淺談冬季調水

【摘要】山東大旱，山東省膠東調水局連續抗旱，沿線工程全年不休，泵站閘站連續運行，在冬季低溫條件下，出現了各種各樣的問題，比如浮冰、冰凍等，對調水運行產生了影響，本文著重介紹此類問題的應對方法和討論新方法，為其他工程提供參考。

【關鍵詞】泵站；低溫；調水

山東經過2014年、2015年連續兩年大旱，全省水庫蓄水明顯不足，部分水庫已接近死庫容，甚至見底，再加上降水不足，各地旱情越來越嚴峻。峽山水庫是山東省最大的水庫，三月底蓄水量僅為五千余萬方，約為去年同期的三成，接近死庫容。水資源的短缺，嚴重影響我省的生產、生活和生態。

山東省膠東調水工程連接黃河及南水北調干渠，作為山東省水資源調配的主要工程，肩負著重大使命。自2014年7月19日至2015年9月28日，共437天，累計調引黃河長江水近7億方。因旱情仍未解除，緊急檢修一個月后馬上投入抗旱工作中，自2015年10月29日至今年四月初，經過五個多月的時間調引黃河長江水已達4.5億方，為抗旱工作做出了積極貢獻。膠東調水工程的運行安全，直接影響膠東地區的抗旱工作，下面就介紹一下明渠閘站和我泵站在冬季調水中遇到的問題，分享我泵站的解決方法，同時討論新辦法的可行性。

膠東調水工程冬季調水多于夏季調水，雖然調水運行上有難度，但是冬季調水也有一些優勢。一是，夏季調水，氣溫溫暖，藻類容易繁殖，進而對水體造成污染。二是，冬季沿線耕地對水需求少，有效減少偷水發生。三是，整個工程多為開放式明渠，在夏季沿線居民到水渠附近活動多，容易出危險，沿線管理難度大。同時，冬季調水也有一些缺點，其中最大的挑戰就是對抗低溫。低溫會對沿線水渠、閘站、泵站的運行造成不良影響。在低溫條件下，運行會出現各種不利情況，如閘門設備會被凍住，不能正常使用；油壓設備油體粘稠，不能正常建立油壓；浮冰堵塞泵站進水流道，影響整個調水工程運行等。

1、閘門

閘門在低溫條件下，會被凍住，無法啟閉，盲目啟動電機，會損壞電機設備，也可能使閘門部件變形，無法及時調節水渠水位，對整個調水運行造成負面影響。我們主要從以下幾個方面進行解決，一是在調度運行初期調整好閘門，盡量在冰凍期不動閘門。二是閘站配備高壓水槍設備，對冰凍部位沖水，化開冰凍。三是在閘門槽處安裝加熱裝置，對閘門槽附近進行加熱，不能結冰。

但是在冰凍期，如果要調整閘門，高壓水槍效率并不高，老式閘門加熱裝置并不可靠，工作效率仍然很低。現在出現一種新型加熱設備——閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，這種加熱裝置由多組碳纖維加熱絲、多組溫度傳感器和金屬網架組成，將碳纖維加熱絲鋪設在金屬網架內，在每組碳纖維加熱絲之間的空隙內設有加熱絲填充層，外部包裹防水材料，用專用連接部件將設備與閘門面板連接起來。此種新設備配有溫度探頭，與溫度控制器連接，可以實現自動化控制。這種設備傳熱速度快、傳熱均勻，無熱損失，能耗低、環保性好、維護檢修方便，適用于水利工程各種閘門在冬季結冰期使用。

2、液壓設備

泵站液壓啟閉裝置也容易受低溫影響，低溫時，液壓油粘稠，不易流動，造成油壓不夠，閘門啟閉速度緩慢，影響機組啟停效果。停機時，閘門不能及時關閉，泵站下游大量水倒灌入泵體，葉輪倒轉時間過長，對機組造成損壞，如果下游水位過高，水壓過大，可能會造成閘門不能關閉。開機時，閘門不能及時開啟，水沖擊閘門，造成水體飛濺，水壓過大時，可能將閘門擠在閘門槽中，無法正常開啟閘門。主要應對措施主要有兩點，一是做好機房保溫，二是做好液壓裝置的加熱，給油箱和油管安裝加熱裝置，環境溫度對設備造成影響時，打開加熱裝置，給油升溫，使設備能正常運行。

3、浮冰

浮冰會對沿線設備造成破壞，并極大影響調水運行作業。在深冬季節，天氣寒冷，明渠水面必然結冰，形成冰殼，此時必須控制好水位，水位不可劇烈波動，也不能太過低于或高于冰殼生成處，否則冰殼斷裂，形成浮冰。另外，在冬季初期，水面夜間結冰，白天溫度升高后，冰又會化開，這段時間也極易造成浮冰。浮冰隨水流流向下游泵站，在泵站攔污柵處積攢，逐漸形成大塊冰體，嚴重堵塞泵站進水口，調水效率下降，盲目啟動攔污柵，可能造成鏈條崩斷，造成危險。目前，我泵站為了解決這個問題，將攔污柵上游處的檢修閘門落下，使閘門下沿埋入水面下，目的是為了攔截部分浮冰，讓盡可能少的浮冰不接觸攔污柵，另外配備高壓水槍設備，對已經結冰的地方進行化冰作業。這種辦法也有缺點，隨著水位的變化，檢修閘門也要隨之變化，天氣寒冷時閘門與閘門槽會凍住，另外高壓水槍化冰效率不高。另外，在攔污柵上下游安裝水位尺或水位計，按時巡視，發現上下游水位差過大，可以判定攔污柵堵塞，需要及時處理。

對于解決浮冰問題，我有這么一個設想：在泵站上游容易結冰的地方，在水面架設結實的大網，讓大網浮在水面，固定在水渠兩側。如此，當冬季溫度低于冰點時，此處水面結冰，就會將網凍在冰里，就像鋼筋在混凝土里一樣。當溫度升高時，冰層逐漸融化，即使冰層斷裂，網也會將冰固定住，大塊浮冰不會隨水流流到下游泵站，只有出現小塊浮冰，不會對泵站造成太大的影響。當溫度降低時，水面又會重新結冰，將網和大塊浮冰一起冰凍起來，形成新的冰殼。當氣溫回暖，不再結冰時，將網撤走，入庫妥善保存，延長使用壽命。

以上就是我泵站在冬季調水運行中遇到的最主要的問題、暫行解決辦法和新辦法設想。在氣候條件苛刻的時候，應提高重視，加強巡視，及時發現問題，及時解決問題，才能更好的保障運行安全，更好的服務群眾。我希望能對大家提供一些幫助，并向廣大為抗旱做出積極貢獻的人致以崇高的敬意！