細河北臺段攔河壩電氣節(jié)能設計與施工節(jié)能探討

孫菲

(遼寧石佛寺供水有限責任公司，沈陽110166)

摘要：橡膠攔河壩具有非常廣闊的應用前景，不僅工程造價低、結構簡單，而且有利于環(huán)境保護。本文基于細河北臺段攔河壩工程地質背景，研究了攔河壩電氣節(jié)能設計方案，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)能設計參考。

關鍵詞：攔河壩；節(jié)能設計；電氣；施工節(jié)能

中圖分類號：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)過多年的發(fā)展以及在中國超過30年的工程實踐表明：橡膠攔河壩具有非常強的工程應用價值和廣泛的適用性。在世界上經(jīng)濟發(fā)展程度不同的國家，橡膠攔河壩都發(fā)揮了傳統(tǒng)水壩不具有的優(yōu)點，橡膠壩工程造價低，設計結構簡單，對自然環(huán)境友好，有利于流域內(nèi)生態(tài)保護。所以，橡膠攔河壩的應用前景非常廣闊。

1工程背景

細河北臺段攔河壩工程位于遼寧本溪市平山區(qū)團結橋下游，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204.4m，壩高2.5m，泄流凈寬192m，橡膠壩底板順水流方向長9m。橡膠壩共分三跨，兩邊跨壩長66m，中間跨壩長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，為保障下游北臺鋼廠的用水，保證細河在此期間不斷流，在橡膠壩左岸設置一節(jié)制閘，節(jié)制閘長2.8m，為1m×1m鑄鐵閘門，閘底板高程111.20m。閘門啟閉機為10t螺桿式啟閉機。

細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，細河洪水多發(fā)月份也是6～8月，且8月份洪水量最大。細河水流量見下表。

細河流域橋頭站水流量統(tǒng)計表

2攔河壩電氣節(jié)能設計

細河攔河壩的能耗主要包括三個部分：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。電氣設計應以確保設備和工程能完整運行為前提，將設備能耗通過設計優(yōu)化降到最低。

2.1電氣節(jié)能技術與措施

設備運行期間會產(chǎn)生大量熱量的電氣設備，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械散熱而產(chǎn)生的能耗，降低整個設備安裝空間的整體能耗。另外，盡量將運行期間產(chǎn)生大量熱量的設備房間與需要安裝降溫設施的房間分離，或者在房間的隔墻中采用隔熱材料，降低熱傳導。選用環(huán)保節(jié)能型設備，比如選用損耗較低的變壓器。

2.2供電、照明的節(jié)能技術與措施

a.供配電設備設施布置合理緊湊，靠近負荷中心，使高、低壓載流導體的電能損失降低到最低程度。距離較長的供電線路會產(chǎn)生較大的電壓損失，從而增大能耗，降低供電質量和經(jīng)濟效益。針對長距離供電線路應采取軟啟動裝置，盡量將線路供壓損失降到規(guī)定值，從而提高整個網(wǎng)絡的供電質量和經(jīng)濟效益。合理選擇電纜、導線截面。所有電纜及電線均選用電阻率小的銅導線。

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。合理布置空間和設備安裝位置，盡量利用太陽光照明。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；安裝聲控開關，自動化控制照明時間；選用節(jié)能開關，降低照明線路開關損耗。

3攔河壩施工節(jié)能設計

該工程施工強度與國內(nèi)已建和在建的同等規(guī)模的水利工程相比，施工進度、強度屬平均水平。施工組織設計首先立足于國內(nèi)現(xiàn)有的施工技術水平，以機械化作業(yè)為主。在施工設施選擇時，在滿足施工要求和作業(yè)規(guī)程以及施工現(xiàn)場地形地質要求的前提下，綜合考慮施工設備能耗、功率以及設備維護等方面，最好選擇電動、液壓設備，從而降低施工機械設備的生產(chǎn)能耗。

3.1主要施工設備選型及配套

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

a.分別以混凝土澆筑和土石方開挖施工作業(yè)為主體進行組合配套。

b.施工機械的各項技術性能必須能滿足施工工程要求，如施工地點地形、施工對象的具體特征、運輸物料的距離等條件，將設備效率和功能發(fā)揮到最大，保證工程質量和施工進度。

c.工程所用機械設備應具備以下特點：設備運轉靈活，可操作性強，設備故障率較低，易于檢修和設備安裝，運行期間安全系數(shù)較大，有較好的操作防護設施，設備噪音小并且環(huán)保。

d.在確定工程機械化施工方案時，要保證綜合經(jīng)濟效益，盡量選用機械成本和運行維護費用較低的設備，并且降低工人勞動量，經(jīng)過經(jīng)濟技術方案比較，擇優(yōu)選用單位土石方成本較低的方案。

e.施工機械選擇設計時，盡量選用機械工程適用性強、機械類型較為單一的產(chǎn)品，并且優(yōu)先采用國產(chǎn)機械。如果工程條件要求必須選用進口設備，則應盡量減少所用機械的廠家數(shù)量，保證設備零部件的供應。

為了保證工程施工進度，施工機械盡量選用功率合適、效率高的，適當選用小型機械設備，以便既能發(fā)揮機械化程度的優(yōu)勢又能充分體現(xiàn)小型機械設備靈活易用的特點。

3.2施工輔助生產(chǎn)系統(tǒng)及其施工設計

輔助生產(chǎn)系統(tǒng)中主要的耗能來自兩個方面:供水系統(tǒng)和混凝土攪拌系統(tǒng)。在這兩個系統(tǒng)的優(yōu)化設計時應充分考慮以下措施：?供水系統(tǒng)應充分利用工程附近的地面水源(如：河水)，經(jīng)過專門水池處理后，供應生產(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，建議采取以下節(jié)能措施：

a.定期檢修設備，制定完善的機械設備檢修和維護制度，降低機械故障率，使設備能夠正常安全運行。嚴格渣料分類，將可循環(huán)利用的渣料與不能用的廢料區(qū)分開來，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)施工設計選用合理型號的設備以及設備的數(shù)量，在保證設備連續(xù)運行的前提下，最大限度地減少設備空轉，將設備效能發(fā)揮到最大。應盡量采用新施工設備，避免由于設備陳舊產(chǎn)生的運轉不穩(wěn)定、故障率高的情況。

c.制定合理的施工計劃，將施工強度高峰錯開，做到資源利用平衡。在混凝土澆筑時要充分考慮同一等級的混凝土應盡可能地在同一時間段施工，避免頻繁地更換不同的混凝土。加強施工現(xiàn)場交通管理和組織，設立完善的交通標語和警示牌，疏通施工現(xiàn)場交通，避免施工車輛因堵車、起步、停車時帶來的燃油損耗。

4結語

綜上分析，通過優(yōu)化后的電氣設計方案和施工措施管理，達到了細河北臺攔河壩的節(jié)能目的。通過采取節(jié)能技術，節(jié)能水平和能源利用效率較高，為實現(xiàn)國家節(jié)能減排、保護環(huán)境做出了應有的貢獻。同時，為類似工程地質條件下攔河壩的建設和節(jié)能設計提供了參考依據(jù)，有力促進了攔河壩工程的建設和發(fā)展。

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