漫灣水電站1#機(jī)組進(jìn)水口攔漂裝置的設(shè)計(jì)布置

摘 要：漫灣水電站是瀾滄江中下游河段梯級規(guī)劃“兩庫八級”開發(fā)方案中的第三個(gè)梯級，樞紐位于云南省云縣和景東縣交界的瀾滄江中游河段上。本文對漫灣水電站1#機(jī)組進(jìn)水口攔漂裝置的設(shè)計(jì)布置進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。

關(guān)鍵詞：漫灣水電站；攔漂裝置；設(shè)計(jì)布置

中圖分類號：TV72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 22-0000-01

一、工程概況

漫灣水電站是瀾滄江中下游河段梯級規(guī)劃“兩庫八級”開發(fā)方案中的第三個(gè)梯級，樞紐位于云南省云縣和景東縣交界的瀾滄江中游河段上。漫灣水庫回水與上游的小灣水電站銜接，下游與大朝山水電站庫尾相連。水庫正常蓄水位為EL.994m，對應(yīng)庫容為9.2×108m3，死水位EL.985m時(shí)，對應(yīng)庫容6.63×108m3，有效庫容2.57×108m3，具有不完全季調(diào)節(jié)性能，總裝機(jī)規(guī)模為1550MW，其中一期工程裝機(jī)5×250MW，二期工程裝機(jī)1×300MW。電站保證出力785MW，年發(fā)電量77.95億kW·h。一期工程已于1995年6月全部建成投產(chǎn)，二期工程于2007年5月建成。

電站以發(fā)電為主，無防洪、灌溉和航運(yùn)等方面的要求，建成后主要供云南電網(wǎng)，并送電渡口與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

二、攔漂裝置的布置方案比較

在電站二期工程建成初期，1#機(jī)組（即二期工程）進(jìn)水口前端設(shè)置了一道泡沫式臨時(shí)攔污漂，攔污漂直線長度約360m，一端布置在大壩右岸非溢流壩段，另一端布置在水庫右岸。攔污漂兩端為固定式結(jié)構(gòu)，固定點(diǎn)不能隨水位變化調(diào)整位置。該攔污漂采用箱體內(nèi)裝入泡沫塑料浮體材料，下部懸掛攔污格柵進(jìn)行攔污，設(shè)計(jì)壽命較短，從電站安全運(yùn)行的角度來說，對此臨時(shí)攔污漂進(jìn)行改造是必要的。

結(jié)合現(xiàn)場情況及后期運(yùn)行安全以及庫區(qū)景觀的美觀，改造后的攔漂裝置主體確定采用鋼制浮箱式結(jié)構(gòu)，浮箱下部懸掛攔污格柵。對端部的連接方式，進(jìn)行了兩種方案的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較。

（一）一端固定一端自動(dòng)升降方案

根據(jù)現(xiàn)有臨時(shí)攔污漂污物堆積情況分析，靠近大壩側(cè)污物堆積較多，右岸邊坡一端污物較少。綜合考慮成本和攔污效果，改造方案采用一端固定另一端隨庫區(qū)水位波動(dòng)自動(dòng)升降的方案。攔污漂軸線位于現(xiàn)有臨時(shí)攔污漂位置，直線長度仍約360m。大壩一端設(shè)置固定滑槽，與攔污漂端部支承結(jié)構(gòu)配合，使攔污漂可隨水位升降自動(dòng)升降，保證攔污漂隨時(shí)與水面平齊，不會(huì)漏渣。升降活動(dòng)范圍為最低水位EL.985.0m至正常蓄水位EL.994.0m。右岸邊坡一端沿邊坡采用類似于現(xiàn)有臨時(shí)攔污漂的固定式錨墩，攔污漂與錨墩采用銷軸連接的方式，可以適應(yīng)右岸邊坡的緩坡，減少開挖工作量。

（二）兩端自動(dòng)升降方案

兩端均設(shè)置導(dǎo)槽，攔污漂兩端均可在導(dǎo)槽內(nèi)上下垂直升降，使攔污漂整體在電站運(yùn)行水位區(qū)間可隨水位變化，上下自由浮動(dòng)。攔污漂軸線位于現(xiàn)有臨時(shí)攔污漂位置，直線長度仍約360m。升降活動(dòng)范圍為最低水位EL.985.0m至正常蓄水位EL.994.0m。大壩端滑槽采用化學(xué)錨栓植筋錨固在壩體前沿，右岸邊坡一端采用貼坡混凝土塔柱固定滑槽。

該方案兩端上下垂直升降，攔污漂的運(yùn)行平穩(wěn)，攔污效果較好，外觀整潔美觀。

對上述兩種方案的投資進(jìn)行初步估算，方案一比方案二略低。

最終采用方案二，即兩端導(dǎo)槽自動(dòng)升降方案。

三、攔漂裝置的設(shè)計(jì)

永久攔漂裝置設(shè)為一道能隨水庫水位變化而垂直升降的攔污漂，軸線位置基本選在原臨時(shí)攔污漂的軸線上，即一端布置在大壩右岸非溢流壩段，另一端布置在水庫右岸，直線長度343.58m，軸線與壩體約形成79°夾角，與最大流速的夾角約60°。攔漂裝置運(yùn)行水位區(qū)間為最低水位EL.985.0m至正常蓄水位EL.994.0m，可確保在電站運(yùn)行的整個(gè)水位變動(dòng)范圍內(nèi)都能有效攔阻污物。

攔漂裝置設(shè)計(jì)最大平均水流速小于1.0m/s，裝置前最大風(fēng)速小于20m/s，水庫吹程小于1km。假定漂體矢高按5m設(shè)計(jì)，兩支鉸點(diǎn)弧長為343.516m，弧長與弦長的差為0.194m，富裕量偏緊；假定漂體矢高按7.5m設(shè)計(jì)，兩支鉸點(diǎn)弧長位343.760m，弧長與弦長的差為0.438m，可滿足相關(guān)配合要求，故選定漂體矢高為7.5m。攔漂裝置主體采用鋼制浮箱式結(jié)構(gòu)，采用鋼板作為面板、內(nèi)部角鋼和工字鋼支撐結(jié)構(gòu)，整個(gè)漂體由55節(jié)浮箱組成，浮箱間通過鉸軸連接，其中左右端部兩節(jié)為過渡結(jié)構(gòu)，是攔污漂主體和滑輪結(jié)構(gòu)間的過渡裝置，其一端和浮箱結(jié)構(gòu)連接，另一端和滑輪結(jié)構(gòu)連接。每個(gè)浮箱下部懸掛一個(gè)格柵攔截污物，攔漂裝置水上攔污高度為0.49m，水下攔污高度為1.795m。該攔漂裝置的清污方式是采用清污船視情況進(jìn)行人工清污。

導(dǎo)槽采用垂直布置，高程為EL.983.0m至EL.995.6m，這樣在漂體到達(dá)最高水位EL.994.0m時(shí)，滑輪還處于導(dǎo)槽內(nèi)。導(dǎo)槽采用凹型焊接鋼結(jié)構(gòu)型式，主要材料為Q345鋼，左端采用化學(xué)錨栓植筋錨固在壩體前沿，右端在水庫右岸邊坡采用貼坡混凝土塔柱固定滑槽?；蹆?nèi)部設(shè)置不銹鋼軌道，與攔污漂端部支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置的輪子相配合，構(gòu)成一對摩擦副，使攔污漂隨水位變幅上下移動(dòng)。

在使用中，該攔漂裝置有一特殊要求，即要求能過船。在初始設(shè)計(jì)時(shí)，考慮設(shè)計(jì)一過船結(jié)構(gòu)，即將靠近右岸的第四節(jié)浮箱設(shè)計(jì)成兩部分，下部為凹型結(jié)構(gòu)，左右兩端分別和兩側(cè)的浮箱連接，在凹槽中設(shè)計(jì)一節(jié)小的浮箱，和凹槽兩側(cè)采用鉸軸連接。這樣，在攔漂裝置正常運(yùn)行時(shí)，該節(jié)過船結(jié)構(gòu)起到攔截污物的作用；在需要過船時(shí)，將凹槽中的小浮箱單側(cè)的軸退開，將小浮箱向下游側(cè)打開，即可過船。但這種結(jié)構(gòu)對所過船只有吃水深度及寬度要求。在施工詳圖階段，為了讓所過船只不受條件限制，采取了將浮箱設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，直接拆開兩節(jié)箱體的方案。此方案為在靠近右岸的第二節(jié)和第五節(jié)浮箱上各安裝一個(gè)手動(dòng)絞盤，當(dāng)需要過船時(shí)，拆開第四節(jié)與第五節(jié)之間的連接軸，利用安裝在第二節(jié)上的絞盤將三、四節(jié)浮箱向下游方向牽拉，使三、四節(jié)浮箱折疊靠向第二節(jié)，船只則可從三、四節(jié)浮箱位置通過。過船完成后，利用安裝在第五節(jié)上的絞盤將三、四節(jié)浮箱牽拉回原位，重新穿軸固定。為了解決三、四節(jié)浮箱打開后，浮箱隨水流漂浮移動(dòng)的問題，根據(jù)實(shí)際測量的該位置庫底曲線，在第二節(jié)、第五節(jié)浮箱上各掛一根鏈條，鏈條下端和混凝土塊相連，混凝土塊起錨定浮體的作用。

浮箱結(jié)構(gòu)的欄桿顏色采用紅、白相間，起到醒目的禁航警示標(biāo)識(shí)的作用。

四、結(jié)束語

漫灣電站1#機(jī)組進(jìn)水口攔漂裝置主體采用鋼制浮箱式結(jié)構(gòu)，兩端導(dǎo)槽垂直布置、自動(dòng)升降，能有效的攔阻污物進(jìn)入進(jìn)水口，且制造、安裝方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳朝玉.長引水系統(tǒng)水電站的過渡過程計(jì)算[J].水力發(fā)電，1980（06）.