易春

摘要：云南省南盤江云鵬水電站是華潤電力進入云南后投資的第一個水電項目工程。該工程設計周期時間短，質量要求高，工程量控制嚴格。該文通過介紹云鵬水電站金屬結構設計布置方案，希望對今后同類型的電站設計有一定的借鑒和指導意義。

關鍵詞：云鵬 金屬結構 方案設計 參數

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0075-05

1 工程概況

1.1 工程位置

云鵬水電站位于南盤江干流云南省境內下游河段上。項目業(yè)主（投資方）為華潤電力。云鵬水電站為華潤電力進入云南后投資的第一個水電項目工程。該工程業(yè)主方對設計要求設計周期時間短，質量要求高，工程量控制嚴格。

該工程壩址區(qū)左岸屬瀘西縣，右岸屬丘北縣。壩址距昆明公路里程約214 km，距瀘西縣城公路里程約60 km。電站為壩后引水式，采用單機單管供水。本電站在系統(tǒng)中主要承擔腰荷和調峰任務；電站出線電壓等級為220 kV和110 kV，220 kV出線一回，至彌勒變；110 kV出線一回，至瀘西變。在電站建設初期，110 kV全部設備及聯絡變壓器均為備用，在布置上僅預留場地。

1.2 水文和氣象

云鵬電站壩址控制流域面積28082 km2，壩址多年平均流量為216 m3/s。南盤江流域枯期降水一般較少，其河流水量主要靠地下水補給?？萜冢?1月～5月）徑流量只占年徑流量的27.9%。汛期（6月～10月）徑流量約占年徑流量的72.1%左右。流域多年平均降水量910 mm。

流域屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，干濕季節(jié)分明。根據瀘西縣氣象站30年氣象資料統(tǒng)計，多年平均氣溫為15.1℃。年降水量在815 mm～1 030 mm之間，大部份地區(qū)不到1 000 mm。壩址多年平均年蒸發(fā)量為1 958.3 mm。

1.3 裝機規(guī)模和工程等級

該電站裝有3臺混流式水輪發(fā)電機，單機容量為70 MW，保證出力45.9 MW，多年平均發(fā)電量為8.27×108 kW·h。

攔河壩最大壩高97 m，壩頂長度445.25 m，壩型為碾壓心墻堆石壩。水庫總庫容3.80×108 m3，有效庫容2.26×108 m3。根據《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》（DL 5180-2003），本樞紐工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大（2）型。其建筑物級別為：攔河壩、泄洪建筑物為2級，引水發(fā)電建筑物、沖沙建筑物、開關站等為3級。工程地震設防烈度為7度。

1.4 工程布置

心墻堆石壩方案樞紐主要由以下建筑物組成：土質心墻堆石壩、左岸岸邊開敞式溢洪道、左岸泄洪（導流）洞、右岸泄洪（導流）洞、左岸引水系統(tǒng)和岸邊式地面廠房及GIS開關站等。

心墻堆石壩壩頂長度445.25 m，壩頂高程904.0 m。最大壩高97 m。

根據地形特征以及地質和洪水資料，溢洪道緊靠左岸電站進水口布置，設3～13 m×20 m溢流孔。引水渠底高程為874.0 m，長約250 m。開挖邊坡最高約90 m左右。進口水流順暢，堰頂高程882.0 m。溢洪道全長313.326 m（中心線），其中閘室段長40.0 m，泄槽段長360.118 m（沿中心線），出口采用挑流消能。

左岸泄洪洞施工期用于導流，考慮廠房交通及后期改建為泄洪洞，進口高程提高為838.0 m。隧洞進口設置1～7.5 m×10.5 m事故檢修閘門，操作平臺高程904.0 m，用長70 m的交通橋與公路連接。隧洞前段為圓形有壓洞，洞徑10.0 m，長度347.0 m，底坡為1‰。由于平面轉彎及后期需進行改建，故將工作門設置在轉彎段后、溢洪道閘室段附近，豎井高68 m，工作閘門尺寸6.5 m×8 m。其后為長448.5 m的城門洞無壓洞，尺寸為8.1×11 m，出口底板高程為832.0 m，后期將改為挑流鼻坎。左岸泄洪洞總長為820.0 m。

右岸泄洪（導流）洞由于為凹岸，平面上需兩次轉彎，故該洞布置為圓形有壓洞。施工期作為導流洞，后期改建為永久泄洪洞。隧洞進口設置1～7.5 m×10.5 m事故檢修閘門，進口底板高程823.0 m，操作平臺高程904.0 m，用長90 m的交通橋與公路連接。隧洞前段為有壓洞，采用圓形斷面，洞徑為10.0 m，長度703.00 m，底坡為1.46‰。工作門設置在隧洞出口，閘門尺寸6.5 m×8 m。出口底板高程為821.0 m。右岸泄洪洞總長為703.00 m。

左岸引水發(fā)電系統(tǒng)由引水道、岸邊地面廠房及GIS樓組成。引水發(fā)電建筑物布置在左岸，進水口緊靠大壩壩肩布置，底板高程865.0 m，閘室建于弱風化上部，部分在強風化下部。引水道采用單機單管供水方式，壓力隧洞后接壓力鋼管，隧洞直徑5.5 m，壓力鋼管內徑5.0 m。1#管道長257.39 m，2#管道長264.853 m，3#管道長272.332 m。沒有設置調壓井。地面主廠房位于7#沖溝上游側的臺地上，進場交通洞通過溢洪道底部。

地面廠房為3級建筑物設計：按100年一遇洪水設計，相應下游水位836.494 m；200年一遇洪水校核，相應下游水位837.869 m；由于下游水位太高，故主廠房下游邊墻為鋼筋混凝土防洪墻，同時，在其兩側設有鋼筋混凝土重力式防洪擋墻與其相接，將尾水平臺高程定為839.0 m。主廠房尺寸為92.42 m×40.37 m×45.4 m（長×寬×高）。主廠房凈寬18.0 m，內裝三臺單機容量70 MW的水輪發(fā)電機組，機組間距17.0 m，水輪機安裝高程為819.9 m。安裝間布置在主機間左側，為便于和進廠交通連接，其高程為823.2 m，副廠房布置在主廠房上、下游側。進廠交通布置在左岸地下，從溢洪道及沖沙洞泄槽或挑坎下通過，與廠房回車場823.0 m高程相接，尾水平臺交通從大壩下游坡上通過。主變壓器緊靠上游副廠房，開關站采用GIS，布置在上游副廠房上層。endprint

主變壓器緊靠上游副廠房，按機組段布置在上游副廠房的上游室外，平臺高程為823.9 m。中心間距為17.0 m，變壓器間設有防火隔墻。每臺變壓器的下方均設有一個貯油坑。

1.5 水庫特征水位

校核洪水位（P=0.05%） 902.45 m

設計洪水位（P=0.5%） 902.00 m

正常蓄水位 902.00 m

死水位 877.00 m

2 設計依據及標準

2.1 設計依據

（1）經批準后的可研設計報告。

（2）昆明院批準的技術文件和會議紀要。

（3）會簽后的水工建筑物布置圖及其它專業(yè)有關的圖紙和技術文件。

（4）設總及上序專業(yè)布置的設計任務書。

（5）會簽后的專業(yè)互提資料單。

（6）經過評審和確認后的外調資料和外購件的產品樣本和使用說明書。

2.2 設計遵循的標準

（1）國家頒布的有關法令、法規(guī)。

（2）金屬結構設備的設計所遵循的主要標準和規(guī)范有：

①《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范（DL/T5013-95）》；

②《水利水電工程啟閉機設計規(guī)范（SL41-93）》；

③《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規(guī)范（DL/T5018-94）》；

④《水利水電工程啟閉機制造、安裝及驗收規(guī)范（DL/T5019-94）》；

⑤《鋼結構設計規(guī)范（GBJ17-88）》。

（3）其他一些有關的標準與規(guī)范（有效版本）。

3 金屬結構設備

在設計的指導思想上，既考慮了制造與安裝的要求，也考慮到了運行和檢修維護的方便，同時還考慮到設備的安全可靠度和先進性。努力使云鵬水電站的金屬結構設備在運行過程中既安全可靠又方便實用。

整個電站共設有門槽40孔閘門30扇（其中弧形閘門5扇，平面閘門13扇、攔污柵12扇），各類啟閉機12臺（其中固定卷揚式啟閉機2臺、油壓啟閉機8臺、雙向雙小車門式啟閉機1臺、臺車式啟閉機1臺）。金屬結構設備總重約9 910T。

3.1 導流泄洪洞系統(tǒng)的金屬結構設備

3.1.1 導流泄洪洞金屬結構概述

導流泄洪洞在大壩的左右岸各設一條，其主要任務是在施工期用于導流，在電站建成后參予泄洪。左右岸導流泄洪洞的金屬結構設備由弧形工作閘門、工作閘門油壓啟閉機、平面事故閘門、事故閘門固定卷揚式啟閉機等組成。

3.1.2 左右岸導流泄洪洞事故閘門與啟閉機

（1）導流泄洪洞事故閘門與啟閉機的主要技術參數。

孔口形式：潛孔式。

孔口尺寸：7.5 m×10.5 m

孔口數量：2孔（左右洞各一）

閘門數量：2扇（左右洞各一）

底檻高程：左洞838 m 右洞823 m

設計水頭：左洞64 m 右洞79 m

總水壓力：左洞48 860 kN 右洞59 320 kN

操作條件：動水下門、充水平壓后靜水起門

啟閉機形式：固定卷揚式啟閉機

啟閉機數量：2臺

啟閉機容量：左洞3200 kN 右洞3600 kN

揚程：左洞80 m 右洞90 m

起升速度：1.4 m/min

（2）導流泄洪洞事故閘門設計。

在左右岸導流泄洪洞進口處各設有一扇孔口尺寸為7.5 m×10.5 m的平面事故閘門門槽。左洞門槽底檻高程為838 m，右洞門槽底檻高程為823 m。門槽中心線樁號均為壩橫0+003.00 m。門槽型式為Ⅱ型結構。采用較優(yōu)的門槽錯距比和較優(yōu)的斜坡。從水流流動的邊界角度看，錯距處進行倒圓和緩坡，圓角半徑R=50 mm，斜坡為1：10。

二孔門槽均設有一扇事故閘門。閘門為平面焊接鋼結構，采用滾動軸承定輪支承，分上、中、下三節(jié)制造、運輸，節(jié)間采用螺栓連接，將三節(jié)閘門在工地連接為一整體。節(jié)間設有止水。閘門為上游止水，頂側水封形式為“P”形斷面，底水封形式為“條”形斷面，橡皮采用預壓縮達到止水的目的。事故閘門的操作條件為配置加重塊動水下門，提門時先運行充水行程，打開充水閥平壓后再靜水起門。

（3）導流泄洪洞事故閘門固定卷揚式啟閉機。

左右岸泄洪洞事故閘門啟閉機為兩臺固定卷揚式啟閉機，左洞設置在923 m高程的啟閉機排架上，右洞設置在923.50 m高程的啟閉機排架上，由起升機構、機架、動力裝置、控制裝置等部件組成。起升機構均設置有高度指示裝置、主令控制裝置和荷重測控裝置。起升機構的吊具通過一節(jié)短拉桿與事故閘門連接。啟閉機的卷筒直徑為φ1400 mm，滑輪組倍率為6，鋼絲繩直徑為φ32 mm。卷筒為雙層纏繞。啟閉機上設有機械和電氣等保護和控制裝置，可保證啟閉機安全運行。安裝完畢后必須進行動、靜負荷試驗方可投入使用（詳細說明見生產廠家有關說明及運行維護手冊）。

3.1.3 導流泄洪洞工作閘門與啟閉機的主要技術參數

孔口形式：潛孔式

孔口尺寸：6.5 m×8.0 m

孔口數量：2孔

閘門數量：2扇

底檻高程：左洞837.653 m 右洞822.00 m

設計水頭：左洞64.347 m 右洞80.3 m

封水型式：充壓水封+常規(guī)水封

操作條件：動水啟閉

總水壓力：左洞61 700.0 kN 右洞72 040.0 kN

支鉸高程：左洞850.153 m 右洞834.500 mendprint

弧面半徑：15 m

油壓啟閉機容量：6 300/2 500 kN（啟門力/下壓力）

啟閉門速度：～0.5-0.8 m/min

活塞桿最大行程：左洞12.2 m 右洞12.2 m

活塞桿工作行程：左洞11.98 m 右洞11.98 m

（1）導流泄洪洞工作閘門設計。

①泄洪（導流）洞工作閘門門葉結構設計。

泄洪（導流）洞工作閘門為弧形鋼閘門。采用主橫梁結構體系，門葉采用橫向分節(jié)，現場安裝時螺栓聯接?；￠T為直支臂，主橫梁、支臂斷面為箱型結構，閘門采用圓柱鉸支承。門葉結構、支鉸結構、支臂及褲衩焊接完成后，要求整體退火以消除內應力。門葉結構、支鉸結構、支臂及褲衩幾大件間的相互連接采用螺栓聯接。廠內組裝合格后門葉面板進行整體加工，以保證弧門曲率半徑符合圖紙要求。因閘門承壓水頭高，總水壓力大，故在止水結構上設置了兩道水封，即在門葉上設置一道常規(guī)水封，在門槽上設置一道特殊的充壓伸縮式水封。

②泄洪（導流）洞工作閘門門槽體型設計。

門槽因承受高速水流沖擊，經論證后，決定選用突擴跌坎式門槽，門前設置壓坡，門槽兩側向外突擴0.8 m，跌坎高度1.0 m。底坎的框型通氣結構與兩側邊的通氣管相通，以達到補氣防止氣蝕的目的。

深孔弧形工作閘門的結構布置，需在門槽孔口兩側突擴、底坎突跌，以便安裝整體水封。高速水流對邊界泄流面的沖刷，會引起空化，發(fā)生空蝕破壞。而防止或減免空蝕最經濟有效的措施之一是利用摻氣。在設計門槽時調整門框尺寸，使其滿足安裝水封同時也滿足摻氣的要求。

③泄洪（導流）洞工作閘門伸縮式水封設計。

深孔弧形工作閘門設計除滿足水力學條件外，另一至關重要的問題是合理選擇止水型式。泄洪（導流）洞弧形工作閘門的特點是承壓水頭高。既要滿足閘門全關時止水嚴密，又要滿足閘門啟閉過程中止水摩擦阻力最小，常規(guī)的止水型式已不能滿足要求。泄洪（導流）洞工作弧門采用高水頭弧形閘門伸縮止水，即弧形閘門為普通圓柱型支鉸，水封型式設計成兩道，一道安裝在門葉結構上，兩側和頂水封用P型水封，底水封為刀型；另一道水封是頂側底為一整體，安置在門槽埋件的突擴突跌空腔內，其工作原理是閘門啟閉時充壓水封處于自由狀態(tài)，水封無預壓，止水不產生摩擦阻力，閘門關閉后向水封背部空腔內采用高壓水泵充水加壓，水封在背壓作用下變形外伸，使水封頭部與閘門門葉緊密壓緊止水，充壓腔卸壓后水封橡皮借助于自身彈性和水壓力恢復原始位置，使弧形閘門面板與水封頭部之間脫開形成間隙。水封背壓采用高壓水泵或利用水庫的水充壓。

（2）液壓啟閉機設計。

泄洪（導流）洞工作弧門液壓啟閉機為單吊點搖擺式液壓啟閉機，啟閉機機座左岸設置在866.653 m平臺上，右岸設置在851.00 m平臺上。啟閉機的油缸內徑為790 mm，活塞桿直徑為440 mm，有桿腔計算壓力為18.63 MPa，無桿腔計算壓力為5.51 MPa。液壓泵站布置在啟閉機室內，泵站設兩臺油泵電動機組，電動機容量為110 kW，兩臺油泵互為備用。液壓閥組的主閥均為滑閥。液壓啟閉機設置有液壓和電氣等多套保護和控制裝置。

3.1.4 左右岸泄洪（導流）閘門與啟閉機的操作運行

（1）左右岸泄洪（導流）事故閘門與啟閉機操作運行。

當工作閘門或壓力隧洞在運行過程中發(fā)生故障時，事故閘門啟閉機啟動，提升閘門約10～30 mm后停機，將鎖錠梁移開，然后重新啟動啟閉機使閘門下降直至全關位置全關閉后停機。閉門時應注意關閉充水閥，即閘門到底檻后還有320 mm充水閥關閉行程。

弧形工作閘門或壓力隧洞事故處理完畢后，在弧形工作閘門關閉的情況下，可以提升事故閘門。首先啟動啟閉機向上提升320 mm，打開充水閥充水平壓。電動機電源自動切斷，啟閉機停止運轉。待確認事故閘門前后水壓基本平衡后（水頭差≤4 m），重新啟動啟閉機，提升閘門至上限位置，并將閘門鎖錠在高程為904.0 m的鎖定平臺上。

事故閘門操作運行的具體要求如下：

當庫水位在902.00 m以下，事故閘門能動水下門擋水。當事故閘門前后水頭差>4 m時，嚴禁啟門。

（2）弧形工作閘門與液壓啟閉機的操作運行。

當工作弧門需要開啟時，按下液壓啟閉機的提升按鈕，閘門開啟，當閘門提升到所需開度時，位置開關動作，液壓啟閉機自動停機。

當工作弧門需要關閉時，按下液壓啟閉機的下降按鈕，閘門下降，當閘門降至全關位置時，位置開關動作，液壓啟閉機自動停機。

工作弧門投入運行后，應按下列要求進行操作：

左右泄洪（導流）洞工作弧門只能全開全閉，不能局部開啟。

充壓水封的操作要求如下：

閘門開啟和關閉前，必須將水封裝置中的壓力卸掉，確定閥壓力為零后才能開門和關門。閘門全關閉后充壓水封投入前應將充水腔內氣體排盡，加背壓至1.2倍庫壓，閘門漏水量不應超過規(guī)范允許值。

3.2 溢洪道系統(tǒng)的金屬結構設備

3.2.1 溢洪道金屬結構概述

云鵬水電站的溢洪道設置在左岸，緊鄰電站進水口，是電站主要的泄洪通道，其最大泄流量約為7 127m3/s。設有3孔3扇表孔弧形工作閘門?？紤]到溢洪道的重要性和工作閘門的安全性，溢洪道設1扇檢修閘門，型式為疊梁門，為3個孔口所共用。

3.2.2 溢洪道弧形工作閘門與啟閉機

（1）工作弧門與油壓啟閉機的主要技術參數。

孔口形式：露頂式

孔口尺寸：13×20.64 m2

孔口數量：3孔

閘門數量；3扇

底檻高程：881.86 mendprint

支鉸高程：893.36 m

設計水頭：20.64 m

總水壓力：27 947.9 kN

弧門半徑：21 m

操作條件：動水啟閉，局部開啟

液壓啟閉機數量：3套

液壓啟閉機容量：2×3500 kN

活塞桿最大行程：8.6 m

活塞桿工作行程：8.5 m

起門速度：0.5 m/min

吊點間距：12.0 m

油機支鉸高程：900.52 m

（2）工作弧門的設計。

弧形閘門采用二主梁、二斜支臂焊接鋼結構，主橫梁同層布置方案，主梁和支臂采用箱形斷面。這種結構形式具有閘門整體剛度好，便于加工制造等優(yōu)點。弧門支鉸采用自潤滑滑動軸套。在弧門兩側的邊梁上各布置有6個側導向輪。弧門的側止水為“L”形橡膠水封，底止水為“條”形水封。門槽底檻埋件和側軌埋件均為鋼結構件，側軌上設有不銹鋼水封座板。

（3）油壓啟閉機的布置設計。

每扇閘門采用一套2×3 500 kN的液壓啟閉機操作，液壓啟閉機兩只油缸的上吊點分別布置在閘門兩側的邊墻上，下吊點分別鉸接在弧門兩側的邊梁上。液壓泵站布置在閘門之間閘墩上的泵房里，每套泵站設有兩臺互為備用的油泵電動機組?；￠T可在泵房現地控制，其信號也能在廠房中控室顯示，并留有中控室遠程控制的接口。鑒于國內一些電站溢洪道油機雙缸出現的同步誤差等問題，為保證閘門在開啟和關閉的過程中能平穩(wěn)運行，油機的液壓系統(tǒng)設有專門的雙缸同步裝置。液壓啟閉機還設有液壓、機械和電氣等多種保護裝置，以保證液壓啟閉機的安全運行。

3.2.3 溢洪道檢修閘門及啟閉設備

（1）溢洪道檢修閘門和門機主要技術參數。

孔口形式：露頂式

孔口尺寸：13.0 m×20.0 m

孔口數量：3孔

閘門數量：1扇

底檻高程：881.00 m

設計水頭：21.0 m

總水壓力：29 371 kN

操作條件：靜水啟閉，小開度提門充水

啟閉機形式：共用壩頂雙向門機

啟閉機數量：1臺

起升荷載：850 kN/400 kN（主/副小車）

啟閉機揚程：45 m

軌上揚高：10.0 m

起升速度：0.2～2.0 m/min

大車軌距：7.5 m

（2）檢修閘門的設計。

檢修閘門為鋼疊梁形式，共分7節(jié)。疊梁門采用復合材料滑塊支承，下游橡皮止水，側水封為“P”型水封，底水封和節(jié)間水封為板型水封。閘門的主梁為實腹式焊接組合梁。閘門的操作條件為靜水啟閉，利用小開度提門充水平壓后提門。門槽型式為Ⅰ型結構，門槽的底檻和主、反軌均為焊接鋼結構件，下游側主軌設有不銹鋼水封座板。檢修閘門采用850 kN/400 kN雙向門機的主小車帶液壓式自動穿脫軸抓梁起吊。各節(jié)門葉的上、下擺放順序不做限制。

（3）檢修閘門850 kN/400 kN門機的布置。

溢洪道檢修門850 kN/400 kN門機設置在高程為904 m的壩頂平臺上。為單吊點電動機集中驅動的結構型式。由大車行走機構、起重小車（主/副）行走機構、起升機構（主/副）、機架、夾軌器及動力電纜卷筒、控制裝置等部件組成。門機起升機構均設置有高度指示裝置、主令控制裝置和荷重測控裝置，各運行及回轉機構均設置有行程開關和緩沖裝置。起升機構的吊具通過液壓式自動穿脫軸抓梁與檢修閘門連接。啟閉機的卷筒直徑主小車為φ1 200 mm，副小車為φ750 mm。門機上設有機械和電氣等保護和控制裝置，可保證啟閉機安全運行。門機安裝完畢后必須進行動、靜負荷試驗方可投入使用（詳細說明見生產廠家有關說明及運行維護手冊）。

3.2.4 溢洪道閘門和啟閉機的操作運行

正常情況下，溢洪道檢修閘門不工作，存放在儲門槽中。

當某扇工作弧門或液壓啟閉機發(fā)生故障需要檢修或維護時，應在靜水的情況下（即工作弧門處于關閉裝態(tài)），將疊梁檢修閘門分節(jié)放置在需要檢修的弧門前面的檢修門槽內，然后開啟工作弧門放掉檢修門后的積水，即可對工作弧門或液壓啟閉機進行檢修或維護。檢修完畢后，關閉工作弧門，啟吊最上節(jié)檢修閘門約200 mm，待平壓后再分節(jié)提出疊梁檢修閘門，工作弧門可恢復正常工作。

溢洪道不泄洪時，3扇工作弧門全部關閉擋水，當汛期需要溢洪道泄洪時，可以開啟1～3扇弧門泄洪。溢洪道工作弧門可以全開泄洪，也可以在1/5、2/5、3/5、4/5的開度下局部開啟運行，為確保閘門運行的安全，在啟閉過程中如發(fā)現某個開度閘門振動激烈，在局部開啟運行時應盡量避免此開度。

從大壩泄水建筑物的安全考慮，表孔弧門在泄洪時應對稱開啟操作，開一扇門時應開中間一扇，開兩扇門時開第一扇和第三扇，開三扇門時則全部開啟。具體操作要求應按水庫水文資料給出的最佳組合開啟方案進行。

3.3 引水發(fā)電系統(tǒng)的金屬結構設備

3.3.1 引水發(fā)電系統(tǒng)的金屬結構概述

云鵬水電站設三臺機組，采用單機單管引水方式。引水發(fā)電系統(tǒng)的進水口位于大壩的左岸壩段。進水口設有攔污柵、檢修閘門、快速事故閘門及相應的啟閉設備。在廠房的下游尾水管出口設有尾水檢修閘門及啟閉設備。

3.3.2 攔污柵及清污機

（1）攔污柵、啟閉機的主要技術參數。

孔口尺寸：4.1 m×12.0 m

孔口數量：18（含9孔檢修柵）

柵葉數量：12（含3扇檢修柵）

底檻高程：865.0 mendprint

平臺高程：904.0 m

攔污柵傾角：90°直柵

設計水頭差：4 m

柵條凈距：100 mm

清污方式：提柵清污

啟閉機數量：1臺（共用壩頂門機）

啟閉機容量：4 000 kN壩頂門機副小車

啟閉機揚程：40 m

軌上揚高：11 m

（2）攔污柵的布置與設計。

電站進水口攔污柵采用直柵布置，孔口尺寸為4.1 m×12.0 m（凈寬X凈高，下同），設計水頭差4 m，共設9孔工作攔污柵槽和9孔檢修攔污柵槽，9扇工作攔污柵，3扇檢修攔污柵。每臺機組進口設3孔工作攔污柵柵槽和3孔檢修攔污柵柵槽，3扇攔污柵后的水域是連通的，當部分攔污柵的柵葉被污物堵塞時仍能保證各機組有足夠的引水量，可避免或減少因部分攔污柵堵塞而停機的機會。三臺機組共設9扇工作攔污柵，3扇檢修攔污柵。工作攔污柵放置在上游9孔工作柵槽內，檢修攔污柵平時鎖定于下游的3孔檢修攔污柵柵槽內。當某臺機組工作攔污柵需提柵清污時，先下放3扇檢修攔污柵在此臺機組的檢修攔污柵柵槽內，然后再提升工作攔污柵清污。攔污柵的最大過柵流速為1 m/s。

攔污柵的框架為焊接鋼結構，柵條為長條形的鋼板，用螺栓串結后固定在柵框上。攔污柵采用滑塊支承。

（3）攔污柵啟閉機的布置。

柵槽頂部壩頂平臺設有一臺移動式雙向機。門機上的副小車即用來啟閉攔污柵， 門機副小車容量400 kN，揚程為40 m。主要由起升機構、夾軌裝置、行走機構、電氣控制等部件組成。

3.3.3 進水口檢修閘門

（1）進水口檢修閘門的主要技術參數。

孔口形式：潛孔式

孔口尺寸：6.0 m×6.5 m

孔口數量：3

閘門數量：1

底檻高程：865.0 m

平臺高程：904.0 m

設計水頭：37 m

總水壓力：13 519 kN

操作方式：靜水啟閉

啟閉機數量：1臺（共用壩頂門機）

啟閉機容量：850 kN壩頂門機主小車

啟閉機揚程：45 m

軌上揚高：10 m

（2）進水口檢修閘門設計與運行。

在攔污柵后每臺機組的進水口均設有一道檢修門槽，三個孔口共用一扇平面檢修閘門。正常運行時，進水口檢修閘門鎖定放置于儲門槽內，不工作。當某一進水口的事故閘門或液壓啟閉機發(fā)生故障需要檢修或維護時，閘門靜水啟閉，即在下游的進水口事故門關閉的情況下，閘門使用壩頂門機主小車上的起升機構配用液壓自動抓梁操作，先提升閘門150～200 mm，移開閘門的鎖定梁，然后將檢修閘門調運到相應的檢修門槽處下放到孔口底檻，再開啟進水口事故門，排盡檢修閘門后的積水，即可對門后引水道和進水口事故門等相關設備進行檢修維護工作。開啟時，同樣應先將下游的進水口事故門關閉，利用檢修門門葉上設置的充水小門進行充水平壓，先啟動壩頂門機的起升機構向上提250 mm，達到充水開度后停機，待閘門上、下游水位差<4 m時（可由水位計顯示），再次啟動壩頂門機的起升機構向上提檢修門至壩頂平臺以上，然后將檢修閘門調運到儲門槽內用鎖定梁鎖好后，事故閘門即可以恢復正常工作。

檢修閘門采用下游橡皮止水，尼龍滑塊支承，為焊接鋼結構，分兩節(jié)制造運輸，工地安裝時拼焊為一整體。主梁為實腹式焊接組合梁，斷面為“工”字形結構，面板和水封均設在下游側，頂、側水封采用“P”形水封，底水封采用“條”形水封。門槽型式為矩形斷面，采用較優(yōu)寬深比，門槽的底檻和主、反軌均為焊接鋼結構件，下游側主軌設有不銹鋼水封座板。

（3）進水口檢修閘門啟閉門機布置。

進水口檢修閘門與溢洪道檢修閘門共用壩頂門機，詳見（3）。

3.3.4 快速事故閘門與油壓啟閉機

（1）快速事故閘門與油壓啟閉機的主要技術參數。

孔口形式：潛孔式

孔口尺寸：6.0 m×6.0 m

孔口數量：3孔

閘門數量：3扇

底檻高程：865.0 m

設計水頭：37 m

平臺高程：904.0 m

總水壓力：12 599 kN

啟閉機數量：3臺

啟閉機容量：1 000 kN/2 000 kN（啟門力/持住力）

工作行程：7.0 m

最大行程：7.2 m

閉門時間：2 min關閉孔口

起門速度：0.5 m/min

（2）快速事故閘門的設計。

在每孔進水口檢修閘門后均設置一扇平面快速事故閘門，閘門共分為2節(jié)，節(jié)間用焊接聯接。閘門采用下游橡皮止水，頂、側水封采用“P”形水封，底水封為板形水封。定輪支承，支承跨度6.7 m。閘門利用水柱動水下門，靜水啟門，使用上節(jié)門葉上設置的充水閥充水平壓，為節(jié)約充水時間，充水管直徑為300 mm，當上下游水位差<4 m時方可啟門。每扇閘門設有4個主輪，輪子直徑為0.85 m，輪軸直徑0.22 m，球面滾柱軸承支承。閘門為單吊點，采用一臺1 000 kN/2 000 kN（啟門力/持住力）的液壓啟閉機配拉桿操作。正常情況下，閘門懸吊在孔口門楣上部0.5 m處，如遇發(fā)生事故時，動水快速關閉該閘門，2 min關閉孔口。

（3）液壓啟閉機的布置。

每扇事故閘門設一臺液壓油缸，油缸布置在進水口壩段內每個事故門孔口上的啟閉機室內，油缸支座下安裝有全密封的封水蓋板，以防水位過高浸泡油缸上部。三臺液壓啟閉機的泵站均布置在進水口壩段左端的機房內，3支油缸共用一套泵站控制。液壓泵站由油箱、閥組、油泵電動機組、電控裝置等設備組成。當油缸由于泄漏等原因使閘門下滑200 mm時，啟閉機可以自動啟動使閘門返回到原來的高度。若油泵或電動機出現故障未能啟動，閘門繼續(xù)下滑至300 mm時，備用電動機-油泵組啟動，提升閘門至原來的高度。液壓啟閉機的泵站布置在進水口壩段的左端機房內，三臺油缸由一套泵站控制，液壓啟閉機可在進水口機房現地控制，也可在中控室控制閘門快速下門。endprint

3.3.5 尾水檢修閘門及啟閉設備

（1）主要技術參數。

孔口形式：潛孔式；

孔口尺寸：7.6 m×7.6 m

孔口數量：3孔

閘門數量：3扇

底檻高程：810.208 m

設計水頭：27.659 m

平臺高程：839.00 m

總水壓力：14 091 kN

操作條件：靜水啟閉

啟閉機形式：臺車

啟閉機數量：1臺

起升荷載：2×400 kN

啟閉機揚程：18 m

起升速度：0.5 m～2 m/min

行走速度：10 m～15 m/min

軌距：3.0 m

（2）尾水檢修閘門設計。

在廠房機組出水口處，設有3孔3扇廠房尾水檢修閘門，孔口尺寸為7.6 m×7.6 m。閘門為平面焊接鋼結構型式，采用滑動支承，閘門采用上游橡皮止水，頂、側水封采用“P”形水封，底水封為板形水封。尾水閘門的操作條件為靜水啟閉，啟門時由水機設旁通閥充水平壓，當閘門前后水位差≤1米時提門。閘門設預壓鉸式彈性反輪，以使閘門有效止水，方便機組的檢修。

（3）尾水臺車啟閉機布置。

尾水檢修門2×400 kN移動式臺車設置在高程為839.00 m尾水平臺啟門排架上。臺車由起升機構、機架、行走機構、控制裝置等部件組成。起升機構的吊具通過液壓自動抓梁與檢修閘門連接。啟閉機的卷筒直徑為φ600 mm。啟閉機上設有機械和電氣等保護和控制裝置。

3.3.6 引水發(fā)電系統(tǒng)閘門（攔污柵）與啟閉機的操作運行

攔污柵上、下游側設有水位計，故應經常檢查柵前、柵后水位，水位差大于2.0 m時應及時清污，清污時啟閉機不得超載運行。攔污柵的起吊采用共用壩頂門機上的副小車，啟閉容量為400 kN。

正常情況下，快速事故閘門停放在孔口以上0.5 m處，當機組或壓力鋼管發(fā)生事故時，在中控室操作液壓啟閉機在2 min內動水迅速關閉快速事故閘門，然后可對機組或壓力鋼管進行檢修，檢修完畢后關閉機組導葉，液壓啟閉機提升250 mm打開事故閘門上的充水閥，向壓力鋼管內充水，平壓后（允許水壓差≤4 m）可提升事故閘門至孔口以上0.5 m處，機組可正常運行。

閉門時應注意關閉充水閥，即還有250 mm充水閥關閉行程。

正常情況下，尾水檢修閘門不工作，鎖錠在834.5 m的鎖定平臺頂部。

當某臺機組發(fā)生故障需要檢修或維護時，應在靜水的情況下（即機組處于關閉狀態(tài)），將尾水檢修閘門放置在需要檢修的機組尾水管出口的檢修門槽內，然后排干檢修門前的積水，即可對機組進行檢修或維護。檢修完畢后，開啟旁通閥充水，待平壓后（閘門前后水位差≤1 m）再提出尾水檢修閘門，鎖錠在834.5 m的鎖定平臺頂部，機組可恢復正常工作。

參考文獻

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[3] 易偉，胡國智.獨流減河進洪閘金屬結構布置與設計[J].海河水利，2009（1）：21-22.endprint