水利水电工程中,别是水电站,需将树木枝叶、庄稼杂草、塑料泡沫、生活垃圾等漂浮物阻挡在水电站外,止杂物进入水轮机组,保护水轮机组的正常运行。现有技术中,除按传统方案在进水口设置拦污栅外,常在距离水电站前方距离设置拦漂装置,将漂浮物阻挡在拦漂装置外,当漂浮物大量堆积之后再进行集中清理,清理的方法主要有人工清理和机械清理两种方式。现有的简易拦漂装置主要采用塑料桶、油桶等材料,在其端部用拉钩固定,利用水的浮力将拦漂装置浮于水面。但由于材料环境性能差,冲击性能差,易损坏脱钩断裂,造成大量漂浮物堆积在拦污栅前大幅降低了进水口的水头和流量,从而严重影响了水轮机组的正常运行;且由于浮桶材料所限,在漏水损坏时,也容易导致拦漂排整体或部沉没,导致拦漂失败。
塑料拦污浮筒由若干浮箱与镀锌网同时链接成索状,可简化为柔系平面结构。将水流、风和波浪对拦污排浮箱的作用转化为链节点作用力,然后根据虚功原理导出描述拦污排平衡状态的非线性方程组,并采用迭代方法求得漂浮式拦污排轴线张拉形状和张力数值解。洪江水电站工程实例计算结果表明:拦污排形态和轴向张力分布规律受水流单或与风、波浪组合作用的影响非常明显,不同运行工况呈现不同的形态,且张力一般呈非均匀分布,岸边支墩反力值大于坝前支墩反力值,张拉形态和张力分布与悬链线理论计算结果差别较大。尤其在不发电泄洪运行工况下,进水口水域主流方向变化显著、流速增大,拦污排将出现非稳定性态,可能产生流体诱发大幅度摆动。
塑料拦污浮筒由一系列金属杆连成排架,树立于水面,金属杆的尺寸及间距视漂浮物的类型、体积及数量而定。在水位变化较大的水库中,拦污排常做成链条式柔性排架,借助浮筒浮在水面上。在水位变化小的取水枢纽中,可使用固定式的拦污排。水上拦污绳;塑料拦污浮筒可布置在远离进水口开阔水面的,过水面积大,因而水头损失较小,一般可忽略不计。