水利水电工程在库区蓄水后,树木枝叶、庄稼杂草、塑料泡沫、生活垃圾等等漂浮污物极多,在汛期特别明显。这些漂浮污物常积集于水面,当工程取水孔过水时,这些漂浮污物将随着水流向取水孔飘来,直接通过取水孔进入水轮发电机组或排涝泵站等机电设备,如果污物数量足够多、体积足够大、质地足够坚硬,必将给这些机电设备带来致命的损害,甚至致使整个工程运转瘫痪。所以,如何将漂浮污物阻挡于取水孔前并进行清理成为一个长期课题。常规的方法是在进水口前设置格栅式拦污栅,将污物阻挡在进水口前,再通过人工或机械打捞的方法将这些污物清除。
在2009年4月之前的技术中,基本思路是基于将污物积集到取水孔前,大量堆积后再进行清理。清理的办法主要有两种:(1)人工清理:当污物堆积到一定数量后,清污人员在取水孔上端岸上使用一些简易工具打捞,这个方法因漂浮污物形状不规则、打捞位置所限等原因,实践证明收效甚微。或者,清污人员乘坐清污船只到取水孔前打捞,由于水流形成漩涡和吸引力,给打捞工作带来危险。所以,这个办法仅仅适用于微小的水利工程,或取水孔停止过水时。(2)清污机械清理:主要通过预先安装的抓斗式清污机、耙齿式清污机、回转式清污机等清污装置进行清污,这种清污办法是2009年4月之前的技术的主流,被各个水利水电工程所广泛采用。但实践证明清污效果因流域和工程具体环境的不同而异,在流域漂浮污物不严重或枯水期时,清污效果基本能够达到设计要求;但当流域漂浮污物特别严重或汛期时,清污机即使满负荷运转亦难达到理想的清污效果,从而影响工程的正常运行。另外,采用机械清理,电能耗费大、维护成本较高,被清理的污物如何处理也是一个问题。
2007年11月7日的中国专利文献公开了一种无动力自浮式拦污漂排,它包括拦污栅,其主体由多节中空封闭浮筒组件铰链连接构成,所述拦污栅垂直设置在浮筒组件下部,主体两端的浮筒分别通过连接铰链与设置在堤岸或坝体上的轮架连接,轮架上设有主滚轮,可沿固定设置的垂直导轨架上下滚动。
该方案优点是:1、无须任何外加动力;2、免维护,无须专人看管,随动性强;3、安全性好,可以利用水表方向运动的改变性,自动导漂,根除了河床式电厂在洪水期停机弃水的现象,变害为宜;4、使用寿命长,不需要定期更换更新,直接提高了水电厂的机组可用性;5、可以直接降低水电厂的生产成本。