一、拦污栅简介:
拦污栅设在进水口前,用于拦阻水流挟带的水草、漂木等杂物(一般称污物)的框栅式结构。拦污栅由边框、横隔板和栅条构成,支承在混凝土墩墙上,一般用钢材制造。栅条间距视污物大小、多少和运用要求而定。水电站用的栅条间距取决于水轮机型号及尺寸,以确保通过拦污栅的污物不会卡在水轮机过流部件中为准。

泄水隧洞和泄水孔一般不设拦污栅,如洞径或孔径不大,而沉木较多需要设置时,栅条间距宜加大。拦污栅所受荷载,除自重外,主要是污物堵塞后,在栅前后由于水位差形成的水荷载,一般按 2~4m水头考虑。拦污栅的栅面尺寸决定于过栅流量和允许过栅流速。为减少水头损失和便于清污,一般要求过栅流速不大于1.0m/s左右。拦污栅可以做成固定的或能够起吊的。
二、拦污栅结构:
拦污栅在平面上可以布置成直线形或呈半圆的折线形,在立面上可以是直立的或倾斜的,依水流挟带污物的性质、多少、运用要求和清污方式决定。水头较高的坝后式水电站的进水口常用直立半圆形;进水闸、水工隧洞、输水管道多用直线形。
深式进水口的拦污栅高度与水库水位和清污方式有关。对于不需要经常清污的,其顶部高程可略高于防洪限制水位(见水库特征值);需要经常清污的,则应高于需要清污的高水位。高度较大的拦污栅,可做成几节,每节的尺寸可根据起吊能力确定。
在寒冷地区的冬季,需要对拦污栅采取防冻措施。常用的方法有:①将低压(50V)电流通到拦污栅,利用金属结构本身的电阻发热来防冻,此法简便,但耗电量大;②在栅前水面下,利用压缩空气将水库下层温度较高的水体带到水面,维持拦污栅前后一段范围内不结冰,此法多用于大型水库。
三、拦污栅结构图:

四、拦污栅压差:
水流通过拦污栅时产生的水头损失即为拦污栅的压差。拦污栅的水头损失由两部分组成:一是固有水头损失——水流在通过拦污栅时,栅条对水流有局部的阻碍作用,产生局部水头损失,这是不可避免的。影响这种水头损失的因素有:栅条的几何形状、过栅水流的雷诺数、进口前断面的流速分布等。
另一部分是附加水头损失——拦污栅所拦截的污物部分地阻塞栅孔,或水流的腐蚀作用而导致的锈蚀,使拦污栅原有的过流面积减小,加剧了对水流的阻碍作用,致使过栅局部水头损失增加。

五、拦污栅的影响:
拦污栅阻水水压力过大导致的拦污栅破坏(失去对泵机组的保护作用)、进水水力损失和水泵工况点的改变,从而增加运行费用,加剧水泵的空化和空蚀,引起振动和噪音等灌溉和排水泵站从引水河道取水,一般引水河道较长,河道内水生植物繁殖迅猛,水源情况复杂,包括稻草、塑料物品、死畜、编织袋、树枝等形成的大量污物群随水流流向泵站进水池,特别是污水泵站,来流污物量大、组成复杂。
一旦污物进入水泵,有可能会打断叶片而损坏水泵;污物中的编织袋、成团的杂草很容易缠绕在叶片上,轻则使流量减小、效率降低,造成机组不平衡产生振动,重则使电机过负荷或产生堵转事故。站前污物成为影响泵站安全运行的一大隐患。
在泵站进水口设置拦污栅的目的,就是防止水流中的污物进入泵机组,对机组的正常运转起到保护作用。拦污栅拦截污物后,会对水流形成阻碍,并随着污物量的增加,栅前后水位差逐渐增大,为确保泵机组安全运行和拦污栅的正常工作,应适时清除栅前的污物,减小水头损失。
