延安黄河引水工程金属结构防冰冻研究

安术鑫，董旭荣，张 琳

（陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西 西安 710000）

延安黄河引水工程取水口地处延川县延水关镇，冬季冰情复杂，查阅2013年至2015年吴堡（二）站实测冰流量成果表和逐日平均冰流量表等资料，极端最低气温-22.5℃，河道冰期最长天数134 天，最短天数52 天，冬季最大冰流量39.4 m3/s，春季最大冰流量24.3 m3/s，最大岸边冰厚0.49 m。取水口多年平均含沙量29.9 kg/m3，实测最大含沙量1040 kg/m3。现行国内金属结构防冰冻措施较多，拟对不同的防冰冻措施进行现场试验，根据试验结果制定适合延安引黄取水口的防冰冻措施。此次主要对压力水射流法扰动装置，压缩空气扰动装置，电热蒸汽、油泵加热进行现场防冰冻试验。

1 延安引黄工程取水口金属结构布置

延安黄河引水工程取水斗槽设有上、下游两个取水口，两个取水口对称布置，取水斗槽总长度160 m，斗槽为封闭式箱体结构。上游取水口与黄河主河道顺水流布置，进口处倾斜布置一道25.3 m×0.8 m（宽×高）浮箱式导冰排（下游取水口未设导冰排），上游取水口从上游至下游依次设有1 扇7 m×8.55 m（宽×高）露顶式拦污粗栅，1 扇7 m×2 m（单节门叶高1 m，共两节）露顶式叠梁挡沙闸门，1 扇7 m×15.75 m（宽×高）露顶式拦污细栅，1 扇7 m×2 m（宽×高）潜孔式取水闸门，取水口闸顶设置1 台单向门式启闭机进行拦污栅清污和闸门启闭。

2 压力水射流法防冰冻试验

2.1 试验方案

压力水射流法扰动装置工作原理：压力水射流法采用潜水泵抽取黄河原水，通过高压软管将水送入喷水钢管，喷水钢管上布置有喷嘴，根据计算确定潜水泵扬程、喷嘴数量、间距等，喷水钢管放置于水面下20 cm 左右，通过喷嘴从水下向上喷水，增加水面动能从而达到水面不结冰的目的。……