水力自控翻板閘的應用

1、設計與研究水力自控翻板閘的應用楊佐沐(大埔縣水利水電勘測設計室, 廣東大埔514200摘要:介紹了水力自控翻板閘在漳溪河梯級開發(fā)中的應用, 說明了自控翻板閘施工應注意的問題。關鍵詞:自控翻板閘; 施工實踐; 應用中圖分類號:TV663+. 8文獻標識碼:A1漳溪河梯級開發(fā)概況漳溪河屬韓江流域汀江一級支流, 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?？偧昝娣e825km 2, 河流長度87km , 河流比降4. 19, 河面寬50100m 。大埔境內集雨面積165km 2, 河流長度32km 。漳溪河水資源理論蘊藏量為3. 72萬kW , 可開發(fā)量2. 5萬kW 。漳溪河

2、流經大埔縣西河、茶陽兩鎮(zhèn)11個行政村, 沿河兩岸地域開闊, 人口密集, 土地肥沃, 素有“山中糧倉”之稱, 先后修建了多級水輪泵站, 解決了農田灌溉用水問題, 隨著農村經濟的進一步發(fā)展, 在水輪泵站的基礎上興建了小水電站。按照大埔縣河流規(guī)劃, 漳溪河梯級開發(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。目前共有裝機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級電站中, 下黃砂、漳北、車輪坪等3項應用了水力自控翻板閘。正在準備挖潛改造的吉流、北塘水電站也將翻板閘列入了技改設計中; 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。至此漳溪河梯級開發(fā)中共有6級采用和準備選用水力自控翻板閘。現(xiàn)以下黃砂水電站為例分析說明自控翻板閘的應用。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100m , 壩高3m , 壩頂高程97. 20m , 兩岸設有3臺水輪泵, 主要任務是灌溉兩岸近千畝農田及供給下黃砂村民日常生活用水, 結合發(fā)電, 綜合利用。電站運行30a 來, 上游積沙不斷淤高, 幾乎淤平至壩頂, 水庫庫容日益減小, 嚴重影響進水發(fā)電

4、; 每當洪水過后, 進水渠道堆滿了砂石, 電站被迫停產; 壩前庫區(qū)積砂淤積到上游2km 長, 導致洪水泥沙浸入兩岸農田并危及人民生命財產安全。解決該電站的排砂過洪問題, 對原電站進行改造勢在必行。下黃砂水電站擴建方案討論時, 針對該電站低水頭大流量, 且漳溪河洪峰陡漲陡落的特點, 著重對攔河壩方案進行了分析比較。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)點是結構簡單, 施工工藝傳統(tǒng), 施工質量容易控制, 但其最大不足是抬高了河床。經勘查和洪水計算, 要確保上游農田在設計洪水時不受淹浸, 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, 否則會造成

5、淹浸農田, 且造成幾戶低洼農戶搬遷, 這樣電站只能選擇3160kW 機組, 裝機共480kW 。二是活動閘壩形式, 主要有平板閘、弧形閘、水力自控翻板閘3種, 經分析論證, 前2種壩型雖然同樣能解決在設計洪水時上游土地淹浸問題, 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2200kW 機組, 裝。, 采用翻板閘方案, 既提高, , 又增大了裝機。于是在河流左岸, 新建了8孔翻板閘, 孔高2. 5m , 寬6. 0m 。經幾年的運行, 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, 上游農田受洪水影響程度明顯比原圬工硬殼壩

6、時小得多, 電站正常發(fā)電且效益明顯提高。3施工實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, 鋼筋混凝土預制構件制作要求誤差不超過2mm , 主要構件有面板、支腿、支墩、防護墩、工作橋和金屬支鉸等。因而在施工中必須注意以下幾點:保證原材料的質量, 水泥應選用R52. 5標號的轉窯水泥, 混凝土標號必須達到C30的要求。嚴格控制構件重量, 混凝土級配用量必須過磅, 水灰比應掌握好, 不能時濕時干。把握好構件尺寸, 施工中制模要在基礎堅實的地方進行, 水平度最好用水準儀來控制, 同時要把握好鋼尺, 自始至終用同一把尺, 以免造成誤差。金屬構件必須采用專業(yè)廠家的產品, 其質量才有保

7、證, 同時支鉸道軌最好采用鑄鋼構件。門檻及兩側墻與止水膠接合處設置槽鋼, 這樣使止水膠與壩面接合處更堅固更光滑, 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, 垂直水流沖擊橋板, 使螺栓孔松動, 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低, 運行方便, 可以排除上游積砂, 恢復原河床, 提高蓄水能力, 有利發(fā)電運行, 避免上游兩岸水災的優(yōu)點, 在漳溪河梯級開發(fā)應用實踐中得以證明 。在山區(qū)低水頭大流量的小型水電站改造中加以運用, 會收到較好的效益。第39卷第3期2003年9月甘肅水利水電技術G a