细河北台段拦河坝电气节能设计与施工节能探讨

细河北台段拦河坝电气节能设计与施工节能探讨

孙菲

(辽宁石佛寺供水有限责任公司，沈阳110166)

摘要：橡胶拦河坝具有非常广阔的应用前景，不仅工程造价低、结构简单，而且有利于环境保护。本文基于细河北台段拦河坝工程地质背景，研究了拦河坝电气节能设计方案，探讨了拦河坝施工节能措施，可供类似工程条件下拦河坝电气节能设计参考。

关键词：拦河坝；节能设计；电气；施工节能

中图分类号：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

世界范围内橡胶拦河坝经过多年的发展以及在中国超过30年的工程实践表明：橡胶拦河坝具有非常强的工程应用价值和广泛的适用性。在世界上经济发展程度不同的国家，橡胶拦河坝都发挥了传统水坝不具有的优点，橡胶坝工程造价低，设计结构简单，对自然环境友好，有利于流域内生态保护。所以，橡胶拦河坝的应用前景非常广阔。

1工程背景

细河北台段拦河坝工程位于辽宁本溪市平山区团结桥下游，由橡胶坝、节制闸、管理房和取水井组成。

橡胶坝底板高程111.20m，坝长204.4m，坝高2.5m，泄流净宽192m，橡胶坝底板顺水流方向长9m。橡胶坝共分三跨，两边跨坝长66m，中间跨坝长60m，中墩厚0.8m。中墩顶高程114.20m，边墩顶高程114.70m，拦河坝正常蓄水位113.70m，挡水高度2.5m。

在橡胶坝充水时，为保障下游北台钢厂的用水，保证细河在此期间不断流，在橡胶坝左岸设置一节制闸，节制闸长2.8m，为1m×1m铸铁闸门，闸底板高程111.20m。闸门启闭机为10t螺杆式启闭机。

细河流域的洪水主要由流域内的暴雨造成，暴雨多发月份为6～8月，因此，细河洪水多发月份也是6～8月，且8月份洪水量最大。细河水流量见下表。

细河流域桥头站水流量统计表

2拦河坝电气节能设计

细河拦河坝的能耗主要包括三个部分：拦河坝生产和辅助能耗、拦河坝照明系统能耗、拦河坝配电器材自身的能耗。电气设计应以确保设备和工程能完整运行为前提，将设备能耗通过设计优化降到最低。

2.1电气节能技术与措施

设备运行期间会产生大量热量的电气设备，要尽可能地安装在散热条件良好的地方，从而尽量降低由于机械散热而产生的能耗，降低整个设备安装空间的整体能耗。另外，尽量将运行期间产生大量热量的设备房间与需要安装降温设施的房间分离，或者在房间的隔墙中采用隔热材料，降低热传导。选用环保节能型设备，比如选用损耗较低的变压器。

2.2供电、照明的节能技术与措施

a.供配电设备设施布置合理紧凑，靠近负荷中心，使高、低压载流导体的电能损失降低到最低程度。距离较长的供电线路会产生较大的电压损失，从而增大能耗，降低供电质量和经济效益。针对长距离供电线路应采取软启动装置，尽量将线路供压损失降到规定值，从而提高整个网络的供电质量和经济效益。合理选择电缆、导线截面。所有电缆及电线均选用电阻率小的铜导线。

b.优化照明系统。在保证足够光源和照明亮度的前提下，将照明系统能耗尽量降到最低。合理布置空间和设备安装位置，尽量利用太阳光照明。优化照明系统可采取的措施包括：选用节能灯具，既保证照明亮度又能降低照明能耗；将空间合理分区，合理调整不同空间的照明亮度；安装声控开关，自动化控制照明时间；选用节能开关，降低照明线路开关损耗。

3拦河坝施工节能设计

该工程施工强度与国内已建和在建的同等规模的水利工程相比，施工进度、强度属平均水平。施工组织设计首先立足于国内现有的施工技术水平，以机械化作业为主。在施工设施选择时，在满足施工要求和作业规程以及施工现场地形地质要求的前提下，综合考虑施工设备能耗、功率以及设备维护等方面，最好选择电动、液压设备，从而降低施工机械设备的生产能耗。

3.1主要施工设备选型及配套

在进行工程主要施工设备配套选型优化时，要综合考虑各分工程工程量、施工进度要求、具体施工方案等条件，最大限度发挥设备效能，满足工程要求，保证工程质量，降低施工期能耗。

a.分别以混凝土浇筑和土石方开挖施工作业为主体进行组合配套。

b.施工机械的各项技术性能必须能满足施工工程要求，如施工地点地形、施工对象的具体特征、运输物料的距离等条件，将设备效率和功能发挥到最大，保证工程质量和施工进度。

c.工程所用机械设备应具备以下特点：设备运转灵活，可操作性强，设备故障率较低，易于检修和设备安装，运行期间安全系数较大，有较好的操作防护设施，设备噪音小并且环保。

d.在确定工程机械化施工方案时，要保证综合经济效益，尽量选用机械成本和运行维护费用较低的设备，并且降低工人劳动量，经过经济技术方案比较，择优选用单位土石方成本较低的方案。

e.施工机械选择设计时，尽量选用机械工程适用性强、机械类型较为单一的产品，并且优先采用国产机械。如果工程条件要求必须选用进口设备，则应尽量减少所用机械的厂家数量，保证设备零部件的供应。

为了保证工程施工进度，施工机械尽量选用功率合适、效率高的，适当选用小型机械设备，以便既能发挥机械化程度的优势又能充分体现小型机械设备灵活易用的特点。

3.2施工辅助生产系统及其施工设计

辅助生产系统中主要的耗能来自两个方面:供水系统和混凝土搅拌系统。在这两个系统的优化设计时应充分考虑以下措施：ⓐ供水系统应充分利用工程附近的地面水源(如：河水)，经过专门水池处理后，供应生产生活区用水；ⓑ混凝土拌和系统采取集中布置方案，以尽量减少污染，使系统配套。

在施工期根据该工程的施工特点，建议采取以下节能措施：

a.定期检修设备，制定完善的机械设备检修和维护制度，降低机械故障率，使设备能够正常安全运行。严格渣料分类，将可循环利用的渣料与不能用的废料区分开来，按照施工要求分别堆放在不同位置，提高物料利用率。

b.根据施工设计选用合理型号的设备以及设备的数量，在保证设备连续运行的前提下，最大限度地减少设备空转，将设备效能发挥到最大。应尽量采用新施工设备，避免由于设备陈旧产生的运转不稳定、故障率高的情况。

c.制定合理的施工计划，将施工强度高峰错开，做到资源利用平衡。在混凝土浇筑时要充分考虑同一等级的混凝土应尽可能地在同一时间段施工，避免频繁地更换不同的混凝土。加强施工现场交通管理和组织，设立完善的交通标语和警示牌，疏通施工现场交通，避免施工车辆因堵车、起步、停车时带来的燃油损耗。

4结语

综上分析，通过优化后的电气设计方案和施工措施管理，达到了细河北台拦河坝的节能目的。通过采取节能技术，节能水平和能源利用效率较高，为实现国家节能减排、保护环境做出了应有的贡献。同时，为类似工程地质条件下拦河坝的建设和节能设计提供了参考依据，有力促进了拦河坝工程的建设和发展。

参考文献

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