龙家山水电站翻板闸改造工程设计

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水力自控翻板闸坝在牡丹江下游的推广应用

一
辽宁省本溪市太子河流域是在东北三省范围内应用水力自控翻板闸门较早，已建工程较多的地区。在观音阁水库下游的８级水电站和２级市政工程中普遍采用了翻板坝技术。从２００４年开始陆续建设投产运行，而且原有的两座橡胶坝也改造为翻板坝。已投入运行的翻板坝运行状态良好，未出现运行稳定的问题，并且翻板闸的行洪效果比普通的提升式闸门也要好一些。由于翻板坝的造价低，大幅降低了电站的投资成本，对于水电站项目的投资开发建设起到了一定的推动作用。翻板闸坝的冬季运行问题是影响翻板闸门在北方应用的最大障碍，太子河流域的成功经验，翻板闸门在东北的为应用打开了大门，季闸门前部破冰有效的解决了冻胀对翻冬板闸门的影响，好破冰工作，做翻板坝的冬季运行安全是能够保证的。针对翻板坝冬季防冻胀问题已经有了新的经济安全的破冰防冻措施。
中小水利水电枢纽工程。
１翻板闸门的历史及应用
翻板闸门在国内外已有较长的应用历史。我国的水力自控式翻板闸门从２０世纪５０年代末开始。２０世纪８代０年初出现了连杆滚轮式水力自控翻板闸门，在解决闸门运行稳定性这一难题上取得了进一步的发展，连杆滑块式水力自而控翻板闸门的出现使翻板闸门的结构形式、节性能以及运调行方式更加完善。般翻板闸门主要由闸门板、动铰、墩及底板几部转支分组成。针对翻板闸门运行中的诸多问题，有的工程增设了３水力自控翻板闸坝在牡丹江下游的应用规划减震装置、人工或机械起闭设施。应用比较普遍的连杆滚轮牡丹江流域属中温带湿润大陆性季风气候，冬季受西式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门，此种闸门由门叶、伯利亚高压影响，严寒干燥而漫长，冰期长达５个月之结支腿、支墩、滚轮，连杆等部件组成。久，夏季受太平洋季风影响湿热多雨。根据牡丹江气象站具有自动启闭功能的水力自控翻板闸门与一般钢平板历年资料统计，多年平均气温３２Ｃ，我省气温较高地．。是闸门相比，无须机电设备及专人操纵泄流，且泄洪准确及时，区。自动冲走库内积沙，自动调节水位，能节省人力、力。它完物牡丹江干流莲花以下江段水电梯级开发规划已批复，规全借助水位的升高，水压力的增大，逐渐自行开启闸门过流，划了六级水电站，均属于低水头、径流式水电站，与辽宁本溪且保持蓄水位不变。当闸门全部打开时，河床泄流状况与天太子河流域观音阁水库下游水电开发相似，上游大型水库进然河床相差无几，当水位降低时，门逐渐关闭蓄水。特别行流域控制、闸下游低水头、径流式水电站梯级开发。由于上是水力自控翻板闸门的结构简单、制造方便。翻板闸门的现游莲花水电站冬季调峰运行，游各梯级水电站相距较近，下场施工也比较简便，大部分为装配施工，工期短、价低、造维而且随动与莲花水电站运行，下游各级翻板闸坝前结冰将很护简单。翻板门投资大幅度低于常规动力提升式闸门，与机少，采取切实可行的防冻措施，冬季安全稳定运行能够保障。械启闭闸门相比可节省投资５％一００７％。水力自控翻板闸规划各梯级电站均采用水力自控翻板闸坝，最大限度的节省门门体为预制钢筋混凝土结构，支承部分为金属结构，仅平工程投资和缩短工期，这对规划项目的推进、加快流域整体常几乎不需要零配件维护开支。开发起到了积极的作用。翻板门因其能随水位涨落而自动启闭、构简单、行４水力自控翻板闸门的应用条件结运可靠、便于管理和造价低廉等优点，国内南部地区中小型在水力自控翻板闸门在我省应用需３个条件：闸坝、山塘水库的溢洪道、山区渠道排洪建筑物、航运、田农１年平均气温较高地域。）灌溉、城市环保以及人工湖中已得到广泛的应用，发挥了并２平原河流的流域开发，）上游有大型水利枢纽的控制性很好的效益。

增设溢流坝顶翻板闸使小水电站增容增效

・
５Ｏ・
科研与管理
水利规划与设计
２１年第３期０１
在行洪期间自动撤销挡水功能，恢复设计行洪能
力，不增大淹没范围。
约为闸门高的；其次是预定闸门翻转时闸门顶过流
水深。闸门顶高程加上ｈ应低于五年一遇洪水位，值
增加坝高，提高正常蓄水位。
高正常水位，提高设计水头，尽可能利用行洪空间
作者简介：万丽飞（９６年一）１７，女，工程师。
提高蓄水位就要增大淹没范围，从而增加了淹没补偿投资。如今林地、耕地资源非常珍贵，补偿
一Hale Waihona Puke 根据这个思路，笔者在小水电站设计实践中，采取在溢流坝顶增设铁制翻板闸，在枯水季节翻板闸直立挡水，抬高正常蓄水位，提高设计水头；在
般取ｈ＝０４．ｍ。然后将作用在翻板闸上的．～０６
所有荷载对闸门轴中心线取矩，根据力矩方向，分
如果Ｋ转＞１２时，闸门可能在没有达到预定．溢流水深时就提前翻倒，应当再提高闸门轴高度，重新计算，当１１Ｋ转≤ １２之间时，认为可以． ≤ ．满足要求。
４新建电站上应用，都取得了成功。实现了不增座大淹没范围情况下，使电站增容增效，深受用户欢
【键词】水电站关水头翻板闸装机容量发电量
【中图分类号】
ＴＶ３【献标识码】Ｂ【章编号】１７～２６（０１３Ｏ５一Ｏ７７文文６２４９２１）０一００３

翻板闸设计说明

翻板闸设计一、设计依据1、工程等级及标准XX县XXXX拦水坝工程位于尧坝镇郊，根据新农村规划布局，新增水系上、下游处分别设置二座拦水坝，坝高均为4m。

根据水文特征，选择坝型为翻板闸坝。

根据《防洪标准（GB50201-94）》，本工程防洪标准为10年一遇，工程级别为5级。

该水系为了改善新农村水环境，建二座翻板坝工程，该工程不承担防洪及保护人口的任务。

根据《防洪标准》（GB50201-94）、《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）和，《水闸设计规范》（SL265-2001），结合业主要求，翻板坝工程防洪标准为10年一遇洪水，翻板坝工程为Ⅴ等，主要建筑物、临时建筑物皆按5级设计。

2、设计主要采用的规范1）《防洪标准》（GB50201—94）2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）3）《水闸设计规范》（SL265－2001）4）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96）5）《堤防工程设计规范》（GB50286－98）6）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）7）《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）二、计基本资料1、设计水位、流量设计流量（p=10%）：62.3 m3/s。

闸上水位：（p=10%）：313.43m。

2、地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本工程区域内地震峰值加速度小于0.05g，相应地震烈度为6度，根据抗震设计规范规定，本工程不进行抗震计算。

3、计算参数a）建筑材料容重混凝土 24 KN/m3；钢筋混凝土 25 KN/m3；水 10 KN/m3；浆砌石 23 KN/m3。

b）闸室稳定计算闸基混凝土与基岩之间摩擦系数f=0.25；闸基允许承载力［R］＝400kPa。

三、设计要求1、闸基允许渗流坡降闸基坐落在基岩上，基础不存在渗透破坏。

主要防渗问题为两岸绕渗问题。

在两侧堤防挡墙处设置反滤及排水。

2、闸室稳定及基底压力要求1）闸室基地压力①计算公式：WM AG P ∑∑±=max min式中maxmin P —闸室基底应力的最大值或最小值（kpa ）∑G —作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内，kN ）∑M —作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（kN.m ） A —闸室基底面的面积（m 2）W —闸室基底面对于该地面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3） ② 规范要求a 、在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力b 、在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力不大于100kPa2）抗滑稳定① 计算公式——抗剪强度公式∑∑=HGf K c式中c K —沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数f —闸室基底面与地基之间的摩擦系数∑H —作用在闸室上的全部水平向荷载（kN ）② 规范要求闸室、岸墙、翼墙基底抗滑稳定安全系数允许值四、泄洪闸工程设计1、闸门顶高程的确定根据石洞县城城区防洪要求、改善水环境的需要，并结合城市建设规划，确定拟建翻板闸门顶高程为313.00m（闸室底板高程为311.00m，闸门高2.0m）。

水力自控翻板闸门在六甲扩建工程的运用

表１挡水建筑物方案比较表
运行方式汛前坝袋放空，等洪峰过后，逐步充水，最终注满至设计状态。控制方式需建专门管理房，安装抽水机组，专人设管理。ｌ橡胶坝境协调橡胶坝袋一般均为黑色，环与周围环境不够
协调。投资费用 Байду номын сангаас７８万元
使用寿命２年以上０运行方式闸门根据库水位自动控制开度，水库始终保持兴利水位。控制方式控制运仃目动冤成。翻板环境协调闸门为钢筋混凝土，色调和大坝坝体相３闸门同，与周围环境协调。
投资费用７刀兀０施工难度容易
。
投资费用１８万兀０施工难度较难
源，扩大装机容量，增加装机容量为１，０ＭＷ。１５扩
建工程主要建筑物有：体加固加高、设翻板闸坝增门、出水口及其无压引水隧洞、力前池、力引水压压管、厂房和尾水渠。鉴于从坝体位置至拔贡电站下游的几公里河道的两岸有多处村落及耕地，沿岸已经部署有多处且抽水站，库淹没处理难度大，要求电站建设少淹水故没耕地，迁移人口，不不影响公路交通。为使扩建工程在不影响上游泄洪和下游防洪的条件下尽可能增
摘
河池
５７０）４００
要：绍水力自动控制翻板闸门的原理及其在六甲水电站扩建工程中的安装运用，介对今后小水电建设，尤其是
在溢流坝适当加高，高发电量，提节约工程投资，起借鉴作用。

水力自动翻板闸在地花水电站中的应用

密的地区，道两岸台地开阔，河土地肥沃，业比较发达。在该农
Ｑ＝８＂Ｂ，ｎ０ｍ／ｏ￣－＇
（）１
式中：ｍ为流量系数，０４；取．９为溢流堰宽，０ｍ；为淹没取４系数，１０为侧收缩系数，０９；取．；取．８ｇ为重力加速度，９８取．
岸边坡设非溢流重力坝。
都坪镇大寨村下游约２ｋｍ处。坝址以上集水面积为５６ｋ７ｍ，主河床长４．ｍ，８２ｋ平均比降为５ｏ％。多年平均流量为ｌ．１８ｍ／，ｓ多年平均径流量为３７．２亿ｍ。工程所在流域属中亚热
挡水坝校核洪水标准（按水闸标准）３为０年一遇，相应洪
峰流量为８３ｍ／；计洪水标准为１０ｓ设Ｏ年一遇，应洪峰流量相
为６４ｍ／。枢纽由挡水坝、１ｓ消力池、右岸引水隧洞及地面厂
房等组成。挡水坝分溢流坝段和两岸非溢流坝段，溢流坝坝非
学与科研工作。
Ｅ・ｉ：ｉｏｉｎｉｘａｇ１３ｃｒｍａｌｘａｌｇｉｉｎ＠６．ｏａｎｎ
１４・２
挡水方案比较该电站设计水头为其中通过挡水坝集中水头为通过引水隧洞将河道裁弯取直集中水头为考虑河床宽度深度覆盖层及来水规律等因素提出两个挡水方案方案一在河床中部设溢流堰溢流堰长高堰顶高程堰型为实用堰靠近两岸边坡设非溢流重力坝方案二在河床中部设水力自动翻板闸心闸长高闸门底部为宽顶堰门顶标高为即正常高水位靠近两岸边坡设非溢流重力坝

水力自控翻板闸工程监理措施探讨

水力自控翻板闸工程监理措施探讨戴雄伟【摘要】分析了水力自控翻板闸工程监理过程中存在的问题,并对监理措施进行了探讨.【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(010)001【总页数】3页(P33-35)【关键词】翻板闸;工程监理;控制【作者】戴雄伟【作者单位】黄山市水利局,安徽,屯溪,245000【正文语种】中文【中图分类】TV5120 引言复合运动的水力自控翻板闸工程建设尚处于摸索和积累经验阶段,未形成统一的规范。

因此,在其工程监理中,有不少问题需要探讨。

本文结合黄山市中心城区水力自控翻板闸工程监理,对水力自控翻板闸工程监理过程中的有关问题及做法进行了初步探讨。

1 监理措施1.1 质量控制(1)审查施工图纸。

监理人员在认真审查施工图纸后,向设计单位提出了以下主要修改建议,①防渗墙向闸上游方向平移0.91m;②将溢流坝堰顶、防渗墙顶高程由122.8m改为122.0m;③闸墩与翻板闸门接触处增设宽为12cm的槽钢;④为了最大限度地满足河道防洪要求,将翻板闸全长由235.7m增至245.7m等。

(2)通过水工模型试验检验设计成果。

协助建设单位委托南京水利科学研究院做水工模型试验,以检验设计成果。

南科院通过单门断面水工模型试验,分别测试了闸门最大倒平角为75°、67°与70°3种装置的运行工况;设计单位根据模型试验成果修正了设计,将翻板闸门的设计倒平角由75°更改为70°,从而使翻板闸门的运行工况更加安全可靠。

(3)采用的控制方法。

采用感觉性检查、量测检查、试验检查相结合的质量控制方法。

监理人员对固定坝基槽开挖与处理、砌筑层面处理、砌筑方法、混凝土平仓、混凝土振捣、钢筋绑扎、土方回填等进行感觉性检查;对平整度采用拉线、配合比采用过秤、高程采用水准仪、轴线采用经纬仪、断面尺寸采用卷尺、砌体密实度采用钢钎随机翻撬等进行量测检查;水泥、块石、黄砂、钢筋、混凝土标号是否符合要求采用试验检查的方法。

水力自控翻板式混凝土闸门的应用

水力自控翻板式混凝土闸门的应用万澍;万良牯【摘要】笔者在工程实践中对水力自控翻板式混凝土闸门进行了一些了解和探讨,现将一些体会整理成文稿.本文简单地介绍了该闸门的有关知识及其在工程中的应用情况,并就水利工程采用类似闸门提出我们的看法,供感兴趣的同仁讨论.【期刊名称】《水利技术监督》【年(卷),期】2010(018)003【总页数】6页(P54-59)【关键词】水力自控翻板式;混凝土闸门;工程;应用【作者】万澍;万良牯【作者单位】江西省水利规划设计院,江西南昌,330029;江西省水利规划设计院,江西南昌,330029【正文语种】中文【中图分类】TV547.11 水力自控翻板式混凝土闸门工作方式水力自控翻板式混凝土闸门在水库设计低水位关闸蓄水;当水库上游水位超过正常蓄水位,且继续升高至某一高程 (水库上游设计允许水位),闸门顶泄流并有一定过水深度 (一般为100～200mm)时,闸门自动翻倒泄流,水库水位越高闸门的开启量越大,直至闸门全开;当水库水位开始下降且降至正常水位(或工程设计选定的水位),闸门自动关闭,恢复挡水的作用。

水力自控翻板式混凝土闸门要求具有一定高度的启动水位,全开所需的水位更高。

图1为某水利工程上运行的水力自控翻板式混凝土闸门。

2 水力自控翻板式混凝土闸门的主要特点(1)结构简单。

水力自控翻板式混凝土闸门具有结构简单、施工简易、管理方便的特点。

(2)就地取材。

由于该闸门不需要设置启闭设备,且其主要的建造材料为沙、石、水泥及少量钢材,因此具有造价低廉的特点。

(3)缩短工程周期。

该闸门主要由现场浇筑钢筋混凝土板、梁结构拼装而成,现场制作方法简单,具有制作、安装周期短的特点,从一定意义上讲,可以缩短工程施工周期。

(4)运行费用低廉。

该闸门因具有自动关闭功能,闸门的运行(“开” 或“关”),完全由水库水位的升降因素决定,故运行费用低廉。

(5)主要缺点。

水力自控翻板式混凝土闸门在开启和关闭的过程中,容易被杂物卡住而影响闸门的正常运行;早期的水力自控翻板式混凝土闸门不能实现任意工况下人工控制水位的需求,是水力自控翻板式混凝土闸门的最大缺点。

胜利水电站水力自控翻板闸设计

５２１翻板闸上部结构尺寸的确定．．双支点滚轮连杆式混凝土水力自控翻板闸门在辽宁省已引进、推广２多年，０运行情况较好，尤其是在辽宁省小水电工程
等水电站，在泄水建筑物坝型选择上，均对混凝土水力自控翻
板闸、闸门、钢溢流坝进行过经济方案比较，经过实践验证，混
７８７
技术研发
ＴＨＮｏＮＭＡＲＥＴＥＣｏＬＧＹＡＤＫ
章以胜利水电站为例，细介绍了水力自控翻板闸布置、流和结构设计。该工程的成功设计对于其他类似的水电和河详泄
道工程具有参考价值。
关键词：翻板闸：流坝；水电溢小
ｄｉ０３６／ｉｎ１０ — ５４２１．．５ｏ１．９９．ｓ．０６８５．２０１：ｊｓ０６０
图１水力自控翻板闸泄流曲线图５翻板坝设计５１自控翻板闸基本尺寸的确定．
根据选定下坝线的工程总体布置及坝型，泄水建筑物采用混
凝土水力自控翻板闸共１孔，４单跨长度１翻板闸净长１０ｍ０ｍ，４。坝两侧各设１ｍ厚边墩，中部设一中墩（１１，厚．ｒ）翻板闸全长０ｆ１３４ｍ；边墩与中墩均设置通气孔。考虑坝址上覆砂卵石较厚（．１．Ｉ）５８７８Ｔ，故翻板闸设计建基面座落在砂卵石基础上，Ｉ坝下消能防冲建筑物按底流消能方式设计。
５２翻 Hale Waihona Puke 闸结构尺寸的确定．

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ｉｎＬｏｎｇｊｉａｓｈａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ
ＬＩＤａｎｍｅｉ，ＬＩＪｉａｎｘｉ
（ＰｏｗｅｒｃｈｉｎａＺｈｏｎｇｎａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００１４，Ｃｈｉｎａ）
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７１— ３
ＲｅｎｏｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＨｙｄｒｏ．ａｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＦｌａｐＧａｔｅｓ
龙家山水电站翻板闸改造工程设计
李丹梅，李建习
（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙４１００１４）
摘要：由于龙家山水电站水力自控翻板闸门在洪水期常被树木等大型漂移物卡住，导致闸门无法正常工作，直接影响电
站和闸坝的安全稳定运行，拟采用人工控制与水力自动控制相结合的方式，从根本上解决这个问题。通过对改造工程坝
ｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｍａｎｄｔｈｅｓｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｕｓ，ｓｐｉｌｌｗａｙｓｗｉｔｈｍａｎｕａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｌａｉｎｇａｔｅｓｏｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｇａｔｅｓａｒｅａｄｄ — ｅｄ．Ａｌｓｏ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｎｅｗｓｐｉｌｌｗａｙｓａｇａｉｎｓｔｓｌｉｄｉｎｇ，ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｍａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎａｎｄｓｃｏｕｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｌｆｏｏｄｐｅｉｒｏｄ，ｔｈｅｈｙｄｒｏ — ａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｌｆａｐｇａｔｅｓｉｎＬｏｎｇｊｉａｓｈａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎａｒｅｏｔｆｅｎｉａｍｍｅｄｂｙｂｉｇｌｆｏａｔｉｎｇｏｂｊｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｔｒｅｅｓ．Ｔｈｅａｂｎｏｒｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｇｏｆｔｈｅｓｅｇａｔｅｓｓｅｒｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｓａｆｅａｎｄｓｔａ —
基稳定、泄流能力、消能防冲的验算复核和改造方案的比选，提出了配套设计平板门或液压门等人力控制的溢洪通道的措施，以利于新建电站的长期安全稳定运行。
关键词：翻板闸门；平板闸门；抗滑稳定；泄流能力；消能防冲
中图分类号：ＴＶ６６３．８
￣
．
０１５年第９期
１５Ｎｕｍｂｅｒ９
水
电与新
能源
总第１３５期
ＴｏｔａｌＮｏ．１３５
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＡＮＤＮＥＷＥＮＥＲＧＹ
ＤＯＩ：１０．１３６２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２—１８００／ｔｖ．１６７１— ３３５４．２０１５．０９．０１３
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｃｌｃａｕｌａｔｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌａｐｇａｔｅ；ｐｌａｉｎｇａｔｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｇａｉｎｓｔｓｌｉｄｉｎｇ；ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ；ｅｎｅｒｙｇｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎａｎｄｓｃｏｕｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
水力自控翻板闸门是一种新型节能闸，因其具有造价合理、节省主材、施工工期短、启闭完全由水力自控等特点，在我国南方中小河流上得到广泛运用。但我国南方山区河流洪水期大型漂移物较多，过坝时经常卡住翻板门，导致闸门无法正常工作，人工清理危险性非常大，少数闸门不能同步开启又改变了原设计要求的工况，出现单宽流量集中，对下游消能防冲设施造成破坏的现象，这是目前翻板闸维修频次高于其他闸的主要原因。能否采用人工控制与水力自动控制相结合的方式从根本上解决这个问题？湖南省龙家山水电站翻板闸改造工程做了这方面的研究和探索。龙家山水电站位于湘江一级支流秽长水中游，是以发电为主，兼顾过木、通航等效益的综合利用工程。水库总库容２８３４万ｍ，正常蓄水位以下库容１２７７