白坭塘水电站水工金属结构选型与布置.pdf

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第12期
广东土木与建筑
No.12
2007年12月
GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL, ENGINEERING
DEC 200
白坭塘水电站水工金属结构选型与布置
何敏
(珠海市政府投资项目讦审中心珠海519000
摘要:水电站工程的拦河闸、电站厂房和通航船系统的水工金属结杓设备功能明确,其合理选型及布置对水
库蒿水、发电、保障工期和防洪调度、运行管理起着重要的作用,文中介绍工程闸门、污柵及其启闭设备的选
型、布置及结构设计,供类似工程参考。
关鍵词:河门;启闭机;水工金属结构;白规塘水电站
各部位金属结构设备在满足功能要求的前提下,应
1工程概况
重点考虑使用的方便性、实用性、安全性和经济性
这对金属结构设备的选型和布置提出了更高的要求。
白坭塘水电站工程位于广东省境内的东江干流
上游枫树坝水库至东源县城河段,枢纽工程位于东2水工金属结构的选型与布置
源县蓝口镇自坭塘村,上距蓝口镇约5km,至龙川县
城约36km,下距东源县城约40km,坝址控制集水面
本工程水工金属结构包括拦河闸、电站厂房、通
积9184km2。本工程为低水头径流式电站,是以发电航船闻等3个部分,主要设备包括闸门36扇,拦污
为主,兼顾航运、结合旅游等多功能开发综合利用的栅5扇,门槽65套,启闭设备30台,清污机1台,拦
等大型枢纽L程,投资约3.3亿元。水库正常蓄水污排1条,设备总重约2850,防腐面积约40383m2
位为54.0m,相应水库库容为1367万m3,电站水头2.1拦河闻的闻门及启闭设备
高度为2.0~5.9m,设计水头4.24m,电站装机容量为
拦河闸坝位于船阐与电站之间,设14个闸孔,
2.6万kW。拦河水设计下泄洪峰流量为9098m/s,孔口净宽14.0m,每孔均设置工作闸门槽、上游事故
校核洪峰流量为6772m/s。
门槽以及下游检修门槽,共设有闻门18扇,启闭机
本丁程主要建筑物为拦河闻、电站厂房、通航船16台,金属结构总重约1247t,闸门底槛高程47.2m,
闸及变电站等(如图1),枢纽总布置方案为船闻在检修平台高程均为61.6m。
河床右侧(前缘宽为25m)、厂房在左側(前缘宽为
工作闻门孔口尺寸为14.0m(W)×7.30m(H),选
47.76m)、拦河闻居中(前缘宽为232m)。根据水工布用平面定轮支承闸门,主轮轴承采用自润滑关节轴
置和电站厂房设计要求,设置有相应的闻门、拦污栅承,以适应因闸门变形而在梁端形成的偏角,确保滚
及启闭设备,承担水库调度运行、泄洪、机组引水、保轮的线接触特性,解决大跨度、高轮压支承的设置问
护、厂房流道封堵以及闸门和门槽的检修等任务。题。鉴于工作闻门的重要性,汛期启闭频繁,启闭机
采用一门一机布置方案。启闭机选用2x400kN固定式
卷扬启闭机,扬程18.0m,其安装平台高程为72.2m
除了能机旁控制,14台启闭机设有集中控制室和中
控室控制盘,以及启闭机房
事故闻门孔口尺寸为14.0m(W)x7.10m(D),设
14孔闻孔和2扇闻门,每套闸门分为2节,上、下节
门叶分別高2.3m和4.8m,均为定轮支承,小开度提
门充水平压。配置平衡梁及拉杆进行操作;当泄洪闸
工作门发生事故时能紧急下闸,动水关闭,以防事故
图1水电站工程设计效果图
扩大造成损失;当泄洪闸定期检修时,事故检修门可
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200年12月第12期
何敏:白坭塘水电站水工金属结构选型与布置
DEC 2007 No.1 2
以封堵孔口顶替工作门使用;当电站前沿的拦污排水之用,底槛高程为36.6m,孔口尺寸为11.0m(W)x
污物较多而需要排漂时,利用下节门叶在靠近电站11.0m(),检修平台高程为61.6m。考虑机组和流道
的边孔开启工作门后进行排漂,平时存放在61.6m检修需要,3孔配置2扇检修门,另考虑施工期间流
高程平台。闸门采用1台2x400kN台车式启闭机操道机组施挡水需要,制造1扇临时进水口检修门。
作,其轨道安装高程为72.2m,与厂房进水口检修闸闸门为SF2滑动式平面钢闸门,分为2节,顶节设
门的启闭机轨道相连,设启闭机房
充水阀,分节启闭,3孔共用1台2x400kN台车式启
由于泄水闸闸门底槛高程常年低于下游水位,闭机,配1副自动抓梁进行操作。
为了满足流道和工作门槽检修的需要,设置下游检
尾水事故检修门要求在机组发生事故时动水闭
修闸门,其孔口宽度为14.0m,门高3.0m;14个闸孔门,切断水流,在机组检修时静水闭门挡下游尾水,
设置平面滑动闸门2扇,平时存放在61.6m高程的故该闸门承受双向水压,要求具有双向止水的功能。
平台上。闸门用2x100kN电动蓢芦启闭吊运,电动葫闸门孔口尺寸为9.9m(W)x9.9m(),检修工况和事
芦悬挂并行走于布置在工作闸门启闭机排架伸出悬故工况的设计水头分别为20.75m和55m,底坎高程
臂梁下方的工字钢轨道上。
为37.15m,闸门动水关、静水启,采用平板闸门(为
2.2电站厂房引水系统的闸门及其启闭设备
保证质量、运输及工地安装,分为3节设计,节间采
电站厂房位于左岸,安装3台灯泡机组,每台机用铰接,每节重约30),闸门上游支承为钢滑动支
纽流道进水口处设置1扇拦污栅,共用1台清污机承,下游为定轮支承(采用自润滑关节轴承);为满足
进行清污和提栅。在流道进水口拦污栅槽下游设有双向止水要求,间门止水采用双P型。在门顶设充
检修门槽1道,3个孔配置2扇检修门和1扇临时水阀,可与进水口检修门共同充水进入厂房流道.减
检修门。在每台机组的尾水管出口处,设置1道尾水少充水时间,闸门检修平台高程为60.1m。启闭机采
事故闸门门槽,3台机3扇闸门,采用3台2x800kN用QPQ型2x800kN固定式卷扬机,扬程220m,启闭
固定式卷扬机启闭操作。电站系统共有闸门6扇、拦机平台高程为70.7m,设启闭机室。启闭机与机组联
污栅3扇、清污机1台、片闭机4台和拦汚排1条,动,由中控室集中控制,也可现场操作。鉴于本间门
金属结构总重为1001.5t。
的重要性,选用一门一机的布置。
东江污物较多,为提高拦污排污效果,减少漂浮2.3船闸系统的闸门及其启闭设备
污物进入电站进水口水域,减轻拦污栅拦污压力和
根据河道通航要求,在河道右岸设置100れ级船闸
清污机清污工作量,拟在电站进水口水域设置1条
座,闸室有效尺寸为100m(の)x14m(W)x23m(H)。
钢丝绳钢浮筒拦污排,一端固定在厂坝导流墩上,一上游通航水位51.8m-54.0m,下游47.1m-52.7m;上、
端固定在进水渠上游左岸岸披上,排前采用人工清下闸首底槛高程49.3m~444m。船闸金属结构设备
污,运上岸边处理。由于拦污排的设计还没有统一有上游挡洪检修门、上闸首工作阐门、下闻首工作间
的设计理论和规范,因此目前主要还是参考类似工、下闸首检修闸门和充水廊道拦污栅、工作间门、
程经验,并按悬链线理论进行设计。拦污排由上下检修闸门、泄水廊道检修闸门、工作间门以及浮式系
游锚头装置、中间拦污浮箱装置以及安全牵引装置船柱等,共设置闸门16扇,拦污栅2扇,启闭机10
等组成。
台,金属结构总重约342.5。