貴州省平塘縣擦耳巖水庫(kù)工程金屬結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)

【摘要】本文介紹了擦耳巖水庫(kù)工程金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)在充分考慮設(shè)備制造、安裝、運(yùn)行的情況，合理布置金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備，為今后此類工程設(shè)計(jì)提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】擦耳巖水庫(kù)；金屬結(jié)構(gòu)；布置設(shè)計(jì)

擦耳巖水庫(kù)壩址位于平塘縣苗二河鄉(xiāng)上寨村，壩址以上集水面積799km2，水庫(kù)的主要功能是防洪，兼顧供水和發(fā)電。年供水量為1656萬(wàn)m3/a，裝機(jī)容量為5MW，年發(fā)電量1692萬(wàn)kW.h。水庫(kù)正常蓄水位744m，死水位為724m，總庫(kù)容3561萬(wàn)m3。根據(jù)樞紐整體布置，共設(shè)置閘門11扇、攔污柵2扇、門（柵）槽13道，啟閉機(jī)設(shè)備15套，清污機(jī)1套，閥門3套。

1、泄水系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)

1.1 表孔弧形工作閘門

根據(jù)水庫(kù)月平均水位長(zhǎng)系列數(shù)據(jù)，庫(kù)水位每年有足夠的時(shí)間低于堰頂高程，可滿足工作閘門檢修要求，故不設(shè)檢修閘門。

溢洪道布置在大壩中部，設(shè)置3孔，閘門孔口尺寸為6m×8.7m（寬×高，下同），設(shè)計(jì)水頭（HS）為8.2m。面板外緣R=12m，支鉸中心距底檻H=6m，采用主橫梁斜支臂結(jié)構(gòu)，設(shè)置側(cè)止水及底止水。每扇閘門采用1套QHLY-2×400kN-5m液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。油缸懸掛在閘墩側(cè)墻上，液壓泵站設(shè)置在左側(cè)壩頂處748.7m高程啟閉機(jī)室內(nèi)，為保證泄洪安全，設(shè)置備用動(dòng)力。

1.2 泄洪底孔進(jìn)口事故閘門

在每條泄洪底孔進(jìn)口處設(shè)置1扇事故閘門，底檻高程為719m，孔口尺寸為5m×7m，HS=28m，采用平面定輪鋼閘門，主支承為簡(jiǎn)支輪，下游止水形式，設(shè)置頂、側(cè)止水及底止水，門頂設(shè)置φ0.3m壓蓋式充水閥。閘門采用1套QPG1600kN-32m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，啟閉機(jī)布置在761.7m高程的啟閉機(jī)室內(nèi)，檢修通過室頂預(yù)設(shè)的吊鉤采用臨時(shí)起吊設(shè)備進(jìn)行。該閘門動(dòng)水閉門，在事故處理完畢后小開度聯(lián)動(dòng)門頂充水閥充水平壓，待△<5m后靜水啟門。門槽采用II型門槽，設(shè)置鋼襯，在門槽后設(shè)置0.8m×5m通氣孔。

1.3 泄洪底孔進(jìn)口弧形工作閘門

在事故門下游處設(shè)置弧形工作閘門，底檻高程為719m，孔口尺寸為5m×6m，HS=28m，運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉。面板外緣R=10m，支鉸中心高度距底檻H=8m，采用主橫梁直支臂結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置側(cè)止水、底止水及轉(zhuǎn)鉸止水與P形止水相結(jié)合的頂止水。閘門采用1套QHSY1250kN/500kN-8.2m液壓式啟閉機(jī)操作，啟閉機(jī)室布置在孔口頂部，液壓泵站（1工1備）設(shè)置在738.2m高程啟閉機(jī)室內(nèi)，為保證泄洪安全設(shè)置備用動(dòng)力。閘門設(shè)置Π型檢修平臺(tái)（727m），供閘門檢修使用。

2、引水發(fā)電系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)

2.1 引水發(fā)電進(jìn)口攔污柵

在引水發(fā)電洞進(jìn)口處設(shè)置1扇攔污柵，底檻高程717m，孔口尺寸為7m×5.25m，設(shè)計(jì)水位差為4m，運(yùn)行方式為靜水啟閉，為保證發(fā)電效益，采用機(jī)械清污，設(shè)置1套GD50kN-34m全跨液壓懸掛式清污機(jī)，清污報(bào)警水壓差為1m，安裝在753.4m高程上。清污、倒渣及檢修設(shè)置在壩頂高程上，清污機(jī)設(shè)置為上游側(cè)移動(dòng)卸污，再采用手推車將污物運(yùn)至指定地點(diǎn)。攔污柵采用1套QP2×100kN-6m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，啟閉機(jī)布置在756.9m高程的啟閉機(jī)室內(nèi)。

2.2 引水發(fā)電進(jìn)口事故閘門

在攔污柵下游處設(shè)置1扇事故閘門，底檻高程為717m，孔口尺寸為3.5m×3.5m，HS=30m，采用平面定輪鋼閘門，主支承采用簡(jiǎn)支輪，閘門采用下游止水，設(shè)置頂、側(cè)止水及底止水。閘門采用1套QPG800kN-34m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，布置在756.9m高程的啟閉機(jī)室內(nèi)。該閘門動(dòng)水閉門，在事故處理完畢后小開度聯(lián)動(dòng)門頂充水閥充水平壓，待△H<5m后靜水啟門。

2.3 尾水管出口檢修閘門

在尾水管出口設(shè)置2扇檢修閘門，底檻高程為703.1m，孔口尺寸為5.026m×2.489m，HS=21m，運(yùn)行方式為靜水啟閉。采用平面滑動(dòng)鋼閘門，主支承為滑塊，采用廠房?jī)?nèi)側(cè)面板及止水方式，設(shè)置頂、側(cè)止水及底止水，采用機(jī)組排水系統(tǒng)從下游充水平壓，待△H<1m時(shí)靜水啟門。閘門采用1套QP2×100kN-20m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，布置在725.5m高程的啟閉機(jī)室內(nèi)。

2.4 生態(tài)放水管出口檢修及工作閥門

在引水發(fā)電鋼管中部分DN500mm岔管為生態(tài)放水管，管中心高程為716.25m，閥門選用Z45X-10DN500彈性座封閘閥，壓力等級(jí)為1MPa，運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉，操作方式為手動(dòng)。

3、供水系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)

3.1 供水管進(jìn)口攔污柵

在供水管進(jìn)口處設(shè)置1扇攔污柵，底檻高程為721m，孔口尺寸為2m×1.5m，設(shè)計(jì)水位差為3m，由于過柵流速較小，設(shè)置人工提柵清污，為倒渣及檢修方便，將檢修平臺(tái)設(shè)置在壩頂高程上。攔污柵采用2套SH20kN-5m手拉葫蘆操作，手拉葫蘆懸掛在啟閉機(jī)排架前主梁的下部，安裝高程約為751.7m。

3.2 供水管進(jìn)口事故閘門

在攔污柵下游處設(shè)置1扇事故閘門，底檻高程為721m，孔口尺寸為1m×1m，HS=26m，采用平面定輪鋼閘門，主支承采用懸臂輪，閘門采用下游止水形式，設(shè)置頂、側(cè)止水及底止水。閘門選用1臺(tái)QPG250kN-30m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，布置在752.3m高程的啟閉機(jī)室內(nèi)。該閘門動(dòng)水閉門，在事故處理完畢后小開度充水平壓，待△H<2m后，靜水啟門。

3.3 供水管工作閥門

在供水管出口處設(shè)置1套工作閥門，管中心高程為721.5m，直徑為DN800mm，閥門選用活塞式多功能控制閥，運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉，操作方式為手電兩用。

4、施工導(dǎo)流系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)

在導(dǎo)流洞進(jìn)口處設(shè)置1扇封堵閘門，孔口尺寸為4m×5m，底檻高程為711m，HS=33m，運(yùn)行方式為低水頭動(dòng)水啟閉，下閘水頭為2m，2h啟門水頭5m。采用平面滑動(dòng)鋼閘門，主支承為滑塊，設(shè)置頂、側(cè)止水止水及底止水。門槽采用II型門槽，設(shè)置鋼襯。閘門臨時(shí)借用供水管進(jìn)口事故閘門QPG250kN-30m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)操作，待閘門位后，啟閉機(jī)移至供水管事故閘門處。

5、結(jié)語(yǔ)

貴州省平塘縣擦耳巖水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)已于2016年6月完成，待審查完成后進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]貴州省平塘縣擦耳巖水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告，貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2016.

作者介紹：覃志強(qiáng)（1988.7-），男，貴州省思南縣人，工程師，從事水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。