探索水電站金屬結構設計

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柬埔寨甘再水電站PH1電站樞紐金屬結構設備分別布置在發電引水隧洞及廠房尾水建筑物的相關部位；反調節堰樞紐(PH2電站)金屬結構設備分別布置在下游反調節堰、河床貫流機組廠房及尾水建筑物的相關部位。

1PH1電站樞紐金屬結構設計

1．1電站基本資料

進水口壩頂高程153．00in最大可能洪水位(PMF)151．88in正常蓄水位(NWL)150．00m死水位(DWL)130．00m1．2金屬結構設備概況本電站金屬結構主要包括進水口閘門、攔污柵、尾水閘門及其啟閉設備。電站共布置各類閘門門槽、攔污柵柵槽1O孔，設置閘門和攔污柵8扇，各類啟閉設備3臺(套)。金屬結構設備總工程量約為535．3t，其中閘門、攔污柵重約202．3t，門槽埋件重148．8t，啟閉設備重約170t，啟閉設備埋件重約13．9t。

1．3金屬結構設計

1．3．1進水口閘門及攔污柵

PH1電站進水口布置主攔污柵柵槽、副攔污柵柵槽各3孔，其中主攔污柵柵葉每孔1扇，副攔污柵柵葉3孔共用1扇。清污方式為提柵清污，即需要清污時先將副攔污柵落下，再將主攔污柵提至清污平臺進行人工清污。電站進口主、副攔污柵均采用直立式平面滑動攔污柵。主攔污柵孔口尺寸(寬X高)為5mX15m，設計水頭4nl。底檻高程為115m，柵葉采用平面焊接結構，滑動支承，動水啟閉，提柵水頭≤2m。副攔污柵孑L口尺寸(寬×高)為5mx11．35rn，設計水頭4m，底檻高程為115m，柵葉采用平面焊接結構，滑動支承，動水啟閉，提柵水頭≤2m。副柵平時鎖定在孔口上方151．2m平臺上。柵葉主要材料為Q345B，柵槽埋件包括主、反軌，底坎等，均為型鋼與鋼板焊接件，主要材料為Q345B。攔污柵由布置在孔口頂部排架上的2x400kN橋式啟閉機配合液壓自動抓梁操作。3孔攔污柵向下游收縮成1孔，設電站進水口事故閘f11道，閘門底坎高程為115m，孔口寬8m，孑L口高9m，設計水頭35m。動閉靜啟，采用平面滑動閘門，水封設在下游側。門頂設充水閥充水平壓，啟門允許水壓差≤5m。主支承采用復合材料滑道，反向支承采用鑄鐵滑塊。全門共設4個側輪裝置，主滑道、反滑塊均通過螺栓連接固定于閘門上。門葉設有鎖錠座平時鎖定在孔口上方150．3m平臺上。閘門為雙吊點，按運輸要求分節，工地組焊，底節為箱形主梁，其余各節均為雙主梁結構。門葉主要材料為Q345B。頂、側止水采用“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。門槽形式為I形，槽寬1．7m，深0．9m，寬深比1．9。門槽埋件包括主、反軌，側柜，底坎，門楣等，均為型鋼與鋼板焊接件，主要材料為Q345B。閘門由2X1600kN固定卷揚式啟閉機。

1．3．2尾水檢修閘門

尾水檢修閘門共3孔，閘門底坎高程為13．907In，孔口寬8m，高3．63m，設計水頭26m。靜水啟閉，采用平面滑動閘門，水封設在上游側。平壓方式為旁通管充水，啟門允許水壓差≤1m。主支承采用復合材料滑道，反向支承采用鉸式反向彈性滑塊。全門共設4個側輪裝置，主滑道、反滑塊均通過螺栓連接固定于閘門上。門葉設有鎖錠座以便閘門平時鎖錠用。閘門為雙吊點，按運輸要求分節，在工地組焊，各節均為雙主梁結構。門葉主要材料為Q345B。頂、側止水采用“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。門槽形式為I形，槽寬1．25m，深0．6m，寬深比2．08。門槽埋件包括：主、反軌和側軌、底坎、門楣等，均為型鋼與鋼板焊接件，主要材料為Q345B。閘門由2x200kN尾水門機啟閉。門葉平時鎖定在孔口上方39．3ITI平臺上。

1．3．3啟閉設備

1．3．3．1壩頂2x400kN橋式啟閉機

2x400kN橋式啟閉機布置于電站進水口排架上，安裝高程169．00m，配攔污柵液壓自動抓梁1套。啟閉機主要用于主、副攔污柵的啟閉和壩面零星物品的吊運。起升容量2x400kN，總起升高度45m，吊點間距2．8m，大車軌距8rn，小車軌距5m。

1．3．3．22x1600kN固定卷揚式啟閉機

2xl600kN固定卷揚式啟閉機布置于電站進水口事故閘門孔口頂部排架上，安裝高程169．001TI，用于事故閘門的啟閉。起升容量2X1600kN，總起升高度45I1，起升速度1．6m／min，吊點間距6m01．3．3．3尾水2x200kN單向門式啟閉機2x200kN單向門式啟閉機布置于電站尾水平臺上，安裝高程41．00m，配尾水檢修閘門液壓自動抓梁1套。啟閉機主要用于尾水檢修閘門的啟閉和壩面零星物品的吊運。起升容量2x200kN，總起升高度30m，起升速度2m／min，吊點間距3m，軌距3．5ITI。

2反調節堰樞紐(PH2)電站樞紐金屬結構設計

2．1電站基本資料堰頂高程

31．001TI校核洪水位30．30In設計洪水位30．08m正常蓄水位25．00in尾水平臺高程31．00Il校核尾水位29．46nl設計尾水位28．95m滿發尾水位17．771TI。

2．2金屬結構設備概況

本電站金屬結構設備主要包括分布于電站進水口、電站廠房尾水、泄洪沖沙閘等部位的閘門、攔污柵及其啟閉設備，擔負著整個樞紐控制水位、渲泄洪水、排沙排污及保護機組正常運行等任務。整個樞紐共布置各類閘門門槽、攔污柵柵槽l8孔，設置閘門和攔污柵16扇，各類啟閉設備3臺(套)。金屬結構設備總工程量為616．5t，其中閘門、攔污柵(含加重)重約286．6t，門槽埋件重139．4t，啟閉設備重約165t，啟閉設備埋件重約26t。

2．3金屬結構設計

2．3．1進水口閘門及攔污柵

PH2電站裝機4臺，其中1～3號為3臺大機，4號為1臺小機。電站進水口布置主攔污柵、副攔污柵、檢修閘門各4孔，副攔污柵與檢修閘門共槽布置。進水口攔污柵采用直立式主、副攔污柵攔污，提柵清污方案。前道柵為主柵，后道柵為副柵，清污時將副柵入槽，提出主柵至清污平臺進行人工清污。電站進口主攔污柵4孔4扇，其中大機3孔3扇，小機1孔1扇，均采用直立式平面滑動攔污柵。大機主攔污柵孔口尺寸(寬×高)為5．31m×8．94m，設計水頭4m。底檻高程為9．633m，柵葉采用平面焊接結構，滑動支承，動水啟閉，提柵水頭≤2m。小機主攔污柵孔口尺寸(寬×高)為2．65m×4．36m，設計水頭4m，底檻高程為11．175m，柵葉采用平面焊接結構，滑動支承，動水啟閉，提柵水頭≤2ITI。電站大機進口副攔污柵3孔共用1扇，與檢修閘門共槽，采用直立式平面滑動攔污柵。孔口尺寸(寬×高)為5．31m~6．71m，設計水頭4m，底檻高程為8．561TI，柵葉采用平面焊接結構、滑動支承、動水啟閉，提柵水頭≤2m。小機副攔污柵1扇，與檢修閘門共槽，采用直立式平面滑動攔污柵?？卓诔叽?寬×高)為2．65m~2．98m，設計水頭4rn，底檻高程為11．175m，柵葉采用平面焊接結構、滑動支承、動水啟閉，提柵水頭≤2m。攔污柵由布置在堰頂的800kN雙向門機配合液壓自動抓梁操作。電站進水口檢修閘門共4孔，考慮初期發電時擋水每孔各設1扇。正常運行時，1～3號機只留1扇存放于門庫中，4號機檢修門鎖定于孔口上方。1～3號機檢修閘門底坎高程為8．56m，孔口寬5．31m，孔口高6．71ITI，設計水頭22m。靜水啟閉，采用平面滑動閘門，水封設在下游側。門頂設充水閥充水平壓，啟門允許水壓差≤3m。主支承采用鋼基銅塑滑道，反向支承采用鑄鋼滑塊。全門共設4個側擋裝置，主滑道、反滑塊均通過螺栓連接固定于閘門上。門葉設有鎖錠座以便閘門平時鎖錠用。閘門為單吊點，按運輸要求分節，在工地組焊，每節均為雙主梁結構。頂、側止水采用“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。門槽形式為I形，槽寬1m，深0．7m，寬深比1．4。門槽埋件包括主、反軌和底坎，門楣等，均為型鋼與鋼板焊接件。閘門由800kN壩頂門式啟閉機通過液壓抓梁啟閉。4號機檢修閘門底坎高程為11．175m，孔口寬2．65m，高2．98m，設計水頭19m。靜水啟閉，采用平面滑動閘門，水封設在下游側。平壓方式為小開度提門充水平壓，啟門允許水壓差≤1m。主支承采用HTN復合材料滑塊，反向支承采用鑄鋼滑塊。全門共設4個側擋裝置，主滑道、反滑塊均通過螺栓連接固定于閘門上。門葉設有鎖錠座平時可鎖定于孑L口上方，閘門為單吊點。頂、側止水采用“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。門槽形式為I形，槽寬0．55m，深0．43m，寬深比1．3。門槽埋件包括主、反軌和底坎、門楣等，均為型鋼與鋼板焊接件。閘門由800kN壩頂門式啟閉機通過液壓抓梁啟閉。

2．3．2尾水事故閘門

尾水事故閘門位于尾水出口處，4臺機組設尾水事故閘門槽4孑L，4扇閘門，滿足機組檢修、初期發電的需要。閘門為下游定輪、上游滑塊支承平面鋼閘門。水封設在上游側，頂、側止水采用雙頭“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。側向支承為簡支式側輪裝置。1～3號機尾水事故閘門底坎高程為8．44m，孑L口寬5．12m，高5．12m，設計水頭21m。動水閉門、靜水啟門，旁通管充水，允許提門水壓差不大于1m。閘門為雙吊點，按運輸要求分節，工地組焊，各節均為雙主梁結構。主支承為定輪，反向為滑塊。門槽形式為I形，槽寬1．06m，深0．66m，寬深比1．6。門槽埋件包括主、反軌和底坎，門楣等，主軌為鑄件，其余均為型鋼與鋼板焊接件。閘門平時鎖定于門槽上部，由2~320kN尾水門機通過液壓抓梁操作。4號機尾水事故閘門底坎高程為8．12ITI，孔口寬3．59nl，高2．58II1，設計水頭21m。動水閉門、靜水啟門，旁通管充水，允許提門水壓差不大于lm。閘門為雙吊點，為雙主梁結構。主支承為定輪，反向為滑塊。門槽形式為I形，槽寬0．73ITI，深0．66in，寬深比1．1。門槽埋件包括主、反軌和底坎，門楣等，主軌為鑄件，其余均為型鋼與鋼板焊接件。閘門平時鎖定于門槽上部，由2~320kN尾水門機通過液壓抓梁操作。

2．3．3泄水、排沙建筑物閘門

PH2水電站工程泄水建筑物為1孔泄洪沖沙閘，布置在電站進水口的左側。泄洪沖沙閘主要承擔樞紐的泄洪和排沙排污的任務。泄洪沖沙閘進口處依次設1孔事故閘門門槽和1孔弧形工作閘門門槽。泄洪沖沙閘事故閘門設置在弧形工作閘門上游，底坎高程為13．00m，孑L口寬6ITI，高4．6IIl，設計水頭12m。該閘門動水閉門，充水閥充水平壓后，靜水啟門，啟門水頭≤3m。主支承采用定輪。水封和面板均設在上游側，側止水采用“P”形止水橡皮并預壓4mm以確保封水效果，底止水為條形止水橡皮。門葉兩側設側向導輪，以防止閘門運行時出現歪斜，使閘門卡死。事故閘門為雙吊點。門槽形式為I形，門槽寬0．85m，深0．55m，寬深比1．55。門槽由主、反軌、門楣及底坎埋件組成，均為型鋼與鋼板焊接件。閘門由800kN壩頂門式啟閉機通過液壓抓梁啟閉，閘門平時放置于門庫中。泄洪沖沙閘工作閘門底坎高程為13．00m，孔口寬6m，高4m，設計水頭121TI。閘門動水啟閉，有局開要求。門型為雙主橫梁直支臂弧形閘門，弧面半徑7m，為保證水流下泄時不沖刷弧門鉸座，弧門支鉸高程確定為18．40m，主框架為直支臂竹形框架，主梁與支臂均為箱形結構，支鉸形式為球鉸，支鉸軸承為自潤滑球面滑動軸承。側止水采用方頭“P”形止水橡皮，頂止水為圓頭“P”形止水橡皮，底止水為條形止水橡皮。門葉兩側設側向滑塊。閘門為單吊點?！咀鏖l門按運輸要求分節，在工地組焊成整體。門槽由側軌、門楣及底坎埋件組成，均為型鋼與鋼板焊接件。閘門由1000kN／400kN液壓啟閉機啟閉。

2．3．4啟閉設備

2．3．4．1壩頂800kN雙向門式啟閉機800kN壩頂門機布置于電站進水口平臺，安裝高程31．00tn，配1～3號機主、副攔污柵、檢修閘門液壓自動抓梁1套，4號機主、副攔污柵、檢修閘門液壓自動抓梁1套，泄洪沖沙閘事故閘門液壓自動抓梁1套。門機主啟升用于機組檢修閘門，主、副攔污柵及泄洪沖沙閘檢修閘門的啟閉和壩面零星物品的吊運。主起升容量800kN，總起升高度30m，軌面以上啟升高度11m，大車軌距6．4ITI。

2．3．4．2尾水2~320kN單向門式啟閉機2~320kN尾水門機布置于尾水平臺，安裝高程31．00m，配尾水事故閘門液壓自動抓梁1套。門機用于尾水事故閘門的啟閉和壩面零星物品的吊運。主起升容量2~320kN，總起升高度28m，軌面以上起升高度6．5m，大車軌距3．5m。

2．3．4．3泄洪沖沙閘工作閘門啟閉機泄洪沖沙閘弧形工作閘門液壓啟閉機采用單缸擺動式液壓啟閉機，啟閉力1000kN／400kN，工作行程5．95m，最大行程6．15m?；钊俣?～0．87m／min(啟門)0～0．54m／rain(閉門)?；钊麠U下吊頭與閘門上吊耳鉸接，油缸與閘室上方機架上的軸承座鉸接，控制部分、油箱控制閥組及油泵電機組布置在壩頂操作機房內。現地及遠方均能實現對弧形工作閘門的啟閉操作，液壓啟閉機的檢修由臨時設備操作。

3結語

甘再水電站金屬結構設計結合電站水工樞紐布置，合理設置了各部位閘門、攔污柵結構形式，支承方式，止水形式等，并根據各類閘門工作運行要求，合理配置了啟閉設備，既節約了投資，又保證了樞紐安全、可靠的運行要求。