細(xì)河北臺(tái)段攔河壩電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與施工節(jié)能探討

孫菲

(遼寧石佛寺供水有限責(zé)任公司，沈陽(yáng)110166)

摘要：橡膠攔河壩具有非常廣闊的應(yīng)用前景，不僅工程造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且有利于環(huán)境保護(hù)。本文基于細(xì)河北臺(tái)段攔河壩工程地質(zhì)背景，研究了攔河壩電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案，探討了攔河壩施工節(jié)能措施，可供類似工程條件下攔河壩電氣節(jié)能設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：攔河壩；節(jié)能設(shè)計(jì)；電氣；施工節(jié)能

中圖分類號(hào)：TV222

Discussion on Xihe Beitai Section River Weir Electric Energy-saving

Design and Construction Energy Conservation

SUN Fei

(LiaoningShifosiWaterSupplyCo.,Ltd.,Shenyang110166,China)

Abstract：Rubber dam has very broad application prospect, which not only has low cost and simple structure, but also is conducive to environment protection. In the paper, river weir electric energy-saving design plan is studied and river weir constraction energy-saving measures are discussed based on geological background of Xihe Beitai Section river weir project, which can be used as reference for river weir electric energy saving design under similar project conditions.

Keywords：river weir; energy-saving design; electrical; construction energy-saving

世界范圍內(nèi)橡膠攔河壩經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展以及在中國(guó)超過(guò)30年的工程實(shí)踐表明：橡膠攔河壩具有非常強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值和廣泛的適用性。在世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同的國(guó)家，橡膠攔河壩都發(fā)揮了傳統(tǒng)水壩不具有的優(yōu)點(diǎn)，橡膠壩工程造價(jià)低，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)自然環(huán)境友好，有利于流域內(nèi)生態(tài)保護(hù)。所以，橡膠攔河壩的應(yīng)用前景非常廣闊。

1工程背景

細(xì)河北臺(tái)段攔河壩工程位于遼寧本溪市平山區(qū)團(tuán)結(jié)橋下游，由橡膠壩、節(jié)制閘、管理房和取水井組成。

橡膠壩底板高程111.20m，壩長(zhǎng)204.4m，壩高2.5m，泄流凈寬192m，橡膠壩底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)9m。橡膠壩共分三跨，兩邊跨壩長(zhǎng)66m，中間跨壩長(zhǎng)60m，中墩厚0.8m。中墩頂高程114.20m，邊墩頂高程114.70m，攔河壩正常蓄水位113.70m，擋水高度2.5m。

在橡膠壩充水時(shí)，為保障下游北臺(tái)鋼廠的用水，保證細(xì)河在此期間不斷流，在橡膠壩左岸設(shè)置一節(jié)制閘，節(jié)制閘長(zhǎng)2.8m，為1m×1m鑄鐵閘門(mén)，閘底板高程111.20m。閘門(mén)啟閉機(jī)為10t螺桿式啟閉機(jī)。

細(xì)河流域的洪水主要由流域內(nèi)的暴雨造成，暴雨多發(fā)月份為6～8月，因此，細(xì)河洪水多發(fā)月份也是6～8月，且8月份洪水量最大。細(xì)河水流量見(jiàn)下表。

細(xì)河流域橋頭站水流量統(tǒng)計(jì)表

2攔河壩電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

細(xì)河攔河壩的能耗主要包括三個(gè)部分：攔河壩生產(chǎn)和輔助能耗、攔河壩照明系統(tǒng)能耗、攔河壩配電器材自身的能耗。電氣設(shè)計(jì)應(yīng)以確保設(shè)備和工程能完整運(yùn)行為前提，將設(shè)備能耗通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化降到最低。

2.1電氣節(jié)能技術(shù)與措施

設(shè)備運(yùn)行期間會(huì)產(chǎn)生大量熱量的電氣設(shè)備，要盡可能地安裝在散熱條件良好的地方，從而盡量降低由于機(jī)械散熱而產(chǎn)生的能耗，降低整個(gè)設(shè)備安裝空間的整體能耗。另外，盡量將運(yùn)行期間產(chǎn)生大量熱量的設(shè)備房間與需要安裝降溫設(shè)施的房間分離，或者在房間的隔墻中采用隔熱材料，降低熱傳導(dǎo)。選用環(huán)保節(jié)能型設(shè)備，比如選用損耗較低的變壓器。

2.2供電、照明的節(jié)能技術(shù)與措施

a.供配電設(shè)備設(shè)施布置合理緊湊，靠近負(fù)荷中心，使高、低壓載流導(dǎo)體的電能損失降低到最低程度。距離較長(zhǎng)的供電線路會(huì)產(chǎn)生較大的電壓損失，從而增大能耗，降低供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)長(zhǎng)距離供電線路應(yīng)采取軟啟動(dòng)裝置，盡量將線路供壓損失降到規(guī)定值，從而提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。所有電纜及電線均選用電阻率小的銅導(dǎo)線。

b.優(yōu)化照明系統(tǒng)。在保證足夠光源和照明亮度的前提下，將照明系統(tǒng)能耗盡量降到最低。合理布置空間和設(shè)備安裝位置，盡量利用太陽(yáng)光照明。優(yōu)化照明系統(tǒng)可采取的措施包括：選用節(jié)能燈具，既保證照明亮度又能降低照明能耗；將空間合理分區(qū)，合理調(diào)整不同空間的照明亮度；安裝聲控開(kāi)關(guān)，自動(dòng)化控制照明時(shí)間；選用節(jié)能開(kāi)關(guān)，降低照明線路開(kāi)關(guān)損耗。

3攔河壩施工節(jié)能設(shè)計(jì)

該工程施工強(qiáng)度與國(guó)內(nèi)已建和在建的同等規(guī)模的水利工程相比，施工進(jìn)度、強(qiáng)度屬平均水平。施工組織設(shè)計(jì)首先立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的施工技術(shù)水平，以機(jī)械化作業(yè)為主。在施工設(shè)施選擇時(shí)，在滿足施工要求和作業(yè)規(guī)程以及施工現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)要求的前提下，綜合考慮施工設(shè)備能耗、功率以及設(shè)備維護(hù)等方面，最好選擇電動(dòng)、液壓設(shè)備，從而降低施工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能耗。

3.1主要施工設(shè)備選型及配套

在進(jìn)行工程主要施工設(shè)備配套選型優(yōu)化時(shí)，要綜合考慮各分工程工程量、施工進(jìn)度要求、具體施工方案等條件，最大限度發(fā)揮設(shè)備效能，滿足工程要求，保證工程質(zhì)量，降低施工期能耗。

a.分別以混凝土澆筑和土石方開(kāi)挖施工作業(yè)為主體進(jìn)行組合配套。

b.施工機(jī)械的各項(xiàng)技術(shù)性能必須能滿足施工工程要求，如施工地點(diǎn)地形、施工對(duì)象的具體特征、運(yùn)輸物料的距離等條件，將設(shè)備效率和功能發(fā)揮到最大，保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。

c.工程所用機(jī)械設(shè)備應(yīng)具備以下特點(diǎn)：設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，可操作性強(qiáng)，設(shè)備故障率較低，易于檢修和設(shè)備安裝，運(yùn)行期間安全系數(shù)較大，有較好的操作防護(hù)設(shè)施，設(shè)備噪音小并且環(huán)保。

d.在確定工程機(jī)械化施工方案時(shí)，要保證綜合經(jīng)濟(jì)效益，盡量選用機(jī)械成本和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低的設(shè)備，并且降低工人勞動(dòng)量，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案比較，擇優(yōu)選用單位土石方成本較低的方案。

e.施工機(jī)械選擇設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選用機(jī)械工程適用性強(qiáng)、機(jī)械類型較為單一的產(chǎn)品，并且優(yōu)先采用國(guó)產(chǎn)機(jī)械。如果工程條件要求必須選用進(jìn)口設(shè)備，則應(yīng)盡量減少所用機(jī)械的廠家數(shù)量，保證設(shè)備零部件的供應(yīng)。

為了保證工程施工進(jìn)度，施工機(jī)械盡量選用功率合適、效率高的，適當(dāng)選用小型機(jī)械設(shè)備，以便既能發(fā)揮機(jī)械化程度的優(yōu)勢(shì)又能充分體現(xiàn)小型機(jī)械設(shè)備靈活易用的特點(diǎn)。

3.2施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)及其施工設(shè)計(jì)

輔助生產(chǎn)系統(tǒng)中主要的耗能來(lái)自兩個(gè)方面:供水系統(tǒng)和混凝土攪拌系統(tǒng)。在這兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮以下措施：?供水系統(tǒng)應(yīng)充分利用工程附近的地面水源(如：河水)，經(jīng)過(guò)專門(mén)水池處理后，供應(yīng)生產(chǎn)生活區(qū)用水；?混凝土拌和系統(tǒng)采取集中布置方案，以盡量減少污染，使系統(tǒng)配套。

在施工期根據(jù)該工程的施工特點(diǎn)，建議采取以下節(jié)能措施：

a.定期檢修設(shè)備，制定完善的機(jī)械設(shè)備檢修和維護(hù)制度，降低機(jī)械故障率，使設(shè)備能夠正常安全運(yùn)行。嚴(yán)格渣料分類，將可循環(huán)利用的渣料與不能用的廢料區(qū)分開(kāi)來(lái)，按照施工要求分別堆放在不同位置，提高物料利用率。

b.根據(jù)施工設(shè)計(jì)選用合理型號(hào)的設(shè)備以及設(shè)備的數(shù)量，在保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的前提下，最大限度地減少設(shè)備空轉(zhuǎn)，將設(shè)備效能發(fā)揮到最大。應(yīng)盡量采用新施工設(shè)備，避免由于設(shè)備陳舊產(chǎn)生的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、故障率高的情況。

c.制定合理的施工計(jì)劃，將施工強(qiáng)度高峰錯(cuò)開(kāi)，做到資源利用平衡。在混凝土澆筑時(shí)要充分考慮同一等級(jí)的混凝土應(yīng)盡可能地在同一時(shí)間段施工，避免頻繁地更換不同的混凝土。加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)交通管理和組織，設(shè)立完善的交通標(biāo)語(yǔ)和警示牌，疏通施工現(xiàn)場(chǎng)交通，避免施工車輛因堵車、起步、停車時(shí)帶來(lái)的燃油損耗。

4結(jié)語(yǔ)

綜上分析，通過(guò)優(yōu)化后的電氣設(shè)計(jì)方案和施工措施管理，達(dá)到了細(xì)河北臺(tái)攔河壩的節(jié)能目的。通過(guò)采取節(jié)能技術(shù)，節(jié)能水平和能源利用效率較高，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。同時(shí)，為類似工程地質(zhì)條件下攔河壩的建設(shè)和節(jié)能設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)，有力促進(jìn)了攔河壩工程的建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]何東海.綿河水電站攔河壩改造設(shè)計(jì)方案比選[J].山西水利,2013,25(10):24-25.

[2]北京市永定河引水管理處.橡膠壩壩袋定型及經(jīng)驗(yàn).交流會(huì)論文集[C].本溪,1980.

[3]周光健. 某水電站攔河壩工程施工技術(shù)分析[J].黑龍江水利科技,2013(4):59-61.

[4]趙代深,侯朝勝,等.混凝土拱壩溫控措施優(yōu)化和橫縫開(kāi)度仿真計(jì)算研究(國(guó)家“九五”科技攻關(guān)報(bào)告)[R].天津：天津大學(xué),1999.

[5]孫宇,吳艷萍. 淺談西溝電站攔河壩在設(shè)計(jì)中的選型及施工中的改進(jìn)[J]. 農(nóng)村實(shí)用科技信息,2007(12):45.