小井水電站引水工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),水工結(jié)構(gòu)論文

小井水電站引水工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),水工結(jié)構(gòu)論文壩王河流域是紅水河水系蒙江的一級(jí)支流，位于貴州省南部黔南州地區(qū)，河流全長(zhǎng)162.2km,總落差1246m,流域面積2351km2.小井水電站是壩王河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第五級(jí)，工程任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧灌溉，電站總裝機(jī)容量為90MW,主要由小井引水工程和小井水電站工程兩大部分組成。小井引水工程：小井上游排竹水庫(kù)為己建成工程，水庫(kù)總庫(kù)容為408萬(wàn)m3,因排竹壩下游巖溶強(qiáng)發(fā)育，河谷為懸托河，在天然狀態(tài)下河水滲入地下暗河，故在排竹壩處修建1條引水隧洞〔排竹隧洞〕，避開(kāi)暗河段，途經(jīng)下游新寨天然河道至小井水庫(kù)，設(shè)計(jì)引用流量22.4m3/s.小井水電站工程：小井水電站為高水頭的徑流式電站，壩頂高程815m下面庫(kù)容為23.5萬(wàn)m3.由于受下游河道伏流影響，常年洪水因泄流不暢，構(gòu)成天然雍水水庫(kù)，使大壩上下游水位齊平，大壩深潛入水下，故水庫(kù)最大庫(kù)容為0.42億m3.在小井水庫(kù)擺細(xì)壩處設(shè)置了1條發(fā)電引水隧洞〔小井隧洞〕，設(shè)計(jì)引用流量28.2m3/s.根據(jù)樞紐總體布置的需要，共設(shè)置了下面幾項(xiàng)金屬構(gòu)造設(shè)備：一是引水工程排竹隧洞進(jìn)口事故閘門及工作閘門；二是小井發(fā)電引水隧洞進(jìn)口安全柵、事故閘門及工作閘門；三是前池進(jìn)水口攔污柵、事故閘門；四是廠房大、小機(jī)組尾水閘門。總計(jì)門〔柵〕體重133t,門〔柵〕槽埋件重82t,配套啟閉設(shè)備選用固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)、臺(tái)車式啟閉機(jī)及深孔式弧門液壓式啟閉機(jī)幾種型式，共10臺(tái)。2引水工程在排竹隧洞進(jìn)水口處沿水流方向依次設(shè)置了1扇平面事故閘門和1扇弧形工作閘門，事故閘門用于下游工作閘門及隧洞的事故性保衛(wèi)及檢修，工作閘門則用于控制上游引水流量。2.1事故閘門孔口尺寸2.5m3m,設(shè)計(jì)水頭13m,閘門底檻高程853.80m,門槽頂部高程867.00m,閘門型式采用平面定輪鋼閘門。為使閘門在啟閉經(jīng)過(guò)中運(yùn)行平穩(wěn)，在門體上設(shè)有4套簡(jiǎn)支式側(cè)輪，止水裝置設(shè)在閘門的下游面，頂側(cè)止水為P型橡皮止水，底止水為刀型橡皮止水。閘門主材Q235B,重量7t.閘門運(yùn)行條件為動(dòng)閉靜啟，門頂設(shè)置充水閥，配置1臺(tái)水位差計(jì)，用于監(jiān)測(cè)閘門前后的充水平壓情況，閘門閉門時(shí)利用水柱閉門。該閘門平常鎖定于門槽頂部的檢修平臺(tái)上，當(dāng)下游工作閘門及隧洞出現(xiàn)事故或需要檢修時(shí)，動(dòng)水閉門〔利用水柱加重〕，檢修完畢后用門頂充水閥充水平壓，當(dāng)水位差計(jì)上顯示閘門前后的水位差5m時(shí)，再開(kāi)啟閘門至檢修平臺(tái)處鎖定。門槽埋件包括主反軌、門楣及底檻等，華而不實(shí)主軌為鑄鋼件，埋設(shè)件安裝在預(yù)留的二期混凝土內(nèi)，其定位是利用一期混凝土內(nèi)伸出的預(yù)埋錨筋與埋件上的拉筋進(jìn)行調(diào)整對(duì)位后焊接固定，埋件重量7t.為了知足閘門后的補(bǔ)氣需要，在靠近閘門的下游胸墻附近設(shè)置了1個(gè)700的通氣孔。啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QP-2160kN-15m,操作方式為手電兩用。閘門門體的檢修可在高程為867.00m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。2.2工作閘門孔口尺寸2.5m2.5m,設(shè)計(jì)水頭13m,閘門底檻高程853.80m,門體型式采用潛孔式弧形鋼閘門，門葉構(gòu)造為主橫梁直支臂型式，支鉸軸承采用鋼臂復(fù)合材料圓柱軸承，支鉸高度3.75m,弧門半徑5m.止水裝置設(shè)在閘門的上游面，側(cè)止水采用方頭P形止水，底止水為刀型橡皮止水。為防閘門在啟閉經(jīng)過(guò)中產(chǎn)生門頂射水，頂止水設(shè)置為2道，華而不實(shí)一道設(shè)于門頂上，另一道設(shè)于門楣上。為使閘門啟閉平穩(wěn)，在門體的2根邊梁上分別設(shè)置了2套簡(jiǎn)支式側(cè)輪。門體主材采用Q235B,重量8t.埋件包含主側(cè)反軌、門楣、止水座及底檻等，安裝在預(yù)留的二期混凝土內(nèi)，其定位是利用一期混凝土內(nèi)伸出的預(yù)埋錨筋與埋件上的拉筋調(diào)整對(duì)位后焊接固定，埋件重量3t.閘門運(yùn)行條件為動(dòng)水啟閉，與閘門配套的啟閉機(jī)采用1臺(tái)深孔式弧形閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，型號(hào)為QHSY-250kN/150kN-3.97m,其附屬設(shè)備液壓泵站及電氣操作柜等放置于閘門上方的啟閉機(jī)室內(nèi)。配置1臺(tái)開(kāi)度儀，用于閘門的開(kāi)度控制。工作閘門若需檢修，動(dòng)水關(guān)閉其上游的進(jìn)口事故閘門即可。3引水隧洞工程在小井隧洞進(jìn)口處沿水流方向依次設(shè)置了1扇安全柵、1扇事故閘門和1扇工作閘門，安全柵用于攔截水庫(kù)上游的大塊污物，以免進(jìn)入洞內(nèi)，事故閘門用于下游工作閘門及隧洞的事故性保衛(wèi)及檢修，工作閘門則用于調(diào)節(jié)控制發(fā)電引水流量。3.1安全柵孔口尺寸7m7m,設(shè)計(jì)水頭4m,底檻高程為808.336m,柵體形式為平面直立活動(dòng)式，安全柵為粗格設(shè)置，柵體主材Q235B,重量18t〔含吊桿〕，埋件主材同柵體，重量8t.啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QP-2160kN-8m,操作方式為手電兩用。設(shè)置1臺(tái)水位差計(jì)用于監(jiān)測(cè)柵體前后的水位差，該水位差不得4m.攔污柵清污方式為人工清污，柵體的檢修可在高程為840.00m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。3.2事故閘門孔口尺寸4m5m,設(shè)計(jì)水頭25m,校核水頭32m,閘門底檻高程808.336m,門槽頂部高程840.00m,閘門型式采用平面定輪鋼閘門。為使閘門在啟閉經(jīng)過(guò)中運(yùn)行平穩(wěn)，在門體上設(shè)有4套簡(jiǎn)支式側(cè)輪，止水裝置設(shè)在閘門的下游面，頂側(cè)止水為P型橡皮止水，底止水為刀型橡皮止水。閘門主材Q235B,重量29t.閘門運(yùn)行條件為動(dòng)閉靜啟，門頂設(shè)置充水閥，配置1臺(tái)水位差計(jì)，用于監(jiān)測(cè)閘門前后的充水平壓情況，閘門閉門時(shí)利用水柱閉門。該閘門平常鎖定于門槽頂部的檢修平臺(tái)上，當(dāng)下游工作閘門及隧洞出現(xiàn)事故或需要檢修時(shí)，動(dòng)水閉門〔利用水柱加重〕，檢修完畢后用門頂充水閥充水平壓，當(dāng)水位差計(jì)上顯示閘門前后的水位差5m時(shí)，再開(kāi)啟閘門至檢修平臺(tái)處鎖定。門槽埋件主材Q235B〔華而不實(shí)主軌為鑄鋼〕，重量28t.為了知足閘門后的補(bǔ)氣需要，在靠近閘門的下游胸墻附近設(shè)置了1個(gè)1100的通氣孔。由于閘門從關(guān)閉位置到檢修平臺(tái)的啟吊高度較大，啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式高揚(yáng)程啟閉機(jī)，型號(hào)為QPG-1600kN-33m,操作方式為電動(dòng)。閘門門體的檢修可在高程為840.00m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。3.3工作閘門孔口尺寸4m4m,閘門底檻高程808.336m,設(shè)計(jì)水頭25m,校核水頭32m,門體型式采用潛孔式弧形鋼閘門，門葉構(gòu)造為主橫梁直支臂型式，支鉸軸承采用自潤(rùn)滑圓柱鉸軸承，支鉸高度6m,弧門半徑8m.止水裝置設(shè)在閘門的上游面，側(cè)止水采用方頭P形止水，底止水為刀型橡皮止水。為防閘門在啟閉經(jīng)過(guò)中產(chǎn)生門頂射水，頂止水設(shè)置為2道，華而不實(shí)一道設(shè)于門頂上，另一道設(shè)于胸墻上。為使閘門啟閉平穩(wěn)，在門體的2根邊梁上分別設(shè)置了2套簡(jiǎn)支式側(cè)輪，門體主材采用Q235B,重量28t.門槽埋件主材Q235B,重量6t.閘門運(yùn)行條件為動(dòng)水啟閉，與閘門配套的啟閉機(jī)采用1臺(tái)深孔式弧形閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，型號(hào)為QH-SY-800kN/300kN-5.9m,其附屬設(shè)備液壓泵站及電氣操作柜等放置于閘門上方的啟閉機(jī)室內(nèi)。配置1臺(tái)開(kāi)度儀，用于閘門的開(kāi)度控制。工作閘門若需檢修，動(dòng)水關(guān)閉其上游的進(jìn)口事故閘門即可。4前池進(jìn)水口攔污柵、事故閘門在壓力前池取水口處按水流方向依次設(shè)置有1扇攔污柵和1扇事故閘門，分別用于攔截水庫(kù)的污物及作為下游蝶閥與電站廠房等建筑物的事故性保衛(wèi)。4.1攔污柵孔口尺寸7.6m6m,設(shè)計(jì)水頭4m,底檻高程為792.50m,柵體形式為平面直立活動(dòng)式，柵體主材Q235B,重量16t〔含吊桿〕，埋件主材同柵體，重量6t.啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QP-2160kN-8m,操作方式為手電兩用。設(shè)置1臺(tái)水位差計(jì)用于監(jiān)測(cè)柵體前后的水位差，該水位差不得4m.攔污柵清污方式為人工清污。門體的檢修可在高程為804.00m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。4.2事故閘門孔口尺寸為2.6m2.6m,設(shè)計(jì)水頭11m,閘門底檻高程792.50m,門槽頂部高程804.00m,閘門型式采用平面定輪鋼閘門，為使閘門在啟閉經(jīng)過(guò)中運(yùn)行平穩(wěn)，在門體上設(shè)有4套簡(jiǎn)支式側(cè)輪，止水裝置設(shè)在閘門的下游面，頂側(cè)止水為P型橡皮止水，底止水為刀型橡皮止水。閘門主材Q235B,重量6t.閘門運(yùn)行條件為動(dòng)閉靜啟，平壓方式采用小開(kāi)度提門充水平壓，配置1臺(tái)水位差儀，用于監(jiān)測(cè)閘門前后的充水平壓情況，閘門閉門時(shí)利用水柱閉門。該閘門平常鎖定于門槽頂部的檢修平臺(tái)上，當(dāng)下游廠房等出現(xiàn)事故或需要檢修時(shí)，動(dòng)水閉門〔利用水柱加重〕，檢修完畢再小開(kāi)度提門充水平壓，當(dāng)水位差計(jì)上顯示閘門前后的水位差5m時(shí)，再開(kāi)啟閘門至檢修平臺(tái)處鎖定。門槽埋件主材Q235B,重量6t.為了知足閘門后的補(bǔ)氣需要，在靠近閘門的下游胸墻附近設(shè)置了1個(gè)600的通氣孔。啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QPG-250kN-13m,操作方式為電動(dòng)。門體的檢修可在高程為804.00m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。5廠房尾水檢修閘門電站共設(shè)有3臺(tái)機(jī)組，華而不實(shí)有2臺(tái)為大機(jī)組，1臺(tái)為小機(jī)組，在每臺(tái)機(jī)組的尾水管出口均設(shè)有1扇尾水閘門，用于電站水輪機(jī)組的檢修。大機(jī)組尾水閘門孔口尺寸為2.76m2.76m,小機(jī)組尾水閘門孔口尺寸為1.74m1.74m,設(shè)計(jì)水頭分別為10、8m,底檻高程分別為416.099、418.50m.閘門型式均采用平面滑動(dòng)鋼閘門，主支承為4個(gè)鋼滑塊。為使閘門啟閉平穩(wěn)，在門體上設(shè)有4個(gè)懸臂側(cè)輪和4個(gè)彈性反輪，止水設(shè)在背水面，頂側(cè)止水為P型橡皮止水，底止水為刀形橡皮止水，門體主材Q235B,大機(jī)組尾水閘門單扇重8t,小機(jī)組尾水閘門單扇重5t.門槽埋件包括主反軌、門楣及底檻等，主材Q235B,大機(jī)組尾水閘門單孔埋件重7t,小機(jī)組尾水閘門單孔埋件重4t,閘門運(yùn)行條件均為靜水啟閉。與大機(jī)組尾水閘門配套的啟閉機(jī)采用固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QPQ-250kN-13m,1門1機(jī)布置，數(shù)量共2臺(tái)，操作方式為手電兩用。與小機(jī)組尾水閘門配套的啟閉機(jī)采用1臺(tái)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，型號(hào)為QPQ-160kN-11m,操作方式為手電兩用。每扇閘門均配有1臺(tái)水位差計(jì)，用于監(jiān)測(cè)閘門在啟門前的充水平壓情況，閘門的充水方式為利用水輪機(jī)的排水管從下游充水平壓，當(dāng)水位差計(jì)上顯示閘前閘后的水位差1m時(shí)，才提升閘門至檢修平臺(tái)處鎖定。閘門門體的檢修可在高程為432.25m的檢修平臺(tái)上進(jìn)行。6結(jié)束語(yǔ)綜上所述，引水式電站金屬構(gòu)造設(shè)計(jì)具有一定的特殊性，其設(shè)計(jì)是