文档介绍：红花水电站泄水闸平面工作闸门设计- 工程设计
简介: 红花泄水闸工作门属于超大型平板闸门,控泄调度频繁,本文针对闸门及门槽设计方案的选定、闸门结构设计和模型试验等进行了介绍,并对其中所运用的新技术、新材料和新思路进行了论述,为类似工程设计提供参考。关键字:平面闸门,门槽型式,荷载分配,模型试验 1 概述红花水电站位于广西壮族自治区柳江县境内,是珠江流域西江水系柳江综合利用规划确定的柳江干流最下游一个梯级。电站总体布置由右岸厂房、左岸船闸、中间泄水闸及两岸门库段、土坝等组成。泄水闸共18孔,主要起挡、泄水作用,最大泄洪流量达44800m3/s。泄水闸工作闸门采用平面定轮钢闸门,孔口尺寸(宽×高-设计水头)为16m×18m-,18孔18扇,采用固定卷扬式启闭机操作,一门一机布置。为了检修闸室、闸门及其埋件,工作闸门上、下游分别设置检修门。2 泄水闸工作闸门及门槽型式选择红花水电站泄水闸经水工模型试验确定采用开敞式改进机翼堰形式,泄水闸上游校核洪水位(P=%),校核洪水流量为42000m3/s,上游设计洪水位(P=1%),设计洪水流量为32700m3/s,,,,,,。泄水闸工作闸门设计水头乘孔口尺寸达5068m3,属于超大型闸门,在国内已建同类型工程中,规模位列前茅。泄水闸运行方式包括18孔全开,18孔均匀开启,8孔均匀开启,5孔均匀开启和4孔均匀开启等方式。水库流量调度比较复杂,泄水闸工作闸门局部开启控泄频繁,按常规首选门型为弧门,以改善泄流时的水流流态。根据《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL 74-95):~;弧门支铰宜布置在过流时支铰不受水流及漂浮物冲击的高程上;水闸的露顶式弧形闸门,支铰位置可布置在闸门底槛以上2/3H~H处。由于本工程上、下游泄洪水位高出正常蓄水位较多,无法完全满足规范推荐方式布置,考虑尽量减少水流及漂浮物对支铰的冲击和减少弧门全开时支臂对水流的阻挡,支铰布置在略高于下游设计洪水位的高程。考虑弧门支铰不宜上翘太高以减小竖直向上的水压力,必须增大弧门面板曲率半径,闸室顺水流方向长度将大大增加。因此,弧门方案不管是金属结构还是土建工程量都将较高,大大增加工程投资。参考国内已建同类工程项目四川省乐山县龚嘴电站溢洪道工作门12×18-、贵州省清镇县东风电站溢洪道工作门15×21-21m、四川省武胜县东西关电站泄洪闸工作门14×19-。湖南凌津滩水电站泄洪闸系统共布置9孔高坎泄洪闸及5孔低坎泄洪闸,高坎泄洪闸工作门18×15-15m;低坎泄洪闸工作门18×16-16m。设计时考虑由于上游水位变幅大及下游洪水位高的特点,工作闸门门型选定为平面定轮钢闸门。鉴于目前国内大型平面定轮钢闸门应用于泄洪工作门已有一些尝试,随着技术不断发展,而本工程水位又特殊,故泄水闸工作闸门门型选定为平面定轮钢闸门。国内外大量的工程运行经验表明:平面闸门门槽空化空蚀问题十分严重,甚至造成严重事故,选择适当的门槽形式以改善门槽附近的水力学条件,尽量避免不利工况,缓解