3 攔污柵對泵站的影響
　　攔污柵對泵站的影響可以從水力損失、工作點的改變、空化空蝕、振動、噪音、能量和經濟損失等不同的方面考慮。本文結合江蘇淮安二站進行分析。
　　淮安第二抽水站，位于京航大運河和蘇北灌溉總渠的交匯處，是江蘇省江水北調第二級提水工程之一。該工程于1975年1月動工興建，1978年12月竣工，工程總投資1 062萬元。該站與淮安抽水一站、淮安抽水三站共同擔負著白馬湖地區農田的排澇及蘇北地區農田的灌溉用水和該地區的工業、航運、城鄉人民生活用水的任務。
　　3.1 水流通過攔污柵產生水力損失
　　攔污柵的水力損失由兩部分組成：其一為固有水頭損失，即水流在通過攔污柵時，柵條對水流有局部的阻礙作用，產生局部水頭損失。另一部分附加水頭損失，其產生的原因是由于攔污柵所攔截的污物部分地堵塞柵孔，或水流的腐蝕作用而導致的銹蝕，使攔污柵原有的邊界條件改變，加劇了對水流的阻礙作用，致使過柵的局部水頭損失增加[3]。
　　攔污柵的水頭損失[4]可按下式計算：
　　攔污柵局部水頭損失的產生導致多種不良的影響，如工作點的改變，產生振動，以及由此而產生的其他后果。表1為淮安二站由于攔污柵的阻塞而在進出水流道產生的水頭損失。
　　3.3 加劇水泵空化和空蝕
　　攔污柵阻塞使水泵工況點發生改變，水泵工況點流量減小。這樣進入葉輪內的水流方向偏離設計工況，由于葉片和葉輪室間有間隙而產生回流以及葉片產生的二次回流，導致水流的旋轉，當旋轉達到某種強度時旋轉流中心壓力下降而形成渦帶，當葉輪進口壓力降到一定值時，葉片背面會發生空化現象，當壓力繼續降低時，就會發生空蝕，嚴重時會導致葉片背面空蝕區域從葉片進口端向葉片中部發展。
　　水泵發生空化、空蝕時，大量汽泡的存在改變了流道內特別是葉輪內過流面積和流動方向，而使葉輪與水流之間能量交換的穩定性遭到破壞，能量損失增加，引起流量、揚程及效率的下降，甚至達到斷流，嚴重破壞水泵工作性能。
　　另外由于氣泡連續發育膨脹和潰滅而產生的壓力脈動進入轉輪及導葉內部，造成了轉輪轉距的脈動，引起軸功率的波動，且發出巨大的噪音，使運行不穩定，并影響機組效率。當脈動頻率接近水泵或某些部件的固有頻率時，會引起較大的振幅。淮安二站的現場試驗表明，當氣泡區自激振蕩的壓力脈動頻率正好與整個系統的水力頻率接近時，就會造成氣穴共振[4]。
　　3.4 機組頻繁開停機
　　為了排除攔污柵的阻塞就要對攔污柵進行清污，若采用人工清污，要頻繁的開停機，這不僅對泵站的基本運行不利而且對主機電的性能和絕緣設備帶來威脅。如淮安二站的主電機絕緣己經嚴重老化，近幾年來已發生幾次定子絕緣在試驗時被擊穿、轉子線圈在運行中斷路的事故[5]。同時由于每次開停機所引起的水泵裝置的過渡過程對泵站的危害更大，由于工況的變化而產生的非恒定流會引起整個機組的壓力發生激烈的變化，產生振動破壞。
　　3.5 能量損失與經濟損失
　　由于攔污柵的阻塞，使得進入水泵的流量減小，水頭也隨之降低，機組脫離高效區，效率減小，造成能量的損失，從而產生一定的經濟損失。淮安二站在1995年到2001年由于阻塞導致的損失1 573.29萬元，如表2所示[4]。

　　4 攔污柵清污存在的問題
　　
　　為了解決泵站清污問題，很早就已經開展泵站清污機的研制，但基本目標是研究機械的清污功能，沒有充分考慮排灌泵站的運行和管理特點。而排灌泵站一般年均運行時間較短,一年中大概有80%的時間清污機處于閑置狀態，在露天環境中難以達到良好的維修保養，所以一旦泵站開機運行，清污機卻不能保證正常工作，緊急的清污工作就只能采用人工進行[6]。這種方式需要在一定水流速度的情況下進行，且只能撈表面浮物，當柵差在0.2 m以上時，上部水流加快，就無法打撈1.5 m水面以下的卡阻物。
　　目前淮安二站采用汽車吊撈和船撈兩種清污方式，但是由于工作橋設計的不夠合理，致使這兩種清污方式都達不到理想的效果。又因采用真空破壞閥停機斷流方式，停機時水泵內和水泵至真空破壞閥下側出水流道的大量水斷流后倒灌進水流道，造成攔污柵面瞬時水壓差達4.58 m，倒灌水流猛然從里向外反向沖刷攔污柵，攔污柵上的雜草異物被吸入進水池，無法清污[6]。

　　5結語
　　(1) 加強泵站攔污柵結構與水頭損失關系、柵條的優化設計的研究力度，使得過柵流態有利于減小空化、空蝕和振動。
　　(2) 開展泵站攔污柵堵塞、銹蝕影響水頭損失的試驗研究和理論研究，尋求更高效的清污方式，保證攔污柵得到及時有效的清污。
　　(3) 南水北調工程是國家為解決我國水資源缺乏而采取的一項舉世矚目的水利工程，其東線工程以梯級泵站為基礎，逐級提水北送，規劃調水規模每年148億m3，以解決黃淮地區的缺水問題。這正體現了泵站在城市生活和農業灌溉中所處的重要位置，因此加強對泵站的研究將有利于發揮泵站對人民生活的積極作用，因此攔污柵作為泵站安全運行的重要因素更有其研究價值。
　　參考文獻：
　　[1] 張耀權.解決西安大泵站攔污柵失穩的辦法[J].廣東水利水電，2003（1）：37-39
　　[2] 閻詩武.水電站攔污柵的振動[J].水利水運工程學報，2001（2）：74-77
　　[3] 高金花.水電站進水口攔污柵的局部水頭損失及其研究現狀[J].工業技術經濟，1997.（4）：112-113
　　[4] 淮安第二抽水站攔污柵對機組運行影響評價及對策研究報告（R）.江蘇省灌溉總渠管理處，河海大學，2003.10，1-37
　　[5] 劉躍波.淮安第二抽水站攔污柵堵塞現狀介析[J].江蘇水利，2003（6）：1-2
　　[6] 韓向遠.排灌泵站清污機械化的新途徑[J].中國農村水利水電，2002（6）：1
　　江蘇省灌溉總渠管理處淮安三站攔污柵阻水研究，該項目已通過江蘇省科技廳組織的鑒定，蘇科鑒字【2003】第1193