水利水电库区漂浮污物智能化综合治理技术进展

开展水利水电库区漂浮污物智能化综合治理技术研究和应用是至关重要。笔者团队经过多年的研究攻关,探索出了一套“估漂—拦漂—清漂—用漂”一体化智能化综合治理技术。研究结合水文、气象大数据信息及库区环境状况,对水面漂浮污物的来量提前进行预判;分析了行业内拦漂技术的痛点和难点,研发了适应水流速度大、水位变幅高、防翻转、防沉没的拦漂系统,实现了不同工况下水面漂浮污物的高效拦截;采用多传感系统与人工智能相融合的新一代信息技术,攻克了水面漂浮污物强识别、防误判的关键技术,研制了水面漂浮污物智能识别、自动打捞的高效清污机器人系列产品;开发了将漂浮污物快速制成有机肥、生物质燃料的资源化利用设备,解决了水面漂浮污物上岸后无害化处理的难题。相关研究突破了水面漂浮污物智能化治理的多项关键技术,从漂浮污物来量估计、高效拦截、智能打捞、无害化处理及循环利用多个方向全面开展研究工作,构建了水面漂浮污物一体化的综合解决方案,为水利水电工程的安全运行起到了积极作用。

高流速拦漂系统的研究与实践——以桐子林水电站为例

水利水电工程传统拦漂排在高速水流环境下运行经常发生翻转和破坏,本研究探索出一种抗倾翻能力强、永不沉没并能进行过载自溃保护的新型拦漂系统。该研究首先建立了拦漂系统张力模型和浮箱水流冲击受力模型,对传统浮箱及新型浮箱的抗倾翻稳定性进行了分析比较,并介绍了拦漂排浮箱与钢丝绳采用回转铰接连接方式的工作原理。该新型拦漂系统具有抗倾翻能力强、永不沉没并能进行过载自溃保护等突出特点,尤其适合于以河床式水电站为代表的各种高流速水域的漂浮污物拦截,具有较为广阔的市场应用价值。

水电站斜坡导槽高深水位变幅水力自升降拦漂系统——以锦屏一级水电站为例

根据锦屏一级水电站拦漂系统项目水位变化大、两岸斜坡陡峭地形等特点,为运行安全、节省成本和技术可靠,研究出了一种两岸斜坡固定导槽水力自升降拦漂系统。采用比选方案,拦漂排两岸固定连接机构技术选用“岸坡固定导槽+拦漂排端部连接装置”方案,升降控制技术使用水力自升降控制方案。介绍了斜坡固定导槽水力自升降拦漂工程的组成,斜坡固定导槽稳定技术,端部连接装置水力自升降技术,以及浮箱防翻转、防沉没技术等。该拦漂工程自2014年运行以来,运行稳定,效果良好,达到了预期的设计效果。为在地形复杂的高山峡谷区、超深水位变幅、暴风气象条件情况下的水电站设置拦漂工程提供了可靠、高效的新技术,具有显著的经济效益与环境保护效益,对类似工程拦漂具有指导作用和市场推广价值。