水力自控翻板閘的應(yīng)用

1、設(shè)計(jì)與研究水力自控翻板閘的應(yīng)用楊佐沐(大埔縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室, 廣東大埔514200摘要:介紹了水力自控翻板閘在漳溪河梯級(jí)開發(fā)中的應(yīng)用, 說明了自控翻板閘施工應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞:自控翻板閘; 施工實(shí)踐; 應(yīng)用中圖分類號(hào):TV663+. 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1漳溪河梯級(jí)開發(fā)概況漳溪河屬韓江流域汀江一級(jí)支流, 發(fā)源于福建永定縣東華山, 流至大埔的西河鎮(zhèn)上黃砂車上村后稱漳溪河。總集雨面積825km 2, 河流長(zhǎng)度87km , 河流比降4. 19, 河面寬50100m 。大埔境內(nèi)集雨面積165km 2, 河流長(zhǎng)度32km 。漳溪河水資源理論蘊(yùn)藏量為3. 72萬kW , 可開發(fā)量2. 5萬kW 。漳溪河

2、流經(jīng)大埔縣西河、茶陽(yáng)兩鎮(zhèn)11個(gè)行政村, 沿河兩岸地域開闊, 人口密集, 土地肥沃, 素有“山中糧倉(cāng)”之稱, 先后修建了多級(jí)水輪泵站, 解決了農(nóng)田灌溉用水問題, 隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展, 在水輪泵站的基礎(chǔ)上興建了小水電站。按照大埔縣河流規(guī)劃, 漳溪河梯級(jí)開發(fā)以西河水電站為龍頭, 包括西河、吉流、下黃砂、漳北、漳溪、麻, 共8級(jí)。目前共有裝機(jī)51602, 原有小水電不斷挖潛改造, 通過方案比較大多采用水力自控翻板閘。目前已完成挖潛改造的4級(jí)電站中, 下黃砂、漳北、車輪坪等3項(xiàng)應(yīng)用了水力自控翻板閘。正在準(zhǔn)備挖潛改造的吉流、北塘水電站也將翻板閘列入了技改設(shè)計(jì)中; 規(guī)劃中的迪麻水電站, 同樣考慮采用翻

3、板閘作為攔河壩。至此漳溪河梯級(jí)開發(fā)中共有6級(jí)采用和準(zhǔn)備選用水力自控翻板閘?，F(xiàn)以下黃砂水電站為例分析說明自控翻板閘的應(yīng)用。下黃砂水電站位于大埔縣西河鎮(zhèn)下黃砂村, 漳溪河中下游。電站壩址以上集雨面積658. 8km 2, 多年平均流量19. 76m 3s ,20年一遇洪水流量為1950m 3s 。原電站建于1968年, 攔河壩為圬工硬殼壩, 壩長(zhǎng)100m , 壩高3m , 壩頂高程97. 20m , 兩岸設(shè)有3臺(tái)水輪泵, 主要任務(wù)是灌溉兩岸近千畝農(nóng)田及供給下黃砂村民日常生活用水, 結(jié)合發(fā)電, 綜合利用。電站運(yùn)行30a 來, 上游積沙不斷淤高, 幾乎淤平至壩頂, 水庫(kù)庫(kù)容日益減小, 嚴(yán)重影響進(jìn)水發(fā)電

4、; 每當(dāng)洪水過后, 進(jìn)水渠道堆滿了砂石, 電站被迫停產(chǎn); 壩前庫(kù)區(qū)積砂淤積到上游2km 長(zhǎng), 導(dǎo)致洪水泥沙浸入兩岸農(nóng)田并危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。解決該電站的排砂過洪問題, 對(duì)原電站進(jìn)行改造勢(shì)在必行。下黃砂水電站擴(kuò)建方案討論時(shí), 針對(duì)該電站低水頭大流量, 且漳溪河洪峰陡漲陡落的特點(diǎn), 著重對(duì)攔河壩方案進(jìn)行了分析比較。方案主要有2種:一是固定壩形式, 采用漿砌石重力壩, 其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 施工工藝傳統(tǒng), 施工質(zhì)量容易控制, 但其最大不足是抬高了河床。經(jīng)勘查和洪水計(jì)算, 要確保上游農(nóng)田在設(shè)計(jì)洪水時(shí)不受淹浸, 攔河壩最高只能加高0. 60. 8m , 即壩頂高程只能確定在98m 以下, 否則會(huì)造成

5、淹浸農(nóng)田, 且造成幾戶低洼農(nóng)戶搬遷, 這樣電站只能選擇3×160kW 機(jī)組, 裝機(jī)共480kW 。二是活動(dòng)閘壩形式, 主要有平板閘、弧形閘、水力自控翻板閘3種, 經(jīng)分析論證, 前2種壩型雖然同樣能解決在設(shè)計(jì)洪水時(shí)上游土地淹浸問題, 1倍以上, 最后決定采用翻板閘方案96. 2m , 選用6102. 598. 7m 高程, 而河2×200kW 機(jī)組, 裝。, 采用翻板閘方案, 既提高, , 又增大了裝機(jī)。于是在河流左岸, 新建了8孔翻板閘, 孔高2. 5m , 寬6. 0m 。經(jīng)幾年的運(yùn)行, 不僅淤積陸續(xù)排除, 河床不斷下降, 閘前近百米河床降低到原有狀況, 上游農(nóng)田受洪水影

6、響程度明顯比原圬工硬殼壩時(shí)小得多, 電站正常發(fā)電且效益明顯提高。3施工實(shí)踐水力自控翻板閘施工不同于其它水工建筑物施工, 其精度要求高, 鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件制作要求誤差不超過±2mm , 主要構(gòu)件有面板、支腿、支墩、防護(hù)墩、工作橋和金屬支鉸等。因而在施工中必須注意以下幾點(diǎn):保證原材料的質(zhì)量, 水泥應(yīng)選用R52. 5標(biāo)號(hào)的轉(zhuǎn)窯水泥, 混凝土標(biāo)號(hào)必須達(dá)到C30的要求。嚴(yán)格控制構(gòu)件重量, 混凝土級(jí)配用量必須過磅, 水灰比應(yīng)掌握好, 不能時(shí)濕時(shí)干。把握好構(gòu)件尺寸, 施工中制模要在基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)的地方進(jìn)行, 水平度最好用水準(zhǔn)儀來控制, 同時(shí)要把握好鋼尺, 自始至終用同一把尺, 以免造成誤差。金屬構(gòu)件必

7、須采用專業(yè)廠家的產(chǎn)品, 其質(zhì)量才有保證, 同時(shí)支鉸道軌最好采用鑄鋼構(gòu)件。門檻及兩側(cè)墻與止水膠接合處設(shè)置槽鋼, 這樣使止水膠與壩面接合處更堅(jiān)固更光滑, 提高了止水效果, 解決了混凝土面板因受水流沖刷剝落帶來的止水不良問題。工作橋與支墩連接改用反向“U ”板, 并墊橡膠接牢, 中間不留空隙, 這樣避免了翻板閘工作時(shí), 垂直水流沖擊橋板, 使螺栓孔松動(dòng), 造成螺栓孔周圍混凝土脫落損壞工作橋。水力自控翻板閘以其造價(jià)低, 運(yùn)行方便, 可以排除上游積砂, 恢復(fù)原河床, 提高蓄水能力, 有利發(fā)電運(yùn)行, 避免上游兩岸水災(zāi)的優(yōu)點(diǎn), 在漳溪河梯級(jí)開發(fā)應(yīng)用實(shí)踐中得以證明 。在山區(qū)低水頭大流量的小型水電站改造中加以運(yùn)用, 會(huì)收到較好的效益。第39卷第3期2003年9月甘肅水利水電技術(shù)G