新疆阿合布隆二级水电站工程金属结构设计

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[内容提要]本文介绍了阿合布隆二级水电站总干渠取水口，前池，尾水等部位的闸门、拦污栅及启闭设备布置与设计特点。

[关键词]阿合布隆二级水电站 金属结构 总体布置

中图分类号：TV7 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

阿合布隆二级水电站位于木扎提河右岸阿合布隆总干渠上，电站为引水发电式，其上游为一级电站，二级电站接一级尾水发电，设计引水流量35m3/s，装机容量8MW，保证出力1MW，装机年利用小时数4273h，多年平均有效年发电量3418万kW•h，依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定，该电站工程属Ⅴ等小（2）型工程，主要建筑物为5级；次要建筑物为5级；临时建筑物为5级。电站布置在阿合布隆总干渠右岸，主要由引水枢纽、引水渠、压力前池、泄水陡坡、压力钢管、厂房及尾水渠等建筑物组成，电站主要建筑物5级，临时建筑物5级。

根据阿合布隆二级水电站工程水工建筑物的布置，金属结构设备主要分布在阿合布隆总干渠5+475的节制分水闸、压力前池、厂房尾水及退水渠节制分水闸上，共设有孔口26孔。整个工程金属结构耗钢量约为369t。喷锌防腐总面积约为5300m2。

2、总干渠取水口金属结构

节制闸布置在阿合布隆总干渠5+475处，分2孔，设一道检修闸门和一道工作闸门，工作闸门一孔一扇，检修闸门两孔一扇。节制闸右侧与总干渠夹角40°方向设分水闸做为电站输水渠道进水口，分2孔，设一道检修闸门和一道工作闸门，工作闸门一孔一扇，检修闸门两孔一扇。节制闸闸底板高程1737.50m，闸顶高程1741.50m，设计水位1740.29。设计流量45 m3/s。分水闸闸底高程1738.00m，闸顶高程1741.50m，设计水位1740.29。设计流量35 m3/s。

节制闸闸门共有2个孔口，孔口尺寸为4m×3.1m，设计水头2.8m。2孔共用1扇平板检修闸门。采用上游封水的露顶式平板焊接钢闸门，悬臂轮支承，双吊点。闸门门叶结构材料采用Q235B，埋件结构材料采用Q235B。节制闸检修闸门：闸门静水启闭，全开全关运行，闸门采用容量为2×50kN电动葫芦操作。节制闸工作闸门：闸门动水启闭，可局开运行，采用容量为2×80kN的固定卷扬式启闭机操作。

分水闸闸门共有2个孔口，孔口尺寸为4m×2.6m，设计水头2.3m，每孔各设1扇平板钢闸门，采用上游封水的露顶式平板焊接钢闸门，悬臂轮支承，双吊点。闸门门叶结构材料采用Q235 D，埋件结构材料采用Q235B。分水闸检修闸门：闸门静水启闭，全开全关运行，闸门采用容量为2×50kN电动葫芦操作。分水闸工作闸门：闸门动水启闭，可局开运行，采用容量为2×80kN的固定卷扬式启闭机操作。分水闸工作闸门冬季有运行要求，为防止闸门与门槽冻结，拟采用电热法加热门槽。

3、前池金属结构

前池引水发电系统金属结构设备布置在排冰闸、进水室和冲沙闸上，电站采用水力排冰技术，排冰闸、进水室在同一条轴线上联合布置，排冰闸为1孔，设一道事故闸门和一道舌瓣工作闸门，舌瓣工作闸门后设有排冰槽，通过排冰侧堰与泄水槽相接。进水室也为1孔，设一道拦污栅，并在引水钢管前设一道事故闸门。在引水流道下布置冲沙廊道，设有冲沙闸，共一孔，顺水流方向设一道事故闸门和一道工作闸门。

3.1排冰闸闸门及启闭机

事故闸门： 孔口尺寸8m×3.5m，设计水头3.1m，设1扇平板事故闸门。闸门采用上游面板，上游封水悬臂轮支承的露顶式平板钢闸门。闸门门叶为双主梁结构，材料采用Q235D，双吊点，埋件结构材料采用Q235B。闸门靠自重动水闭门，充水平压后静水启门，全开全关运行。闸门采用容量为2×160kN的固定卷扬式启闭机操作。

工作闸门： 孔口尺寸8m×3.5m，设计水头3.1m，设1扇舌瓣工作闸门。闸门采用上游面板，上游封水，闸门门叶结构材料采用Q235D，双吊点。埋件结构材料采用Q235B。闸门动水启闭，任意开度运行，该闸门采用容量为2×320kN的固定卷扬式弧门启闭机操作。为防止钢丝绳长期浸泡在水中，闸门配有拉杆。

排冰闸舌瓣工作闸门冬季有运行要求，为防止闸门与侧导板冻结，侧导板内设有电加热装置。

3.2进水室拦污栅、闸门及启闭机

拦污栅共1孔，孔口尺寸8 m×10.5m，设1扇滑块支承的拦污栅，以拦阻可能进入的各种污物，保护水轮机组。栅体结构按4m水位差设计，栅叶结构沿高度方向分4节制造、运输，在闸顶平台上用销轴连接成整体。采用1台容量为2×320kN的固定卷扬式启闭机操作。

事故闸门共1孔，孔口尺寸为3.4m×3.4m，设计水头10m，设1扇简支轮支承平板钢闸门，上游面板，下游封水，闸门为双吊点结构。门叶结构材料采用Q235D。闸门靠自重和水柱压力动水下门，充水平压后，静水启门。闸门采用2×160kN的固定卷扬式启闭机操作。

3.3冲沙闸闸门及启闭机

冲沙闸工作闸门：共1孔，孔口尺寸1m×0.8m，设计水头11m，设置1扇悬臂轮支承，上游面板、上游封水的潜孔式平板钢闸门，单吊点，设侧向支承，闸门门叶结构采用Q235D，埋件材料采用Q235B。闸门动水启门，利用自重及铸铁配重动水闭门，任意开度运行。闸门采用QL1×100kN螺杆式启闭机操作。

事故闸门：共1孔，其孔口尺寸、设计水头、门槽与门体结构，启闭机型式、容量均与排沙闸工作闸门完全相同，闸门动水闭门，小开度充水平压后静水启门，全开全关运行。闸门采用QL1×100kN螺杆式启闭机操作。

4.厂房尾水金属结构

电站共有4台水轮发电机组，在每一个尾水出口处设一道检修门槽， 4孔共用2扇检修闸门。尾水闸门闸底板高程为1705.03m，闸顶高程1712.1m，正常尾水位1710.58m。孔口尺寸为3.0m×1.8m，设计水头5.6m。共4孔，设2扇滑动支承平板钢闸门。闸门采用上游封水，反向支承采用弹性反轮，设置侧向支承。闸门门叶结构材料采用Q235B，埋件材料采用Q235B。闸门静水启闭，启门前利用机组排水管充水平压，全开全关运行，采用一台2×50kN的电动葫芦操作。

5.退水渠金属结构

退水节制闸分2孔，设一道检修闸门和一道工作闸门，工作闸门一孔一扇，检修闸门两孔一扇。闸底板高程1706.43m，闸顶高程1710.03m，设计水位1709.01m。节制闸设计流量45 m3/s。退水分水闸分2孔，设一道检修闸门和一道工作闸门，工作闸门一孔一扇，检修闸门两孔一扇。闸底板高程1706.43m，闸顶高程1710.03m，设计水位1709.01m，分水闸设计流量45 m3/s。

退水节制闸门共有2个孔口，孔口尺寸为4.0m×2.9m，设计水头2.6m。2孔共用1扇平板检修闸门。采用上游封水的露顶式平板焊接钢闸门，双吊点。闸门门叶结构材料采用Q235B，埋件结构材料采用Q235B。退水节制闸检修闸门：闸门靠自重静水启闭，全开全关运行。闸门采用容量为2×50kN电动葫芦操作。退水节制工作闸门：闸门动水启闭，可局开运行，采用容量为2×80kN的固定卷扬式启闭机操作。

退水分水闸闸门共有2个孔口，孔口尺寸为4m×2.9m，设计水头2.3m。2孔共用1扇平板检修闸门。采用上游封水的露顶式平板焊接钢闸门；悬臂轮支承，双吊点。闸门门叶结构材料采用Q235B，埋件结构材料采用Q235B。退水分水闸检修闸门：闸门静水启闭，全开全关运行，闸门采用容量为2×50kN电动葫芦操作。退水分水闸工作闸门：闸门动水启闭，可局开运行，采用容量为2×80kN的固定卷扬式启闭机操作。分水闸工作闸门冬季有运行要求，为防止闸门与门槽冻结，拟采用电热法加热门槽。

6、结语

本工程金属结构布置合理，为电站冬季可靠运行提供了可靠保证。