浅议位山三干渠泵站拦污栅更新改造

夏忠朋　魏庆阳　杜保民

（聊城市东昌府区水务局，山东 聊城 252000）

【摘　要】拦污栅是设在进水口前，用于拦阻水流挟带的水草、漂木等物（一般称污物）的框栅式结构。拦污栅作为泵站的辅助设施，有效拦阻污物，确保泵站安全运行。位山三干渠泵站，其拦污栅设计简单，腐蚀严重，拦阻污物效率低，给泵站安全运行带来隐患。东昌府区水务局多方筹措资金，于2012年对灌区泵站的拦污栅进行了更新改造，取得了较好的效果，为同类型泵站拦污栅改造提供了科学依据。

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关键词 泵站；拦污栅；更新改造

聊城市东昌府区位山三干渠泵站，位于东昌府区西部高亢区位山三干渠左右岸；十处泵站总装容量3575KW，共装机45台，配套28ZLB-125轴流水泵45台，安装高压变压器13台，总设计流量53.2立方米每秒，年提水总量约9000万立方米，十处泵站为灌溉泵站。担负着东昌府区西部高亢区9个乡镇，424个行政村，40多万人口地下水的补源，以及80余万亩农田的灌溉任务。在历年的抗旱灌溉中泵站适时开机扬水，确保了灌区农民用得上及时水，为灌区农业连年丰收作出了突出贡献。泵站进水池拦污栅作为泵站的辅助设施，有效的拦阻水流中污物，保障了泵站的安全运行。

1　泵站拦污栅的基本情况

拦污栅作为泵站的辅助设施，其主要功能是有效拦截和清除泵站进水池水流中的污物。该灌区泵站，大多成建于上世纪八十年代，拦污栅多未进行更新改造，锈蚀老化严重，部分栅条损坏，无法起到拦污作用。且由于拦污栅栅距设计不合理等原因，扬水时栅前壅水，栅前栅后水位差大，增加了能耗损失。原拦污栅多用人工清污，未设计清污天桥，清污难度大，劳动强度高。鉴于拦污栅给扬水灌溉带来的安全隐患，东昌府区水务局多方筹措资金，于2012年10对位山三干渠十处泵站拦污栅进行了重新设计安装，其效果较好，取得了一定经济效益。

2　解决问题的对策

2.1　优化拦污栅栅体设计

三干渠泵站的拦污栅为立式格栅式拦污栅，由栅条、主梁和其他部件构成，栅条间距(栅距)是其最主要的结构参数；栅距的大小直接影响拦污效果和拦污栅的阻力系数，而叶轮过流面积、垃圾的质和数量也会影响。拦污栅标准有效栅距一般为水泵口径的1/10~1/30，但对于中小型轴流泵，叶轮之间有较宽阔的通道和较强的过流能力，栅距要适当放大，以减少水头损失和避免污物过多堆积：在一般污物情况下，栅距可适当增大，其有效栅距以80～120mm为宜。

由于三干渠泵站引用的为黄河水，黄河水泥沙含量大，水草多。而拦污栅栅体设计直接影响拦污栅的工作性能。拦污栅应有足够的刚度、较高的固有频率、较小的局部阻水系数和较好的抗腐蚀性：同时，能够有效地拦截污物，方便清污。在充分考虑外界因素干扰的情况下，通过论证实验，确保设计科学。

针对拦污栅的振动，我们根据各泵站进水池容积及池水深度，对拦污栅可以改变拦污栅自振频率，避开和水流激振的共振频率，达到减振的目的。根据工程经验，拦污栅的栅条采用不规则的间距，用螺栓连接，设置拦污栅斜撑，同时在拦污栅横撑上通过夹紧连接将拦污栅固定在加劲构件上，可以防止拦污栅的有害振动。通过实验符合我们预期设计要求。

2.2　合理安放拦污栅

选择合理的拦污栅布置方式，可以有效地拦截和清除污物。根据十处泵站进水池设计的要求，科学安装。

2.3　防护拦污栅锈蚀

对拦污栅锈蚀进行防护时，要求涂料具有一定的耐磨特性特别是栅条表面的防腐，其涂料的硬度应能满足抗冲刷、抗磨损的要求国内不少涂料的漆膜都能满足这些要求，但大多数涂料要求金属表面达到GB8923—88Sa2，5级非常彻底的喷砂除锈标准达到这样的标准需耗费大量工时，特别是在施工现场，要对锈蚀严重的大面积的金属表面除锈达到GB8923—88Sa2，5级的标准很困难但如果锈蚀表面处理不好，涂料附着不牢，密封不严实，会降低涂料的防腐效果所以，选用涂料时考虑其喷涂技术要求。

在金属表面涂覆环氧树脂涂层防止锈蚀，是近几年发展起来的一项防护技术。本次对泵站拦污栅更新改造应用其防腐效果较好，特别是使用了液态环氧树脂涂覆拦污栅；这项技术，既可用于新建拦污栅的防腐，也可用于对老化结构锈蚀拦污栅的处理，工艺简单，可在现场操作，能有效延长拦污栅的使用寿命，提高其安全性。

2.4　合理清污方式

及时清除拦污栅前的污物是防止拦污栅阻塞，减少栅前水头损失，保证拦污栅有效发挥对水泵机组保护作用的基本措施。泵站清污分为人工清污和机械清污。我区管扬水站均采用人工清污，前提是要求必须机组停止运行，因为这种方式需要水流接近静止的情况下进行，而且只能打捞表面污物，对于水面下较深处的污物看不清，缠绕结实很难打捞，工作效率低。本次改造对于栅面较大、污物较多的泵站，配备了机械清污，它可以深水作业，效率提高了。

此外，要优化清污模式，清污模式可分为安全清污、连续清污和经济清污3种。要根据泵站污物来量、拦污栅前后水位差、清污机清污速度等因素来确定清污周期，保证了泵站的运行效率。

通过2013年、2014年两年的灌溉运行检验，东昌府区位山三干渠十处泵站拦污栅更新改造项目，设计科学，安装合理，成效显著，切实提高了拦污效率，使泵站运行效率大大提高；适合在灌溉排涝及城市污水处理泵站推广应用，尤其适合在目前全国实施的小型农田灌溉泵站工程中推广应用，同时也适合在化工企业的污水处理中应用。

［责任编辑：刘展］