拦污栅的设计

拦污栅的设计

一、拦污栅栅条间距

拦污栅栅条间距不宜过大，过大则会通过有害污物，起不到保护机组的作用;也不宜过小，过小则易于堵塞，加大水头损失。因此栅条的间距应根据水泵、水轮机的形式及转轮直径以及污物性质、数量等选择最大允许值。拦污栅栅条间距一般大于50小于200mm。

电站进水口的拦污栅栅条间距可参考表6-3初步选定。一般大型混流式和轴流式水轮机的导叶间隙较大，较大的污物可以通过;而小型的，尤其是冲击式水轮机，只有细小的污物才能穿行。

泵站进水口的拦污栅栅条间距：对于轴流泵，可取D/20；对于混流泵和离心泵，可取D/30。

二、拦污栅的结构计算

荷载

作用在拦污栅上的荷载包括：作用在栅面上的水压力，流水及原木对栅面的撞击力，机械清污机具作用在栅面上的附加荷载， 以及拦污栅的自重等。拦污栅设计荷载主要决定于栅面的水压差。在正常工作状态下(没有堵塞的情况〉，作用在拦污栅上的荷载是水流通过拦污栅时所形成的上下游水位差，其数值常为几厘米至几十厘米。如果存在污物，则压差将增加。当拦污栅被污物和冰冻完全封堵时，拦污栅将承受单方向的全部水头。这在电站运行上及拦污栅受力上是不允许的。所以必须采取有效的清污及防冻措施，来保证拦污栅不被完全封堵。

引水发电系统的拦污栅的设计荷载，应按栅面局部堵塞考虑，设计水位差一般采用2〜4m。对于河床式和引水式电站的拦污栅， 一般可选取较大的水头差;高水头坝后式电站的拦污栅'则可选取较小的压差。特殊情况应具体分析确定，水头差可适当加大，但不宜超过6m。

泵站的拦污栅设计水位差一般采用1〜2m，特殊情况酌情增减。

栅条的稳定性计算

平面式拦污栅与拱形拦污栅，其荷载分配及支承框架各构件的计算，与平面闸门、拱形闸门的相应构件的计算类似。栅条的强度计算，也与一般梁的计算相同。下面仅对栅条的稳定性计算作简要介绍。

在漂木、杂物众多的地方，如果考虑可能的漂浮或潜没物体对拦污栅的撞击力时，撞击力视漂浮或潜没物体的尺寸大小来确定，该力作用于栅条的位置，应是简支梁的中央、悬臂梁的端部等不利处。

计算时应将设计水头下的均匀荷载与撞击集中荷载叠加。

栅条稳定计算。栅条一般采用狭长的矩形截面，比较容易失稳。所以不仅要对栅条进行强度计算，还要验算其稳定性。栅条的稳定计算，按悬臂和跨中分别进行。悬臂部分用悬臂梁的稳定计算公式验算，跨中部分用简支梁的计算公式计算。按荷载类型的不同，矩形截面的临界荷载用其它公式计算。

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