溪洛渡水电站进水口快速闸门设计

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1、2011年第30卷第3期·DWRHE水利水电工程设计溪洛渡水电站进水口快速闸门设计刘永胜何孟芸摘要溪洛渡水电站进水口快速闸门属于超大型平面滑动闸门，闸门孔口尺寸为8Ill×10m(宽×高)，闸门操作水头高，且水位变幅大。介绍了此闸门的总体布置、结构型式、支承型式和止水型式等主要技术问题的设计，并对此闸门的流激振动模型试验成果进行了介绍。关键词溪洛渡水电站快速闸门结构设计模型试验中图分类号TV663文献标识码B文章编号1007．6980{2011)03．0047—03金沙江溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南气的需要，在快速闸门后设通气孑L，通气孔面积为省永善县境内，是一座以发电为主，兼

2、有拦沙、防6mm，为闸门孔口面积的7．5％。洪和改善下游航道条件等综合利用效益的巨型水利1快速闸门的基本参数水电枢纽。枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物及导流建筑物等组成。拦河大坝为混凝土本闸门采用平面滑动钢闸门，单吊点启吊。闸双曲拱坝，最大坝高278n'l，正常蓄水位600．00m，门的基本参数如下：相应库容115．7亿，调节库容64．6亿，发电孔口宽度／m8及防洪共用库容46．5亿m3。泄洪采取“分散泄孔口高度／ml0洪、分区消能”的布置原则，在坝身布设7个表设计水头／m82．63孔、8个深孔与两岸4条泄洪洞共同泄洪，坝后设封水宽度／m8．14有水垫塘消能。发电厂房为地下

3、式，分设在左、右封水高度／m10．1两岸山体内，各装机9台、单机容量为770MW的支承跨度／m8．7水轮发电机组。施工期左、右岸各布置有3条导流总水压力／kN63782隧洞，其中左、右岸各有2条与厂房尾水洞结合。启闭机型式单作用垂直式液压启闭机引水系统由电站进水口、压力管道等建筑物组启闭机启门力／kN4500成，采用“单机单管”供水的布置格局。左岸为竖启闭机持住力／kN10000井式进水口，右岸为岸塔式进水口，进水口底坎高2门叶结构型式程为518．00m，闸顶高程为610．00m。进水口依次布置有拦污栅、叠梁门、检修闸门和快速闸门及其门叶采用主横梁体系同层布置，面板设在上游相应的启闭

4、机设备。侧，整扇门共布置l1根主梁，闸门顶部和底部因工每台机组进水口设置1扇快速闸门，当水轮机作条件复杂，故各采用一箱型结构以增强其刚度，组或压力钢管发生事故时，快速闸门可在4min内门叶设5根纵隔板，2根边梁，主梁支承于边梁上，快速关闭进水口，切断水流，达到保护机组、压力纵隔板兼作竖直次梁并支承于主梁上，水平次梁为钢管和防止事故继续扩大的目的。在机组安装期支承在纵隔板上的连续梁。考虑到闸门尺寸较大，间，快速闸门关门挡水，以便施工。为便于运输，闸门分5个单元制造，即分为4节门快速闸门孔口尺寸为8m×10m(宽×高)，根叶和1个充水阀。闸门运到工地后焊为整体。据溪洛渡机组运行工况，在洪

5、水期机组的最高发电溪洛渡水电站进水口快速闸门结构布置详见图1。水位为600．63n'l，快速闸门以此水位作为设计和操3主支承设计作水位。闸门的操作工况为动水关闭，静水开启，门顶设一个900mill的充水阀，由容量4500kN／本闸门为快速门，操作水头较高，孔口相对较10000(启门力，持住力)、行程11．5m的液压启大，在使用时应具有很高的可靠度，因此选用合理闭机通过拉杆操作。考虑到闸门快速关闭时流道补的闸门支承型式非常重要。配合水工布置，主要研水利水电工程设计DWRHE·2011年第30卷第3期』II卜‘气l—量Il=—浚_——一Illl—氡I一_——_勋·，妄l一莹／VI=晷_J

6、l—呈_——--IIF量_l=莩一旦eIl=1啪_flD80(c)侧视图1快速闸门结构布置图(单位：mm)究了轮式支承和滑道式支承两种方案。如采用轮式摩擦系数的自润滑减摩材料，如增强聚四氟乙烯、支承，由于闸门是利用水柱闭门，在运行过程中，工程塑料合金材料和钢基铜塑复合材料等。高强度泥沙、杂物会对轮子的转动造成不利影响，从而影钢基铜塑复合材料滑块的允许线荷载为80kN／cm，响闸门的正常运行；由于轮压较大，需采用锻钢滚在清水中的最大摩擦系数为0．o9，最小摩擦系数轮，而锻钢滚轮的制造往往难度大、造价高；轴承为0．03。本闸门支承滑道所受的最大压力为4o．75除要求严实密封外，还须经常加

7、润滑油保养，如果kN／cm，经比选采用高强度钢基铜塑复合材料作为使用过程中没有良好的保养，则时间长了容易发生快速闸门的主支承材料。轴承锈蚀卡死的情况。经综合分析，本闸门主支承4水封设计方式采用滑动式支承，滑动式支承既可减轻闸门和门槽的重量，又可减小门槽的宽度和深度，还有利止水是闸门的重要部件，止水的失效，不仅会于进水口的水流条件，是一种经济合理的支承方造成闸门漏水，还会引起闸门振动，导致闸门结构式。及埋件的空蚀或磨损，影响闸门的正常运行，同时选用高比压、低