水力自控翻板闸的应用

1、设计与研究水力自控翻板闸的应用杨佐沐(大埔县水利水电勘测设计室, 广东大埔514200摘要:介绍了水力自控翻板闸在漳溪河梯级开发中的应用, 说明了自控翻板闸施工应注意的问题。关键词:自控翻板闸; 施工实践; 应用中图分类号:TV663+. 8文献标识码:A1漳溪河梯级开发概况漳溪河属韩江流域汀江一级支流, 发源于福建永定县东华山, 流至大埔的西河镇上黄砂车上村后称漳溪河。总集雨面积825km 2, 河流长度87km , 河流比降4. 19, 河面宽50100m 。大埔境内集雨面积165km 2, 河流长度32km 。漳溪河水资源理论蕴藏量为3. 72万kW , 可开发量2. 5万kW 。漳溪河

2、流经大埔县西河、茶阳两镇11个行政村, 沿河两岸地域开阔, 人口密集, 土地肥沃, 素有“山中粮仓”之称, 先后修建了多级水轮泵站, 解决了农田灌溉用水问题, 随着农村经济的进一步发展, 在水轮泵站的基础上兴建了小水电站。按照大埔县河流规划, 漳溪河梯级开发以西河水电站为龙头, 包括西河、吉流、下黄砂、漳北、漳溪、麻, 共8级。目前共有装机51602, 原有小水电不断挖潜改造, 通过方案比较大多采用水力自控翻板闸。目前已完成挖潜改造的4级电站中, 下黄砂、漳北、车轮坪等3项应用了水力自控翻板闸。正在准备挖潜改造的吉流、北塘水电站也将翻板闸列入了技改设计中; 规划中的迪麻水电站, 同样考虑采用翻

3、板闸作为拦河坝。至此漳溪河梯级开发中共有6级采用和准备选用水力自控翻板闸。现以下黄砂水电站为例分析说明自控翻板闸的应用。下黄砂水电站位于大埔县西河镇下黄砂村, 漳溪河中下游。电站坝址以上集雨面积658. 8km 2, 多年平均流量19. 76m 3s ,20年一遇洪水流量为1950m 3s 。原电站建于1968年, 拦河坝为圬工硬壳坝, 坝长100m , 坝高3m , 坝顶高程97. 20m , 两岸设有3台水轮泵, 主要任务是灌溉两岸近千亩农田及供给下黄砂村民日常生活用水, 结合发电, 综合利用。电站运行30a 来, 上游积沙不断淤高, 几乎淤平至坝顶, 水库库容日益减小, 严重影响进水发电

4、; 每当洪水过后, 进水渠道堆满了砂石, 电站被迫停产; 坝前库区积砂淤积到上游2km 长, 导致洪水泥沙浸入两岸农田并危及人民生命财产安全。解决该电站的排砂过洪问题, 对原电站进行改造势在必行。下黄砂水电站扩建方案讨论时, 针对该电站低水头大流量, 且漳溪河洪峰陡涨陡落的特点, 着重对拦河坝方案进行了分析比较。方案主要有2种:一是固定坝形式, 采用浆砌石重力坝, 其主要优点是结构简单, 施工工艺传统, 施工质量容易控制, 但其最大不足是抬高了河床。经勘查和洪水计算, 要确保上游农田在设计洪水时不受淹浸, 拦河坝最高只能加高0. 60. 8m , 即坝顶高程只能确定在98m 以下, 否则会造成

5、淹浸农田, 且造成几户低洼农户搬迁, 这样电站只能选择3×160kW 机组, 装机共480kW 。二是活动闸坝形式, 主要有平板闸、弧形闸、水力自控翻板闸3种, 经分析论证, 前2种坝型虽然同样能解决在设计洪水时上游土地淹浸问题, 1倍以上, 最后决定采用翻板闸方案96. 2m , 选用6102. 598. 7m 高程, 而河2×200kW 机组, 装。, 采用翻板闸方案, 既提高, , 又增大了装机。于是在河流左岸, 新建了8孔翻板闸, 孔高2. 5m , 宽6. 0m 。经几年的运行, 不仅淤积陆续排除, 河床不断下降, 闸前近百米河床降低到原有状况, 上游农田受洪水影

6、响程度明显比原圬工硬壳坝时小得多, 电站正常发电且效益明显提高。3施工实践水力自控翻板闸施工不同于其它水工建筑物施工, 其精度要求高, 钢筋混凝土预制构件制作要求误差不超过±2mm , 主要构件有面板、支腿、支墩、防护墩、工作桥和金属支铰等。因而在施工中必须注意以下几点:保证原材料的质量, 水泥应选用R52. 5标号的转窑水泥, 混凝土标号必须达到C30的要求。严格控制构件重量, 混凝土级配用量必须过磅, 水灰比应掌握好, 不能时湿时干。把握好构件尺寸, 施工中制模要在基础坚实的地方进行, 水平度最好用水准仪来控制, 同时要把握好钢尺, 自始至终用同一把尺, 以免造成误差。金属构件必

7、须采用专业厂家的产品, 其质量才有保证, 同时支铰道轨最好采用铸钢构件。门槛及两侧墙与止水胶接合处设置槽钢, 这样使止水胶与坝面接合处更坚固更光滑, 提高了止水效果, 解决了混凝土面板因受水流冲刷剥落带来的止水不良问题。工作桥与支墩连接改用反向“U ”板, 并垫橡胶接牢, 中间不留空隙, 这样避免了翻板闸工作时, 垂直水流冲击桥板, 使螺栓孔松动, 造成螺栓孔周围混凝土脱落损坏工作桥。水力自控翻板闸以其造价低, 运行方便, 可以排除上游积砂, 恢复原河床, 提高蓄水能力, 有利发电运行, 避免上游两岸水灾的优点, 在漳溪河梯级开发应用实践中得以证明 。在山区低水头大流量的小型水电站改造中加以运用, 会收到较好的效益。第39卷第3期2003年9月甘肃水利水电技术G