劉有來，武強，李本新
(蘭州市自來水總公司，甘肅蘭州730030)

　　摘 要：利用浮力原理，將原預沉池平面輪式擋污閘板改造為浮箱式閘板，既便于升降操作和防腐檢修，又能完全滿足生產工藝要求，從而大大降低了日常的維護管理強度和檢修費用。
　　關鍵詞：預沉池；閘板改造；浮力
　　中圖分類號：TU991.2
　　文獻標識碼：C
　　文章編號： 1000-4602(2001)02-0055-02

　　1 概況

　　黃河是蘭州第一水廠的水源，取水口位于黃河上游蘭州市西端的西柳溝段，兩座一級泵站均采用斗槽預沉取水方式。預沉池的主要作用為沉積源水中的泥沙，阻擋水面浮物和雜草，它的位置低于黃河河床，在正常生產狀況下其上游沖洗閘板關閉，水流從黃河下游倒流溢入，加上下游進水閘板的阻攔，使泥沙和浮物不易進入預沉池(圖1)。當沉積泥沙和水面浮物較多時，同時打開上、下游閘板，利用湍急的水流將泥沙和浮物沖走。

　　預沉池下游進水口處設置有平面輪式閘板，每塊閘板由三塊小閘板垂直疊放落成，總重約16.8t，由對稱設置在閘板兩側上方的提升裝置起吊。按原先的設計要求，閘板沿下游進水口處兩側導槽下放至離池底1.5m高的混凝土支墩上，進水從閘板下方通過(圖2)。由于該平面閘板體積、重量都比較大，按生產工藝要求，升降操作較為頻繁，加上處于露天作業，使日常的維修管理非常不便。有一段時間，曾嘗試在下游進水口處不再放置閘板，結果當黃河源水較清時效果還可以，但到了洪水期間，黃河水位上升，水面浮物和雜草增多而容易進入預沉池，影響供水安全。1998年夏季，因黃河上游一家化工廠膠油泄漏，隨水大量飄入預沉池 并進入提升泵房，大面積粘附在擋污格柵和旋轉濾網上，造成嚴重的水質污染和經濟損失。

　　2 閘板改造

　　1999年初，對上、下游兩座一級泵站預沉池的進水閘板都進行了改造。
　　①原理：將閘板制作成浮箱式閘板，可利用自身浮力使其在水面上、下都有一定的攔污高度，用以阻擋水面浮物和雜草。
　　②改造工藝。為節約材料，利用原有的一塊小閘板為基本框架，改制成浮箱式閘板。原先的小閘板是以型鋼為骨架，四面用鋼板焊制而成，故只需用δ＝5mm鋼板焊封另外兩面，即可制成密封箱體，見圖3。制作完畢后進行密封性水壓試驗(P＝0.3MPa)，無滲漏即可。

　　③增設密封圈。為提高閘板與導槽間的密封性能，在閘板正面、背面兩側邊緣增設P型橡 膠，先用條形鋼板壓住橡膠條，然后用螺栓固定。
　　④浮力計算。閘板浮起的條件為：水下部分的排水量等于閘板的重量。黃河水密度按ρ水＝1.05kg/L計算 ，則閘板水下部分高度H水下＝V排水量/S底＝G閘板/(ρ水·S底)＝6730/(1.05×10³×10.62)≈0.6m。 因閘板的總高度為1.3m，故閘板水面以上高度H水上＝1.3-0.6＝0.7m。實際工作狀態下，浮箱式閘板隨著黃河水密度的變化而略有升降，但基本上和計算結果相符。

　　3 改造后的效果

　　①增大了預沉池的進水斷面。由于將原先三塊小閘板減少為一塊，預沉池進水斷面加大，改制為浮箱后，因其他尺寸未變，其兩側仍在導槽內被水平方向定位，不會被水流沖出，只隨水位漲落而升降，從而有效地阻擋了水面浮物和雜草，保證了預沉池的安全運行。
　　②改制工藝簡單，費用較低(因為只是在原有小閘板的基礎上進行)，且非常實用。
　　③改制后的浮箱式閘板重量減輕、體積變小，源水中污泥、雜草不再像原先那樣容易進入或纏附在閘體上需要經常進行清理，故提升裝置的起吊頻率降低，閘板的升降操作和防腐 檢修都比較容易、方便。
該浮箱式閘板投入使用后，滿足了生產工藝要求，有效地防止了水面浮物進入預沉池，較好地解決了原平面閘板操作、檢修上的諸多不便，達到了預期的改制效果。

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收稿日期：2000-08-25