紫蘭壩水電站位于四川省廣元市青川縣境內，是白龍江流域梯級開發的重要工程之一。作為一座以發電為主，兼顧防洪、灌溉等綜合效益的水利樞紐，紫蘭壩水電站自建成以來，在區域電力供應、調節流域水資源方面發揮了重要作用。然而，隨著流域內人類活動增加，水電站面臨的漂浮物污染問題日益，尤其是汛期大量垃圾隨水流涌入庫區，不僅影響發電機組運行，還可能對下游生態環境造成二次污染。為此，水電站采用攔截垃圾攔污浮筒系統，成為解決這一難題的關鍵技術手段。

 一、攔污浮筒系統的設計原理與結構特點
紫蘭壩水電站的攔污浮筒系統基于流體力學與材料科學原理，通過模塊化浮筒單元串聯形成柔性屏障。浮筒采用高密度聚乙烯（HDPE）材料，具有抗沖擊、耐腐蝕、等特性，可在-30℃至80℃環境中穩定工作。系統主體由三部分組成：
1. 浮筒陣列：單個浮筒直徑1.2米，長度2.5米，中空結構提供浮力，表面增設防滑紋以增強垃圾滯留能力。
2. 攔截網組件：懸掛于浮筒下方的尼龍強化網格，網孔尺寸根據垃圾類型分級設計，上游采用10cm×10cm大網孔攔截樹干等大型雜物，下游逐步縮小至5cm×5cm過濾塑料瓶等小型廢棄物。
3. 錨固系統：通過重型混凝土錨塊與庫岸固定，配合液壓緩沖裝置調節張力，可承受5m/s流速沖擊。

這一設計突破了傳統剛性攔污柵易堵塞、維護成本高的局限。2023年汛期監測數據顯示，該系統單日大攔截量達12噸，垃圾截留效率提升至92%，較改造前提高37個百分點。

 二、運維管理中的技術
為應對季節性垃圾高峰，紫蘭壩水電站建立了“智能監測+機械清污”的協同運維模式：
- 物聯網監測平臺：在浮筒關鍵節點安裝水位傳感器和攝像頭，實時傳輸垃圾堆積厚度、水流速度等數據至控制室。當堆積量過閾值時，系統自動觸發警報并生成清污路徑規劃。
- 自動化打撈設備：配備全液壓式垃圾抓斗船，其旋轉臂可覆蓋20米作業半徑，配合AI圖像識別技術定位高密度堆積區。2024年實測表明，單船8小時可清理垃圾15噸，效率為人工的6倍。
- 資源化處理流程：攔截的垃圾經分揀后，木質類送生物質發電廠，塑料類壓縮成再生原料，實現80%以上的資源回收率。

值得注意的是，電站還與上游社區合作開展“流域共治”行動，通過安裝分布式小型攔污壩減少垃圾入河量。這種治理模式使2024年1-5月的攔截總量同比下降28%，印證了“防重于治”的生態理念。

 三、環境效益與行業
紫蘭壩的實踐為水電行業提供了可復制的污染防控方案：
1. 生態保護方面：有效阻止塑料微粒進入下游魚類產卵區，2024年水生生物多樣性調查顯示，庫區底棲動物種類較2020年增加14種。
2. 經濟效益方面：年減少機組停機清污時間約400小時，相當于增發電量1200萬千瓦時，直接經濟效益300萬元。
3. 技術推廣方面：其經驗已應用于灘、溪洛渡等大型水電站，推動行業標準《水電工程漂浮物防控技術規范》的修訂。

中國水利水電科學評價稱，該案例“實現了環境治理與能源生產的雙贏”，其柔性攔截理念尤其適用于多泥沙河流地區。未來隨著5G和無人船技術的深度融合，攔污系統有望實現全自動巡航清污，進一步降低運維成本。
? 結語
紫蘭壩水電站的攔污浮筒系統，既是應對環境挑戰的務實舉措，是水電行業轉型的縮影。從被動清理到主動防控，從單一工程措施到全流域協同治理，這一實踐揭示：現代水利工程不僅要追求能源產出，需肩負起生態的責任。隨著“雙碳”目標的推進，此類技術將助力多水電項目走向可持續發展之路。