水力自控翻板閘壩在牡丹江下游的推廣應用

郭長江，王艷芳，郝淑霞

（大慶市東湖水廠，黑龍江大慶 163000）

水力自控翻板閘壩是由門下的壩體與壩體上的水力自控翻板閘門組成。閘門啟閉的基本原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動。這種新型水閘巧妙的利用作用在閘門上的水壓力與門重來作為閘門啟閉的動力，因此無須其它啟閉設備。具有造價合理、節(jié)省三材、施工期短、啟閉完全由水力自控、準確及時、無須人員操作并且具有便于排走漂浮物等優(yōu)點，適用于低水頭中小水利水電樞紐工程。

1 翻板閘門的歷史及應用

翻板閘門在國內(nèi)外已有較長的應用歷史。我國的水力自控式翻板閘門從20世紀50年代末開始。20世紀80年代初出現(xiàn)了連桿滾輪式水力自控翻板閘門，在解決閘門運行穩(wěn)定性這一難題上取得了進一步的發(fā)展，而連桿滑塊式水力自控翻板閘門的出現(xiàn)使翻板閘門的結構形式、調(diào)節(jié)性能以及運行方式更加完善。

一般翻板閘門主要由閘門板、轉(zhuǎn)動鉸、支墩及底板幾部分組成。針對翻板閘門運行中的諸多問題，有的工程增設了減震裝置、人工或機械起閉設施。應用比較普遍的連桿滾輪式翻板閘門是一種雙支點帶連桿的閘門，此種閘門由門葉、支腿、支墩、滾輪，連桿等部件組成。

具有自動啟閉功能的水力自控翻板閘門與一般鋼平板閘門相比，無須機電設備及專人操縱泄流，且泄洪準確及時，自動沖走庫內(nèi)積沙，能自動調(diào)節(jié)水位，節(jié)省人力、物力。它完全借助水位的升高，水壓力的增大，逐漸自行開啟閘門過流，且保持蓄水位不變。當閘門全部打開時，河床泄流狀況與天然河床相差無幾，當水位降低時，閘門逐漸關閉蓄水。特別是水力自控翻板閘門的結構簡單、制造方便。翻板閘門的現(xiàn)場施工也比較簡便，大部分為裝配施工，工期短、造價低、維護簡單。翻板門投資大幅度低于常規(guī)動力提升式閘門，與機械啟閉閘門相比可節(jié)省投資50%～70%。水力自控翻板閘門門體為預制鋼筋混凝土結構，僅支承部分為金屬結構，平常幾乎不需要零配件維護開支。

翻板門因其能隨水位漲落而自動啟閉、結構簡單、運行可靠、便于管理和造價低廉等優(yōu)點，在國內(nèi)南部地區(qū)中小型閘壩、山塘水庫的溢洪道、山區(qū)渠道排洪建筑物、航運、農(nóng)田灌溉、城市環(huán)保以及人工湖中已得到廣泛的應用，并發(fā)揮了很好的效益。

2 翻板閘門在東北的應用

遼寧省本溪市太子河流域是在東北三省范圍內(nèi)應用水力自控翻板閘門較早，已建工程較多的地區(qū)。在觀音閣水庫下游的8級水電站和2級市政工程中普遍采用了翻板壩技術。從2004年開始陸續(xù)建設投產(chǎn)運行，而且原有的兩座橡膠壩也改造為翻板壩。已投入運行的翻板壩運行狀態(tài)良好，未出現(xiàn)運行穩(wěn)定的問題，并且翻板閘的行洪效果比普通的提升式閘門也要好一些。由于翻板壩的造價低，大幅降低了電站的投資成本，對于水電站項目的投資開發(fā)建設起到了一定的推動作用。

翻板閘壩的冬季運行問題是影響翻板閘門在北方應用的最大障礙，太子河流域的成功經(jīng)驗，為翻板閘門在東北的應用打開了大門，冬季閘門前部破冰有效的解決了凍脹對翻板閘門的影響，做好破冰工作，翻板壩的冬季運行安全是能夠保證的。針對翻板壩冬季防凍脹問題已經(jīng)有了新的經(jīng)濟安全的破冰防凍措施。

3 水力自控翻板閘壩在牡丹江下游的應用規(guī)劃

牡丹江流域?qū)僦袦貛駶櫞箨懶约撅L氣候，冬季受西伯利亞高壓影響，嚴寒干燥而漫長，結冰期長達5個月之久，夏季受太平洋季風影響濕熱多雨。根據(jù)牡丹江氣象站歷年資料統(tǒng)計，多年平均氣溫3.2°C，是我省氣溫較高地區(qū)。

牡丹江干流蓮花以下江段水電梯級開發(fā)規(guī)劃已批復，規(guī)劃了六級水電站，均屬于低水頭、徑流式水電站，與遼寧本溪太子河流域觀音閣水庫下游水電開發(fā)相似，上游大型水庫進行流域控制、下游低水頭、徑流式水電站梯級開發(fā)。由于上游蓮花水電站冬季調(diào)峰運行，下游各梯級水電站相距較近，而且隨動與蓮花水電站運行，下游各級翻板閘壩前結冰將很少，采取切實可行的防凍措施，冬季安全穩(wěn)定運行能夠保障。規(guī)劃各梯級電站均采用水力自控翻板閘壩，最大限度的節(jié)省工程投資和縮短工期，這對規(guī)劃項目的推進、加快流域整體開發(fā)起到了積極的作用。

4 水力自控翻板閘門的應用條件

水力自控翻板閘門在我省應用需3個條件：

1）年平均氣溫較高地域。

2）平原河流的流域開發(fā)，上游有大型水利樞紐的控制性工程。

3）低水頭、翻板閘門＜6 m。