铁城水电站金属结构设计.docx

第46卷第8期2010年8月Vol.46,No.8

第46卷第8期

2010年8月

Vol.46,No.8Aug.,2010

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

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·设计与研究·

铁城水电站金属结构设计

冯奋

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：铁城水电站泄水建筑物设置3孔表孔、1孔泄洪排沙中孔。表孔工作闸门采用弧形闸门，启闭机采用后拉式液压启闭机；中孔弧门采用摇摆式液压启闭机。引水建筑物的进水口设置1道拦污栅和1道事故闸门。尾水管出口设置1道检修闸门。

关键词：金属结构设计；闸门；启闭机；铁城水电站

中图分类号：TV34文献标识码：B文章编号：2095-0144(2010)08-0026-03

1工程概况

铁城水电站位于永登县境内的大通河下游，距离兰州市约172km。工程以发电为主，总库容764万m3,为日调节水库。电站总装机容量51.5MW,多年平均年发电量1.74亿kW·h。

电站枢纽泄洪系统由布置在大坝上的3个表孔和1个中孔组成。表孔孔口尺寸为10m×9m(宽x高),采用弧形工作闸门，液压启闭机控制；中孔出口设弧形工作闸门，孔口尺寸为6mx6m(宽x高),采用液压启闭机控制。在表孔的上游设平板检修闸门，共中孔上游设事故检修平板闸门，用门机控制。

电站引水发电系统的引水洞进水口底板高程2058m,布置2孔拦污栅，孔口尺寸为5.0m×12.5m(宽x高),采用机械清污，拦污栅后面设1道事故检修平板闸门，孔口尺寸为6m×6m(宽×高),采用高扬程卷扬机启闭。在铁城水电站的泄洪、引水两大系统的水道上布置的金属结构设备计有闸门和拦污栅共12扇，闸(栅)槽埋件共15套，启闭设备共8台套。

2金属结构设计概述

枢纽3个泄洪表孔一字排列，上游设平板检修钢闸门1扇，下游设3扇弧形工作钢闸门。检修闸门由坝顶单向门机在静水条件下操作，工作门由斜拉式液压启闭机在动水条件下操作。

泄洪冲沙中孔位于大坝右侧，在其出口处设工作闸门1扇，为泄流道及出口工作闸门提供检修条件，在中孔进口设事故检修闸门1扇。工作门由摇摆式液压启闭机在动水条件下操作，事故检修闸门操作设备与泄洪表孔的检修闸门共用1台门机。

电站引水进水口位于右岸坝前，由两孔拦污栅槽及其下游侧的事故检修闸门竖井组成。拦污栅用清污机清污，拦污栅需要检修时，清污机在静水中将拦污栅提出栅槽进行检修。事故检修闸门用单吊点卷扬启闭机操作。

本电站共4个尾水闸孔，孔口尺寸为6.176mx2.401m(宽x高)。闸门型式为平板滑动门。运行方式为静水启闭，选用台车式启闭机配自动抓梁移运和启闭操作。

2.1泄洪表孔金属结构及启闭设备

泄洪表孔主要肩负泄洪的任务。其控制设备的选型布置为堰顶布置弧形工作闸门3扇，在工作弧门前布置平板检修闸门1扇。

2.1.1泄洪表孔的工作闸门及操作设备

工作闸门孔口尺寸10m×10m(宽x高),堰顶高程

2063.5m,闸底坎高程2062.945m,闸墩顶高程2075.3m,设计水头按正常高水位2072.5m计，为9.555m。

工作闸门采用斜支臂圆柱铰支承的弧形钢闸门。门叶与支臂、支臂与铰链用螺栓连接。弧门的弧面半径11000mm支铰高度5500mm。门叶的支铰跨度4800mm。门叶是双主横梁框架，主横梁与次梁等高齐平连接结构。框架横梁为焊接组合箱形梁，梁高1200mm,主梁腹板、面板、支臂等主要材料为Q345B,次梁采用工字钢，材料为Q235。工作门的支臂为焊接组合工字形梁结构，材料为Q345B。铰座、铰链的材料为ZG310-570,铰轴的材料为45°钢，铰轴轴套的材料为钢基铜合金自带密封自润滑关节轴承。

工作门由2×850kN液压启闭机操作，启门力2×850kN,闭门力自重，工作行程5023mm,最大行程5160mm,液压启闭机的液压站布设在泄洪冲闸2075.3m高程的平台上。液压站采用双电源作动力保证。

2.1.2泄洪表孔的检修闸门及操作设备

检修门的孔口尺寸10m×10m,封水尺寸为10.00m×9.46m,闸底坎高程2063.235m,闸墩顶高程2075.300m,底坎以上设计水深9.265m。该闸门的运行方式为静水启闭。采用潜水泵充水平压后启门，其启门操作设备采用2×1000kN-30m的单向门机。检修闸门是在检修时闭门挡水，挡水时间不长，发生泥沙沉积的可能性不大，所以检修闸门设计不考虑泥沙淤积，检修闸门为