遭泥沙掩埋后的尾水門槽沖沙方法

金 桂 林

(國網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠， 四川 都江堰 611830)

震后或泥石流災(zāi)害后，機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，河道內(nèi)的泥沙進(jìn)入尾水在尾水門槽處淤積。由于檢修需要對機(jī)組檢修落門時，存在尾水檢修門無法到位或關(guān)閉不嚴(yán)的情況，因此，對尾水門門槽處進(jìn)行排沙后落門是機(jī)組檢修必需要進(jìn)行的安全措施之一。選擇合理的方式來滿足安全、經(jīng)濟(jì)效益、工期需求對電站來說具有重要的現(xiàn)實意義。

1 概 述

福堂水電站每臺機(jī)組設(shè)置一尾水閘門，尾水直接排入河道，未設(shè)置大尾水檢修閘。在震后恢復(fù)時，由于河道泥沙沉積，四臺機(jī)組的尾水閘門均無法落到位，此時廠房四臺機(jī)組均處于待檢修狀態(tài)且不能運(yùn)行。雖然在尾水筑圍堰排水挖沙是最有效的解決方式，但其存在成本高、工期長的問題，對于在震后恢復(fù)重建分秒必爭的條件下具有非常大的實施難度。筆者經(jīng)過系統(tǒng)思考，提出了采用沖沙方式來解決這一問題，在時效和經(jīng)濟(jì)上滿足了要求，達(dá)到了效益最大化。

2 福堂水電站采取的沖沙處理方法

利用隧道內(nèi)的積水形成的水位差，通過主蝶閥、機(jī)組過流部件送至尾水形成穩(wěn)定水流，通過控制尾水門與沉沙之間的間隙高度提高泄流流速，利用水流的沖擊作用帶走沉沙，具體實施步驟如下。

2.1 檢測準(zhǔn)備工作

(1)測量尾水淤積深度：用測量繩綁一底面積較大的重物自尾水門槽處測量積沙至尾水門槽的地面高程，對比廠房建筑設(shè)計圖的尾水門槽高差，得到積沙厚度為3 m，故尾水門槽上方還有1m的空間可以過水。

(2)尾水通氣試驗：在四臺機(jī)組尾水旁通管上加一通氣管路，設(shè)一閥門作通斷之用。接入廠房檢修用低壓氣，打開一臺機(jī)組尾水旁通閥通入低壓氣，在尾水觀察氣泡冒出情況，確認(rèn)尾水肘管與外面處于暢通狀態(tài)。

(3)機(jī)組制動閘投入：為防止機(jī)組在過水時轉(zhuǎn)動，將機(jī)組制動閘投入以增加阻力。

(4)機(jī)組恢復(fù)至備用狀態(tài)：為防止機(jī)組在過水時轉(zhuǎn)動，機(jī)組處于備用狀態(tài)，調(diào)速器可正常操作。

(5)在尾水錐管排水觀察孔上裝一只量程為1 MPa的壓力表，用以觀察尾水錐管內(nèi)的壓力情況，確認(rèn)尾水泄水暢通。

(6)在尾水門吊桿上標(biāo)出高程，以控制其下落深度。將尾水門落下保持與沙面間隙為0.5 m鎖住。

2.2 沖沙操作及控制

(1)在以上準(zhǔn)備工作完成、再次檢查確認(rèn)無誤后，將導(dǎo)葉開啟5%開度(低于機(jī)組最低啟動開度9%)，開啟蝶閥旁通閥，向尾水錐管充水過流，通過尾錐管處裝設(shè)的壓力表監(jiān)視壓力確認(rèn)通道暢通。

(2)在確認(rèn)流水通道暢通后關(guān)閉旁通閥、關(guān)閉導(dǎo)葉，按正常程序開啟主蝶閥給蝸殼平壓，然后緩慢開啟導(dǎo)葉并將其控制在5%以內(nèi)，滿足機(jī)組不轉(zhuǎn)動的要求。機(jī)組流道過水對尾水沖沙，依靠尾水門與沙面的高度控制并提高出水速度用以沖刷尾水門槽處沉積的淤沙。

(3)在機(jī)組發(fā)生轉(zhuǎn)動時，應(yīng)立即全關(guān)導(dǎo)葉，待機(jī)組在制動投入的情況下停穩(wěn)后重復(fù)上述沖沙操作，并參考上次沖沙時的轉(zhuǎn)動開度適當(dāng)減少導(dǎo)葉開度并隨時觀察尾水錐管壓力表以確認(rèn)通道暢通。

(4)尾水沖沙持續(xù)進(jìn)行，每小時測量一次尾水沙面高程，調(diào)整尾水門落下高程，保持過流斷面高度保持在0.5 m，隨測隨調(diào)整。

(5)當(dāng)沙面沖至門槽底部時，延長沖沙時間1 h，以沖凈門槽角落的積沙，然后全關(guān)導(dǎo)葉，全關(guān)蝶閥并及時落下尾水門至門槽底部，以防止尾水無水流沖擊時泥沙再次回流堆積。

(6)當(dāng)機(jī)組完成沖沙后，開啟尾水旁通閥進(jìn)行檢修排水，觀察尾水門封水情況，在其能滿足檢修需求時即達(dá)到?jīng)_沙目標(biāo)。

(7)沖沙工作為一臺一臺依次進(jìn)行，直至全部機(jī)組尾水門經(jīng)沖沙后落到位后，利用最后一臺機(jī)組排盡隧洞及鋼管內(nèi)的余水，全站具備檢修條件。

(8)在機(jī)組檢修完畢，檢查確認(rèn)具備啟動條件后方可起吊尾水門。起吊時，由于尾水門被淤沙堆積，需根據(jù)尾水啟閉機(jī)上設(shè)置的起重量顯示來操作尾水啟閉機(jī)，但應(yīng)將啟閉力控制在一定范圍(起重量顯示的1.2倍)，等待起重顯示回復(fù)到正常值后，再啟動啟閉機(jī)使啟閉力達(dá)到1.2倍，一步一步提起尾水門，以防止因受力過大而對尾水門及啟閉機(jī)造成破壞。機(jī)組正常啟動，投入商業(yè)運(yùn)行。

3 結(jié) 語

利用現(xiàn)有電站設(shè)備進(jìn)行沖沙，不必要在尾水筑堰排水挖沙，從而大大減少了施工時間和工作量，以每臺機(jī)組沖沙一天計算僅需要4 d就具備檢修條件，比筑堰提前工期至少20 d，從而給機(jī)組恢復(fù)發(fā)電創(chuàng)造了有利條件。在節(jié)約工期的同時既增加了發(fā)電量，又減少了資金投入，效益明顯。通過實際操作證明該方式可靠有效，可作為電站運(yùn)行中遇到類似情況的一種有效解決途徑。

作者簡介:

金桂林(1976-)，男，四川岳池人，副主任，工程師，在讀工程碩士研究生，從事水電站水輪發(fā)電機(jī)檢修技術(shù)與管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)