端用軟管與1臺潛水泵相連，用繩索或浮筒將潛水泵與管路水平懸置在溢洪道閘墩前沿水面下30～40㎝，水泵深入水面下2～3m。利用潛水泵抽取水面下相對溫度較高的水，通過鋼管上的射水小孔噴射水流，使管路上部局部水流循環(huán)，在閘門前形成一不結(jié)冰區(qū)域，防止庫區(qū)冰層擠壓閘門。 </p><p>　　4.4單孔單泵破冰。參照西大洋水庫采用的單孔單泵破冰方法，根據(jù)崗南水庫閘門寬度，可在每

9、孔閘門前安裝1臺低揚(yáng)程（揚(yáng)程15米、功率0.75kw）潛水泵，用繩索將潛水泵深入水下0.3～0.4m,潛水泵揚(yáng)水的波浪達(dá)5～10m范圍，潛水泵每半小時開啟一次，每次持續(xù)7～20分鐘，所有潛水泵同時運(yùn)行，在閘門前5～10m左右的范圍內(nèi)水體不結(jié)冰，阻止庫區(qū)冰層擠壓閘門。 </p><p>　　5、幾種破冰方法的比較 </p><p><b>　　5.1人工破冰。 </b>

10、</p><p>　　優(yōu)點：1、施工方法簡單，不受外界環(huán)境限制；2、費用較低。 </p><p>　　缺點：1、作業(yè)人員危險性大；2、勞動強(qiáng)度大。 </p><p><b>　　5.2機(jī)船破冰。 </b></p><p>　　優(yōu)點：1、效率高，沒有作業(yè)危險；2、需要人工少，費用較高。 </p><p&

11、gt;　　缺點：1、受單位條件的限制，沒有機(jī)船的水庫無法實施；2、如果溢洪道閘門不在同一區(qū)域，機(jī)船來回需要繞行的距離遠(yuǎn)，造成費用增加。 </p><p>　　5.3潛水泵連接管路破冰。 </p><p>　　優(yōu)點：兩孔為一組，使用潛水泵數(shù)量少。 </p><p>　　缺點：1、管路較長，安裝拆除需要人員數(shù)量大；2、潛水泵出現(xiàn)故障維修難度大。 </p>

12、<p>　　5.4單孔單泵破冰。 </p><p>　　優(yōu)點：1、安裝拆除需要人員少；2、統(tǒng)一控制，自動化程度高；3、使用低功率水泵，費用較低。 </p><p>　　缺點：1、使用的水泵數(shù)量多；2、受供電電源限制。 </p><p><b>　　6、綜合比較 </b></p><p>　　1、從破冰工作運(yùn)行情

13、況看 </p><p>　　人工破冰與機(jī)船破冰比較：人工破冰施工方法簡單，不受周圍環(huán)境因素影響，但需要人員多，且存在人員容易滑落水的在不安全因素；機(jī)船破冰效率高且安全，但費用較高，當(dāng)庫區(qū)冰層達(dá)到一定厚度時，機(jī)船穿梭于兩個溢洪道之間難度大。 </p><p>　　潛水泵連接管路破冰與單孔單泵破冰比較：前者安裝、拆除、維修比較困難，后者雖使用水泵數(shù)量較多，但選用低功率的水泵，不但省電，而且維修

14、方便，自動化控制，運(yùn)行費用較低。 </p><p><b>　　2、從破冰效果看 </b></p><p>　　人工破冰與機(jī)船破冰都不能保證閘門前區(qū)域水體不結(jié)冰，且需要每天進(jìn)行破冰，而使用潛水泵連接管路破冰或采用單孔單泵破冰，都能保證閘門前的水體不結(jié)冰，且沒有殘冰存在。 </p><p><b>　　7、結(jié)語 </b>&l

15、t;/p><p>　　近幾年，崗南水庫閘門前破冰采用的是人工破冰方法，從破冰效果和費用等綜合考慮，采用單孔單泵的破冰方法安裝、拆除、維修、運(yùn)行成本都優(yōu)于其他破冰方法，效果最好，建議崗南水庫進(jìn)一步改進(jìn)破冰方法，采用單孔單泵破冰方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　【1】賈建梅.西大洋水庫閘門冬季破冰防凍. &