盖下坝水电站金属结构设计.docx

2012年第11期东北水利水电规划设计

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[文章编号]1002-0624(2012)11-0017-03

盖下坝水电站金属结构设计

李大伟1,赵玉霞2,马会全1,温占营3

(1.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021;2.中国水电顾问集团北京勘测设计研究院北京100024;3.辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，辽宁丹东118200)

[摘要]文章介绍了盖下坝水电站各系统闸门、启闭设备型式的选择，闸门操作要求的确定等主要设计内容，以及主要金属结构设备布置和设计原则。

[关键词]盖下坝水电站；金属结构设计；设备布置；启闭设备[中图分类号]TV34[文献标识码]B

1概述

盖下坝水电站位于重庆市云阳县和奉节县境内的长江一级支流长滩河中上游河段，盖下坝水电站开发的主要任务是发电。水库总库容3.54×10?m3,电站装机容量120MW。

盖下坝水电站金属结构设备主要布置在泄洪系统、引水发电系统和施工导流系统等部位。金属结构设备共有闸门(含拦污栅)9扇，埋设件10孔，启闭设备8台(套),以及与金属结构设备有关的附属件等。

2泄洪系统

泄洪系统设有3个泄洪表孔，孔口尺寸为12.0m×14.0m(宽×高，下同),每孔均设1扇工作闸门用于控制泄洪，为满足工作闸门及其门槽检修的要求，一般应在泄洪表孔工作闸门的上游侧设置检修闸门，结合该工程的具体情况，通过对水文规划资料的分析，水库46年中水位低于堰顶高程连续2个月的概率有42年，且在每年2、3月份，该地区在此时期气温符合闸门检修要求，故经论证泄洪表孔工作闸门前不设检修闸门，不但节约了金属结构设备投资，同时还缩短了闸墩的长度也节省了土建工程量。

泄洪表孔工作闸门型式通常有平面定轮工作闸门和弧形工作闸门两种型式，根据该工程泄洪要求，该闸门有局部开启要求。因此经技术经济比较后采用弧形闸门。

弧形工作闸门启闭设备比较了液压启闭机和弧门固定卷扬启闭机两种型式。液压启闭机可以布置在闸墩侧面，总体布置上整齐、美观，且较固定卷扬启闭机易实现可靠的远程信号传输及闸门控制，而弧门固定卷扬启闭机布置上需要在闸墩之间设置启闭机排架，增加了土建工程量，实现远程控制的制约因素也较多。虽然液压启闭机造价较弧门固定卷扬启闭机略高，但节省了土建工程量。经综合比较后选定液压启闭机做为弧形工作闸门的启闭设备。根据设备布置和启闭力计算该弧形工作闸门，采用2×1600kN后拉式液压启闭机操作，液压启闭机吊点分别布置在弧门下主梁两端。3台液压启闭机分别设3套独立泵站，液压机泵站布置在394.00m高程的闸墩上，1台液压机设1套泵站，每个泵站均设两套互为备用的油泵电机组。

水库调度原则为正常蓄水位启门泄洪，因此闸门按正常蓄水位392.00m设计，泄洪表孔堰顶高程379.00m,弧形工作闸门设计水头为14.00

规划设计东北水利水电2012年第11期

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m,门顶超高取0.5m,闸门支铰布置在387.00m高程，操作方式为动水启闭，局部开启泄水时，如出现振动区应避开运行。

弧形工作闸门主受力框架结构为钢板焊接结构，闸门主体材料为Q345-B,采用两个主横梁斜支臂支撑。主横梁及支臂均为焊接组合结构，主横梁横截面为工字形，支臂横截面为箱形，弧门面板外缘曲率半径为15m。弧形工作闸门按国家运输界限的有关规定，门叶按5个单元分节设计制造运输，工地焊接拼为整体。弧形工作闸门支铰轴承选用新型自润滑关节轴承，关节轴承较相同直径的圆柱面滑动轴承具有很高的比压，避免了轴承在受到较大压力时由于圆柱面滑动轴承允许压力较低，而需要人为加大支铰轴直径导致弧形闸门支铰装置过大问题。选用新型自润滑关节轴承另一大优点是允许径向有少量偏角，因此具有自动调心的功能，能补偿弧形闸门制造及安装产生的部分偏差，能降低闸门在运行过程中可能出现的闸门门叶结构卡、阻现象及避免出现较大边缘轴承剪应力。

3引水发电系统

引水发电系统由进水口和厂房尾水两个部位组成。进水口设拦污栅和平面事故检修闸门及其启闭设备。尾水设一道检修闸门及其启闭设备。

3.1进水口拦污栅及启闭机

为了拦截污物，保证机组的正常运行，在引水隧洞进水口前端设有一道两孔活动式直立拦污栅，拦污栅孔口尺寸为5.0m×9.0m,设计水头差取为4m,底坎高程为341.