木里河立洲水电站金属结构设计综述论文_高伟,劳海军

木里河立洲水电站金属结构设计综述论文_高伟,劳海军

(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081)

摘要:介绍了木里河立洲水电站金属结构的设计布置,详细描述了各部位闸门的布置选型、技术参数和结构形式以及各部位闸门配套启闭机的主要技术参数,可供同类型电站金属结构设计借鉴。

关键词:立洲水电站;金属结构;闸门;拦污栅;启闭机

1.工程概述

立洲水电站位于四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县境内,是木里河干流(上通坝~阿布地河段)水电规划“一库六级”的第六个梯级电站。电站正常蓄水位高程2088.0m,总库容1.897亿m3,装机容量355MW(其中:大机组3×115MW =345MW,生态机组2×5MW =10MW),为二等大(2)型工程。工程枢纽由碾压混凝土双曲拱坝、坝身泄洪系统、右岸地下长引水隧洞及地面厂房组成。

本工程金属结构设备由引水发电系统、泄洪系统和施工导流系统三部分的闸门、拦污栅及其启闭设备组成,共设置闸门12扇、拦污栅5扇、门(栅)槽20道、启闭设备11台套。金属结构工程量共计1800.3吨。

2.引水发电系统金属结构设备布置

引水发电系统布置于河道右岸,采用1洞3机布置方式。顺流依次设有5扇拦污栅(含1扇备用栅),1扇进水口事故闸门,1扇调压井事故闸门。3台机组后设3条尾水洞和3扇尾水检修闸门。2台生态机组后设2条尾水洞和2扇尾水检修闸门。

进水口拦污栅及其启闭设备

进水口处并排设置4孔拦污栅,孔口尺寸4m×17m(宽×高,下同),底槛高程2051.0m,设计水压差4m,总水压力1583.1kN。拦污栅采用平面直立滑动型式,栅条净距110mm。

拦污栅通过拉杆连接至2092.0m高程的进水口塔顶平台,采用1台2×320kN双向清污门机通过吊梁静水启闭。门机扬程6m,轨距5.5m。栅槽前后设水位计,当压差达到2m时,放下备用栅,提出工作栅进行清污。门机布置在进水口塔顶平台,拦污栅的检修也在此平台进行。

2.1 进水口事故闸门及其启闭设备

进水口事故闸门底槛高程2051.0m,孔口尺寸7m×8.2m,设计水头37m,总水压力19468kN。闸门采用平面定轮门型,主支承采用简支式定轮,面板和止水布置在上游侧。闸门运行方式为利用自重及配重动水闭门,小开度提门充水平压,启门水压差≤5m。

闸门采用1台从导流洞回收利用的QP2500kN-43m固定卷扬式启闭机操作,启闭机安装在2103.5m高程,闸门锁锭与检修在2089.0m高程平台进行。

2.2 调压井事故闸门及启闭机

调压井事故闸门底槛高程2001.55m,孔口尺寸5.5m×6.8m,设计水头98.83m,总水压力46888kN。闸门采用平面滑动门型,主支承采用自润滑复合材料滑块,面板设置在上游侧,顶、侧止水设置在下游侧,门顶设1套管径400mm的压盖式充水阀。闸门运行方式为利用自重及部分水柱压力动水闭门,充水阀充水平压,启门水压差≤4m。

闸门采用1台QP6300kN-155m固定卷扬式启闭机操作,启闭机布置在2155.5m高程。闸门的锁定及检修在2141.0m高程平台进行。

2.3 尾水检修闸门及其启闭设备

尾水检修闸门底槛高程1866.35m,孔口尺寸8.49m×3.81m,设计水头20.09m,总水压力6112.6kN。闸门采用平面滑动门型,主支承采用自润滑复合材料滑块,面板和止水布置在机组侧。运行方式为静水启闭,旁通阀充水平压,启门压差≤3m。

闸门采用1台TQ2×250kN-28m台车通过液压自动抓梁操作。台车布置在1900.0m高程尾水平台,轨距3m。闸门的锁定和检修在1888.95m高程平台进行。

2.4 生态机组尾水检修闸门及其启闭设备

在右岸坝后布置生态机组,尾水检修闸门底槛高程1981.4m,孔口尺寸4.05m×3m,设计水头13.24m,总水压力1529kN。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆闸门采用平面滑动门型,主支承采用自润滑复合材料滑块,面板和止水布置在机组侧。运行方式为静水启闭,旁通阀充水平压,启门压差≤3m。

闸门采用QP250kN-15m固定卷扬式启闭机操作,“一门一机”方式布置在1997.0m高程尾水平台,闸门的锁定和检修在1990.0m高程平台进行。

3.泄洪系统金属结构设备布置

泄洪系统由坝身中部的2个溢流表孔和1个中孔组成,设有溢流表孔弧形工作闸门2扇、中孔出口弧形工作闸门1扇、中孔进口事故闸门1扇。

3.1 溢流表孔工作闸门及启闭设备

溢流表孔孔口净宽8m,堰顶高程2080.0m,工作闸门底槛高程2079.9m,门高8.6m,设计挡水水头8.1m,闸门总水压力3690kN。门型选用两主横梁、直支臂弧形闸门,面板弧面半径10m,支铰中心高度6m。闸门运行方式为动水启闭,可局部开启。

闸门采用QHLY2×630kN-5m液压启闭机操作,“一门一机” 方式布置。启闭机泵站及电控设备布置在坝顶2092.0m高程的机房内。每套启闭机配一个独立泵站,设两套油泵电动机组,互为备用。启闭机可现地操作,也可通过中控室远程操作。

电站死水位2068.0m低于偃顶高程,每年有较长的持续时间在死水位运行,工作闸门及门槽具备检修条件,不设检修闸门。

3.2 中孔工作闸门及启闭设备

中孔工作闸门底槛高程2030.0m,孔口尺寸5m×6m,设计挡水水头60.38m,总水压力28855.2kN。闸门采用潜孔式弧形闸门,门体采用双主横梁、直支臂结构,面板弧面半径12m,支铰中心高度10m。闸门运行方式为动水启闭,可局部开启。

闸门采用1台QHSY2500/1000kN-9.3m液压启闭机操作,启门力2500kN,闭门力1000kN。启闭机泵站及电控设备布置在2050.38m高程的机房内,泵站设两套油泵电动机组,互为备用。启闭机可现地操作,也可通过中控室远程操作。

3.3 中孔事故闸门及启闭设备

中孔事故闸门底槛高程2030.0m,孔口尺寸5m×7m,设计水头58m,总水压力21461kN。闸门采用潜孔式平面滑动门型,主支承采用自润滑复合材料滑块,面板设置在上游侧,顶、侧止水设置在下游侧,门顶设有1套管径400mm的压盖式充水阀。闸门运行方式为利用自重及部分水柱压力动水闭门,充水阀充水平压,启门水压差≤5m。

闸门采用1台QP3600kN-62m固定卷扬式启闭机操作,启闭机安装在2103.0m高程,闸门的锁定及检修在2089.0m高程平台进行。

4.施工导流金属结构设备布置

大坝左岸设1条导流洞,封堵闸门底槛高程1987.37m,孔口尺寸6m×7m,设计动水启闭水头5m,挡水水头65m,总水压力26614kN。闸门选用平面滑动门型,主支承采用自润滑复合材料滑块,面板及止水设置在上游侧。

闸门采用1台QP2500kN-43m固定卷扬式启闭机操作,启闭机布置在2009.0m高程。闸门的锁定及检修1996.37m高程平台进行。导流洞下闸封堵后,启闭机回收利用到进水口事故闸门。

5.结论

立洲水电站工程区域地震烈度为Ⅶ 度,海拔较高。金属结构设计中充分考虑这些因素,并结合相关规范及电站水工枢纽布置,合理确定了各部位闸门、拦污栅的结构形式等,并根据各类闸门的运行要求、操作方式合理配置启闭设备,确保设计选型布置合理,结构设计安全可靠,满足电站的安全运行要求。

参考文献:

[1] 水利水电工程钢闸门设计规范,SL74-2013[S].

[2] 水利水电工程启闭机设计规范,SL41-2013[S].

[3] 《水电站金属结构设计手册》编写组.水电站机电设计手册(金属结构一)[M].北京:水利电力出版社,1988.

作者简介:

高伟(1985-),男,湖北荆门人,工程师,工学硕士,主要从事水利水电工程金属结构设计工作。

论文作者:高伟,劳海军

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/16

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