火电厂取水工程泥沙问题的试验研究.pdf

·1014· 第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集 火电厂取水工程泥沙问题的试验研究 李希霞 徐永年 朱毕生 李慧梅 戴 清 (中国水利水电科学研究院 北京 100044) 摘要：近些年来，中国水利水电科学研究院曾对不少火电厂的取水工程泥沙问题进行了模型试验研究， 所反映出的主要问题有：(1)取水口位置选择的原则：①取水口位置应有稳定的河床及岸坡，并有良好 的工程地质条件；②取水河段应有稳定的河势，首选河道凹岸顶冲点的下游；③当取水条件受限制选在 凸岸时，可考虑凸岸顶端偏上游一侧，且进行适当的人工整治或人工导流。(2)取水枢纽的布置形式： ①岸边有坝取水枢纽；②无坝取水枢纽，并分述了各自取水防沙特点；③取水枢纽进水底板高程的确定， 主要根据取水口断面的水位变化和河床冲淤特性来确定，并需考虑尽可能减小取水含沙量及进沙级配， 必要时需采取有效防沙措施，以减少有害粒径的进入；④取水建筑物对河道的影响等。 关键词：火电厂取水工程取水口 试验研究 火电厂的冷却水一般取自于天然河道，取水口位置布置得合理，电厂可安全可靠地 取水。近些年来，我院曾对不少火电厂的取水工程泥沙问题进行了模型试验研究，其中 既有北方多沙河流上的鄂尔多斯硅电、准格尔友谊取水工程等，也有南方少沙河流上的 沅江常德电厂、贵州纳雍和鸭溪取水工程等，总结这些火电厂取水防沙模型试验研究， 提出带有普遍性的问题加以分析总结，将对今后研究火电厂取水防沙问题提供参考。 1取水口位置的选择 取水口位置的选择是受诸多因素影响的，如取水河段的河势、地质地貌、河床冲淤 变化、工程造价、水文及环境等，经综合分析比较来加以确定。取水口位置选择的原则 主要有： (1)取水口位置应有稳定的河床及岸坡，有良好的工程地质条件。如鸭溪电厂坝址， 由于拟建溢流坝右岸坝肩为一不稳定山体，如图1的网格线所示，不宜修建工程，故将 溢流坝右端向上游旋转移动约60 m，以避开右岸不稳定山体，其他水工建筑物位置不变。 (2)取水河段应有稳定的河势，取水口位置一般宜首选河道凹岸顶冲点的下游，即水 流动力轴线的弯曲率最大的地方。如图2所示，利用弯道上的横向环流【11，凹岸受冲、 凸岸受淤的作用，可使位于凹岸的取水口取到含沙量较低的表层水，并且不论大中小流 量取水口位置可常期保持贴流状态，尤其在多沙河流上还要考虑河势变化带来的影响。 总之，选择取水口位置应考虑河势稳定、取水工程头部贴流、取水口前沿水流畅通，保 作者简介：李希霞，女，1962年出生，高级工程师，主要从事河流及水库湖泊方面的泥沙研究。 七、工程泥沙 比例尺1：2000 图1 鸭溪电厂水工建筑物平面位置示意图(单位：m) 匡三三夏圈泥沙严重淤积区 冲刷区 [二二二]底沙不进入区 ——。——‘一水流动力轴线 B ·————一水流流向 一一一一一一底沙运动轨迹 图2 典型弯道的水流和泥沙运动特性 ．1016． 第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集 证电厂供水。否则，将造成引水不足或取水口脱流，被迫停机。因此，应主要研究取水 河段的河势，优选取水口位置。 (3)当布置取水口受其他条件限制不得不在凸岸取水时，也应选在凸岸顶端偏上游一 侧，必要时可进行适当的河道整治或配备人工导流装置。如重庆发电厂新厂取水口，位 于粗柄碛下游的弯道凸岸下首，如图3所示，由于长江汛期含沙量高，河渣(漂木、水草、 污物等)量大，大量泥沙及河渣对过滤及清污设备造成损害，后经工程改造，电厂至今安 全运行。 图3重庆电厂取水河段取水口位置示意图 2取水枢纽的布置形式 取水口位置确定以后还应考虑取水枢纽的布置形式，根据目前已做过的一些电厂取 水工