泵站是灌溉、排澇、調水等水利工程的核心 攔污柵作為泵站的輔助設施，其主要功能是有效攔截和清除水流中的污物 在使用過程中，攔污柵經常會出現(xiàn)阻塞、振動和銹蝕等問題，嚴重影響泵站安全、經濟和有效運行。現(xiàn)針對這些常見問題進行原因分析并提出解決對策如下。

1，泵站攔污柵常見問題原因分析

1.1攔污柵阻塞

近幾年，隨著水環(huán)境的惡化，泵站來流中的污物增多，特別是排澇期，大量污物隨流而下，在攔污柵前堆積，影響了泵站安全與運行。一方面，攔污柵被污物阻塞后，原有過水面積減小，加劇了柵體的阻水，柵前水頭損失增大，從而使泵站機組運行揚程增加，功率增大，時間延長。運行費用增加。另一方面，由于柵前污物堆積。使柵前、柵后水位差增大，加大了水流對柵體的作用力，嚴重時壓力超過柵體材料彎曲應力極限值，導致柵體結構變形甚至壓垮，失去對泵站的保護作用。

1.2攔污柵振動

在設計和安裝攔污柵時，對其動力特性考慮不周，導致攔污柵破壞的事件也時有發(fā)生 特別是大型泵站，攔污柵面積大，結構剛性較小，動態(tài)特性復雜，在高速過柵水流作用下，更容易發(fā)生劇烈振動。

水流通過攔污柵時，柵后尾流是攔污柵振動的主要振源 當周期性尾流的脫體渦頻率與攔污柵結構自振頻率接近時，攔污柵會因共振產生的大幅振動而破壞 工程實例表明，周期性尾流作用是攔污柵在短期內損壞的主要原因紊流尾流，特別是高能量的紊流，會使柵體結構產生隨機性振動，使攔污柵結構因疲勞而損壞。

1.3攔污柵銹蝕

攔污柵工作機理決定了其長期浸泡在水中，而攔污柵大多是普通鋼質材料或者鑄鐵材料制成的，容易發(fā)生以水為介質的電化學銹蝕 此外，河道內污物的腐爛變質、大量工業(yè)廢水的排人等水環(huán)境的惡化會加重攔污柵的銹蝕 攔污柵常見銹蝕部位主要集中在最高水位以下的范圍，在水位變化頻繁的區(qū)域銹蝕情況尤其嚴重。

隨著攔污柵使用時間的增加，銹蝕問題逐漸顯現(xiàn) 攔污柵銹蝕同樣會導致攔污柵過水面積減少，水頭損失增加有研究顯示：攔污柵銹蝕后水頭損失增量可以達到原進水口損失量的6O％。這充分說明了柵條銹蝕對水頭損失的影響極大。[1]銹蝕會使攔污柵減弱受力性能，降低穩(wěn)定性和可靠性，甚至形成大洞，對進水口流道中污物的攔截形同虛設，失去對泵站機組的保護作用.

2.解決問題的對策

2.1優(yōu)化攔污柵柵體設計

攔污柵柵體設計直接影響攔污柵的工作性能。攔污柵應有足夠的剛度、較高的固有頻率、較小的局部阻水系數和較好的抗腐蝕性：同時，能夠有效地攔截污物，方便清污.

常見的攔污柵為格柵式攔污柵，由柵條、主梁和其他部件構成 柵條問距 (柵距)是其最主要的結構參數。柵距的大小直接影響攔污效果和攔污柵的阻力系數，需要根據水泵類型、葉輪過流面積、垃圾的性質和數量等來決定。攔污柵標準有效柵距一般為水泵口徑的 1／10-1／30，但對于中小型軸流泵，葉輪之間有較寬闊的通道和較強的過流能力，柵距要適當放大，以減少水頭損失和避免污物過多堆積：在一般污物情況下，柵距可適當增大，其有效柵距以 80～120mm為宜。

針對攔污柵的振動，加固攔污柵可以改變攔污柵自振頻率，避開和水流激振的共振頻率，達到減振的目的 根據工程經驗，攔污柵的柵條采用不規(guī)則的間距，用螺栓連接，設置攔污柵斜撐，同時在攔污柵橫撐上通過夾緊連接將攔污柵固定在加勁構件上，可以防止攔污柵的有害振動.

2.2合理安放攔污柵

選擇合理的攔污柵布置方式，可以有效地攔截和清除污物?！侗谜竟こ桃?guī)范》要求攔污柵可直立放置也可以傾斜布置 中小型泵站，大多是在泵站進水口前直立或略傾斜放置攔污柵 研究表明，改變攔污柵的安裝傾斜角度。利用水流的推力將攔污柵下部的污物推到柵的上部，再配以合適的清污臺面，在工程投資增加不多的情況下，有利于人工清除柵前的污物，避免攔污柵阻塞。對于攔污柵的傾斜角度，有研究者用膠合板和金屬板做成攔污柵物理模型(柵距為30mm)，通過物理實驗得出結論：當攔污柵傾角大于60°時，其下部有少量雜草堆積：而當傾角小于45°時，各種水草都能被推向柵的頂部，在實驗條件下不發(fā)生污物與柵條的纏繞.

2.3防護攔污柵銹蝕

在實際應用中發(fā)現(xiàn)，對攔污柵銹蝕進行防護時，采用噴鋅或涂鋁粉氯化橡膠油漆防腐的效果不理想 相比較而言，涂料防腐是常用的防護手段 但目前國際國內的防腐涂料品種很多，涂料的選擇對攔污柵的防腐是重要的 攔污柵處于水流和泥沙的沖刷下，要求涂料具有一定的耐磨特性 特別是柵條表面的防腐，其涂料的硬度應能滿足抗沖刷、抗磨損的要求 國內不少涂料的漆膜都能滿足這些要求，但大多數涂料要求金屬表面達到GB8923—88Sa2，5級非常徹底的噴砂除銹標準 達到這樣的標準需耗費大量工時，特別是在施工現(xiàn)場，要對銹蝕嚴重的大面積的金屬表面除銹達到GB8923—88Sa2，5級的標準很困難 但如果銹蝕表面處理不好，涂料附著不牢，密封不嚴實，會降低涂料的防腐效果 所以，選用涂料時要考慮其噴涂技術要求.

在金屬表面涂覆環(huán)氧樹脂涂層防止銹蝕，是從國外發(fā)展起來的一項防護技術，通過應用其防腐效果不錯。特別是液態(tài)環(huán)氧樹脂涂覆攔污柵，既可用于新建攔污柵的防腐，也可用于對老化結構銹蝕攔污柵的處理，工藝簡單，可在現(xiàn)場操作，能有效延長攔污柵的使用壽命，提高其安全性.

2.4有效清污

及時清除攔污柵前的污物是防止攔污柵阻塞，減少柵前水頭損失，保證攔污柵有效發(fā)揮對水泵機組保護作用的基本措施 泵站清污分為人工清污和機械清污。我國一般采用人工清污，這種方式需要在一定水流速度的情況下進行，而且只能打撈表面污物，工作效率低。對于柵面較大、污物較多的泵站，應配以機械清污。

近幾年我國清污技術發(fā)展很快，各類清污機層出不窮，即使同一類型的清污機，工作原理相同，但結構設計上也略有差別 選用清污機時，要根據泵站工程的特點、污物數量和種類等因素來綜合考慮。例如：對于孔口寬深的不適合選用回轉式清污機，這種情況下，如果污物量不大，可以采用抓斗移動式格柵清污機：如果污物量較大，可采用鋼絲繩牽引式固定格柵清污機進行清污對于生活垃圾、白色污染物、樹干、動物尸體、塑料桶等污染物，回轉式清污機不能有效清除，因為生活垃圾中的一些纏繞物會纏繞在回轉靶齒上，難以清理：可以選用鋼絲繩牽引式固定格柵清污機或抓斗移動式格柵清污機，但抓斗移動式格柵清污機要一層一層清理，效率低：鋼絲繩牽引式固定格柵清污機清污量大，速度快，但污物太多時需要靠向下牽引力牽引才能落耙 總之，各種清污機各具特點，各有其適宜的工作狀況，選用時要綜合考慮各種因素。

此外，要優(yōu)化清污模式 清污模式可分為安全清污、連續(xù)清污和經濟清污 3種。要根據泵站污物來量、攔污柵前后水位差、清污機清污速度等因素來確定清污周期，以保證泵站的運行效率。

3.結語

攔污柵雖然是泵站的輔助設施，但對保證泵站安全、經濟和有效運行發(fā)揮著重要作用 針對攔污柵在使用中出現(xiàn)的阻塞、振動和銹蝕問題，可以從優(yōu)化攔污柵的結構設計、改進其安裝形勢、采用新材料新技術防銹等，提高攔污柵的攔污和清污性能 要加強攔污柵應用技術的研究，在充分考慮泵站自身的運行和管理特點前提下，合理采取措施，確保泵站運行安全、經濟。

參考文獻

[1]Syamalarao B C，歐美一些水電站攔污柵被破壞的考察[J].水力發(fā)電與壩工建設.1989(1)：28~36，

[2]張多鋒，泵站人工清污攔污柵的改進[J].排灌機械.2001(4)：21~22，  

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