基于变电站常见排水沟尺寸的预制型排水沟及篦子板的设计研究

基于变电站常见排水沟尺寸的预制型排水沟及篦子板的设计研究

李国海 王刚 潘义伟 范顺飞 董泽江

云南电网公司楚雄供电局变电运行所 云南楚雄 675000

摘要：在本文里根据变电站常见排水沟尺寸，设计几种通用尺寸的预制型排水沟及篦子板。排水沟及篦子板采用耐老化，耐腐蚀，具有一定的柔韧度及机械强度的PVC及塑胶作为基材一次性铸造成型，使用在特殊区域的，采用钢筋作为骨架，加上强度满足要求的轻型符合材料浇筑而成。预制沟与其他排水系统的连接处，设置便于抽拉清理检查的阻隔小动物的铁丝网。安装时，只需将预制好的排水沟嵌入开挖好的地沟内，盖上预制好的篦子板即可，沟道坡水还可以根据需要进行调节，施工简单便捷，美观实用。解决主要问题：1.预制的排水沟能有效阻隔小动物从排水沟道进入变电站的通道；2.能极大地避免作业人员从裸露的明沟处踩空和扭伤；3.便于老旧变电站改造施工，提高工作效率及改造效果。

关键词：变电站；常见排水沟；尺寸；预制型排水沟；篦子板

引言

从第一个真正意义上的电力系统建立开始就出现了变电站，变电站作为电力系统不可或缺的部分，与电力系统共同发展了100多年，在这100多年的发展历程中，变电站在建造场地、电压等级、设备情况等方面都发生了巨大的变化。

在变电站的建造场地上，由原来的全部敞开式户外变电站，逐步出现了户内变电站和一些地下变电站，变电站的占地面积与原来的敞开式户外变电站相比缩小了很多。在电压等级上，随着电力技术的发展，由原来以少量110kV和220kV变电站为枢纽变电站。35kV为终端变电站的小电网输送模式，逐步发展成以特高压1000kV变电站和500kV变电站为枢纽变电站，220kV、110kV变电站为终端变电站的大电网输送模式。

变电站常见排水沟是收集地面雨水的重要设施，其由篦子、雨水井及支管等多个部分组成，雨水口是汇集、排除变电站污水的重要构筑物，通常设置于变电站地面低洼处，当前，传统雨水口存在许多弊端，致使变电站常年积水严重，不仅影响变电站环境、阻碍员工正常工作生活，致使车辆不能通行或增大通行危险从而造成交通事故。近年来，雨水口堵塞、雨水泥沙分离、雨水口防臭等问题更是成为研究热点，对变电站常见排水沟雨水口因污染、堵塞等引起的泄水能力降低而引发变电站常见排水沟排水能力下降等问题的整治已经迫在眉睫。

近年来我国变电站建设的进程逐步加快，变电站规模不断扩大，建筑密度逐年增加，与此同时，雨季时积水情况也逐步加重。变电站常见排水沟是变电站雨水收集系统中重要的一环，是变电站环境和变电站秩序的重要保证。变电站常见排水沟的良好工作是雨天路面畅通排水的前提，对变电站常见排水沟口的研究以及优化设计是解决变电站内涝，缓解积水的重要一环。本文针对当前变电站常见排水沟现状及其存在的问题进行研究分析，并对几种创新雨水篦子设计做了简要介绍。

1变电站常见排水沟现状

现行变电站常见排水沟多按照《室外排水设计规范》设计，大部分变电站常见排水沟的设计尺寸和设计形式均较落后，难以适应当前变电站的快速发展和当地水文气象等自然条件的变化。目前某些已有一定使用寿命的变电站常见排水沟堵塞严重难以正常泄水，部分堵塞严重的变电站常见排水沟甚至有臭味溢出，严重污染变电站环境。

1.1变电站常见排水沟堵塞

经过对变电站常见排水沟工作情况的调研结果发现:设置于变电站常见排水沟堵塞情况较严

重，落叶和泥沙是导致变电站常见排水沟堵塞的主要原因。堵塞变电站常见排水沟的垃圾多数是各种固体垃圾，其中堵塞最为严重的是塑料包装袋，部分生活垃圾被人们随意乱扔于路面后，由雨水携带进入变电站常见排水沟的，有的则是人为故意扔进变电站常见排水沟的。在调研过程中还发现变电站常见排水沟的垃圾也相对较多，还存在大量的食物残渣，不仅严重堵塞难以正常排水，甚至溢出刺鼻的臭味，严重影响了变电站环境，给周围的工作和生活带来极大的困扰。当前，我国变电站常见排水沟排水体制主要以雨污合流为主，并逐渐由截流式合流制过渡到分流制，变电站常见排水沟以分流制为主。随着用水量的增加、全球淡水资源短缺情况的加剧，大规模的雨水回用必将成为未来的趋势，这样一来，变电站常见排水沟的污染必将给之后的处理工作带来极大的难度。

在调研的所有变电站常见排水沟中都存在不同程度的落叶聚集和泥沙淤积情况，部分淤积情况严重的变电站常见排水沟已丧失了正常的泄水功能，这些落叶和泥沙，部分是随雨水流入变电站常见排水沟，还有部分是环卫工人在清扫路面时误将其扫入变电站常见排水沟中，雨水篦子难以完全阻止其落入变电站常见排水沟中，堆积在变电站常见排水沟中的落叶和泥沙也难以被雨水冲走，长此以往就造成变电站常见排水沟的堵塞，淤积的泥沙和落叶较固体垃圾而言，清理难度更大、堵塞程度也更加严重，极易引发管道的堵塞，而引发大面积排水系统的瘫痪，堵塞后的变电站常见排水沟附近常年积水。因此，有的变电站常见排水沟设置了沉泥井来截留污泥减少变电站常见排水沟堵塞现象，沉泥井可一定程度上截流雨水所携带的沙砾，以免进入管道造成淤积。但沉泥井往往长期积水，滋生蚊蝇，散发臭气，影响环境卫生，需要经常清除，增加了养护工作量。为了保证变电站的正常秩序，变电站每年都不得不花费大量的人力和资金来清掏变电站常见排水沟，以保证变电站常见排水沟的正常泄水功能，但变电站常见排水沟数量庞大，清理具有很大的难度，清理频率也较低，难以确保变电站常见排水沟长期处于正常运行，变电站常见排水沟堵塞后如果未及时得到清理，那么一旦出现较大降雨量，将不能正常的快速排水，轻则造成路面积水，重则引发内涝，给经济、安全等带来巨大的损害。

随着变电站常见排水沟堵塞问题日渐加剧，适当地改造变电站常见排水沟的结构及其设置形式，可减少其带来的经济损失和安全隐患，这逐渐成为了人们关注的新方向，减少变电站常见排水沟堵塞的概率，不但能提高变电站的环境质量，而且能提高雨水水质，减少后期雨水处理和雨水回用的成本，如何经济高效的解决雨水口堵塞问题，需要更进一步的实验和探索。

1.2雨水篦子的损坏

目前变电站常见排水沟多采用钢筋混凝土结构，雨水篦子多由扁钢及扭绞方钢或扁钢和扁钢焊接或直接由石料制成，也有少部分采用铸铁材料，采用钢格板进水篦能节约钢材、减少成本其篦子自重也较轻，但其强度远不及铸铁篦子。由于变电站常见排水沟的长期使用，其雨水篦子也有不同程度的损坏，损坏塌陷的雨水篦子不但无法截污。随着变电站常见排水沟使用期的增加，其老化程度也逐渐加剧，长期使用导致雨水篦子的承载力和强度都大大降低，当其受到过大的荷载变化时就容易被损坏，由于雨水篦子长期接触雨水和有腐蚀性的溶液，因而也更容易受到化学腐蚀和电化学腐蚀，更加降低了雨水篦子的强度，再加上温度和各种意外状况使得篦子产生变形和凹陷等，最终导致其断裂、翘曲、截面变薄等状况的发生。为了避免雨水篦子损坏后带来的损失和危害，需要定期更换雨水篦子、定期对雨水篦子的运行情况进行检查，但由于变电站常见排水沟的数量庞大，变电站很难做到全面的雨水口检修和养护，一般是雨水篦子出现损坏后才进行更新和维修。随着变电站面积的扩大，很多已经存在破损的雨水篦子难以被发现，有部分断裂塌陷的变电站常见排水沟出现问题之后才能修补，长时间破损的雨水篦子还会造成固体垃圾堆积，导致其排水功能下降，因此，降低雨水篦子损坏的概率，延长其使用期限，如何更快速地更换已经受损的雨水篦子，也是现阶段雨水口存在问题中需要集中攻克的难题。

1.3变电站常见排水沟的污染

变电站常见排水沟是专门收集变电站雨水的构筑物，当前我国大部分变电站均具有较为完善的雨污分流变电站排水系统，由变电站常见排水沟收集的雨水除初期雨水外，水质均较好，可以进行一定规模的收集利用，能一定程度上缓解变电站用水紧张的情况，未被使用的大部分雨水也会通过变电站常见排水沟和雨水排水系统直接进入河流。

变电站常见排水沟的污染问题也是现阶段迫在眉睫的难题，变电站中大量污染物正在通过变电站常见排水沟进入变电站的自然水体，而变电站管理者面对发臭的水体却不知所措。这就导致变电站不断高投入清污，但水体污染却总是反复地严重出现，尤其是在雨后。雨水不属于污水，是直接排入河道或入海的;由于雨水排放系统被严重污染，雨水也变成了污水，大量的污水、污物通过雨水排放系统直接排入了河道和大海，这就使我国变电站在污水处理方面巨大的投入和努力大打折扣，以致年年加大治理力度，却收效甚微。

2预制型排水沟及篦子板的设计研究的简介

随着变电站常见排水沟问题的严重化，当前涌现出许多针对传统变电站常见排水沟问题的创新设计优化设计方案，就变电站常见排水沟的堵塞、泥沙分离、防臭和初期雨水分离等问题做了改进，通过在雨水井中设置截污装置或是净化装置以缓解雨水口问题，但在建设费用以及运行效果上还难以达到预期设想，因此，大规模使用的难度较大。当前已有部分变电站更换了新型雨水口设施，一定程度上缓解了雨水口堵塞程度，具有一定的柔韧度及机械强度的PVC及塑胶作为基材一次性铸造成型，使用在特殊区域的，采用钢筋作为骨架，加上强度满足要求的轻型符合材料浇筑而成。预制沟与其他排水系统的连接处，设置便于抽拉清理检查的阻隔小动物的铁丝网。安装时，只需将预制好的排水沟嵌入开挖好的地沟内，盖上预制好的篦子板即可，沟道坡水还可以根据需要进行调节，施工简单便捷，美观实用。

此外，还有许多针对不同变电站常见排水沟问题的创新设计，比如环保型变电站常见排水沟能一体化处理雨水水质、初期雨水净化变电站常见排水沟等，均能有效的提高雨水的运行性能，有望进一步的普及。

预制型排水沟及篦子板按照设计图卸荷板及管道保护施工，盖板钢筋成型后集中叠层堆码整齐，并做到下垫上盖，盖板采用C30砼，当砼达到设计强度标准值的75%时，辅道级配碎石层施工完毕，将盖板移至已确定好标高的雨水井上，并安装稳固，清理干净井里遗留的垃圾，盖板与井身交接处，沿井周铺设一层高8cm低发泡聚乙烯板，具体做法参照设计图。

3结语

变电站常见排水沟作为变电站雨水收集系统的重要结构，直接影响变电站正常运转，面对传统变电站常见排水沟的弊端和局限性，如何对其进一步优化和改革，在保证泄水能力的同时赋予其更加经济和环保的新功能，也将成为后续变电站常见排水沟发展的重要议题。在优化变电站常见排水沟性能的同时，提高工人对雨水口的认识也至关重要，呼吁自觉保护变电站常见排水沟，倡导不做到乱向雨水口中扔垃圾，才能从根本上解决变电站常见排水沟所面临的问题。随着时代的进步，变电站常见排水沟从一个简单的雨水收集结构已经演化为影响人们生活质量的构筑物，伴随着海绵变电站和环保政策的推行，收集到雨水也将大规模的作为优质水源供给变电站使用，因此，雨水口的设计需紧跟人民和社会需求，以便更好地维护变电站秩序。

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