液壓臥倒閘壩在袁河西村盛源電站工程的應用

楊發軍+袁紅根

摘 要：液壓臥倒閘壩在工程中的應用談個人體會，與同行交流，以便推廣應用。

關鍵詞：液壓自動；臥倒閘壩；抬水工程；應用

1 工程概況

袁河西村盛源電站工程位于江西省袁河干流開發的第6梯級電站，是袁河干流上一座以抬水及發電為主的綜合水利樞紐工程。壩址以上控流域面積1186km2，壩址處多年平均流量為38.6m3/s，擬定的正常蓄水位為95.7m，裝機容量為 5×250kw，校核洪水位99.67m，設計洪水位98.76m；工程樞紐由液壓臥倒閘壩（泄水閘及沖砂閘）、兩岸親水平臺，電站廠房等組成。泄水閘門共20扇，每扇寬6.0m，高2.9m；沖砂閘門共4扇，每扇寬6.0m，高3.5m。閘壩主要座落在石灰巖及砂卵石層上，閘壩底寬11.0m，長146m。

2 抬水工程方案選擇

盛源電站工程根據壩址地形地質條件，考慮洪水期壩址處洪水位不能抬太高、非洪水期壩址正常蓄水位不淹上游堤岸，具有較好的景觀，便于管理，本工程可采取的閘壩型式有螺桿（卷揚）直升式平板鋼閘門、液壓啟閉直升式平板鋼閘門、升臥式平板鋼閘門、浮體閘、橡膠壩、翻板閘門及臥倒閘門等。但是綜合考慮景觀，施工、管理、經濟等方面要求，結合類似工程經驗，認為翻板閘門、臥倒閘門兩種閘壩型式更合理。

兩種方案運行管理均較方便。兩種閘壩均可實現水力自控啟閉，但翻壩閘壩每孔兩側下游側都設有支墩及附屬設備，容易淤積雜物，使自控啟閉能力下降，倒置不能完全復位，且投資高；臥倒壩采用連體臥倒門，閘門與閘門之間采用弧形橡膠止水，使雜物能順利過閘，而能實現自動啟閉及翻倒，且投資相對較低。

兩種閘壩方案型式主要工程特性和投資比較表見附表，經技術經濟比較，臥倒閘壩方案較翻板閘壩節省投資12%。根據近年來臥倒閘壩在工程實踐中運行情況，現已較成熟，綜合考慮推薦采用臥倒閘壩方案。

注：相同項目和次要項目未列入比較

3 臥倒閘門設計

3.1 臥倒閘門型式選擇

目前臥倒閘門型式各式各樣，生產廠家眾多，各自有各自的改進型式，液壓臥倒閘門主要采用液壓缸控制升降，根據類似工程經驗及本工程實際情況，對臥倒閘門要求如下：

⑴隨上游來流量的增加（或減小），應能準確、及時、連續地自動加大（減少）閘門開度；閘門運行中不能發生拍打、撞擊、跑門、啟閉不靈活等不穩定現象，不能發生堰面和門體氣蝕破壞。

⑵確保閘門回關水位為95.70m，上游水位達到95.80～95.85m時，閘門開始開啟，上游來水量不增加時，保證上游水位不繼續抬高。

⑶閘壩阻水小，過流能力強。閘門均為連體臥倒門，漂浮雜物等能順利過閘，不影響閘門正常啟閉。臥倒門能按要求同時啟閉，保證水流平穩。

⑷臥倒閘門投資較省，施工方便，便于管理，運行可靠。

經考察，計算、論證，根據廠家理論和實踐經驗，為使運行更加穩定，防止下泄水流由于泥砂及雜物等不利條件對閘門與閘址接觸處堵塞，本次閘門與閘址處采用橡膠止水；由于下游底軸液壓缸門洞為轉動體，門洞為空心，泄洪時會倒置泥砂等雜物進入，從而影響液壓缸升降，倒置啟閉困難，設計采用特殊帆布制成雨衣型，上部先套住液壓缸，下部用橡膠圈套住，從而固定在閘基上，防止泥砂進入液壓缸門洞。

3.2 臥倒閘門結構布置及工作原理

臥倒門需座落在穩固的基礎壩（堰）體上，液壓自動臥倒閘門由鋼閘門、液壓缸及附屬設備組成。鋼閘門采用弧形，為防止閘門后產生負壓，閘門邊墩需設通氣孔，閘門采用連體臥倒門，門與門之間設弧形橡膠止水，每扇閘門底設兩個鉸點，下游面板側設兩個正常工作鉸點，兩個非常鉸點，由于鋼材力學性能好，能準確、快速制作安裝，提高運行穩定性，縮短工期。

液壓缸采用高壓油路管線控制，控制房布置在在河道左岸。

液壓臥倒閘門是通過液壓起閉設施對閘門進行控制的，當水位達到95.80～95.85m時，先開啟沖砂閘，然后在開啟泄洪閘。

3.3臥倒閘門主要特點

⑴運行簡單：當上游流量增大時，能及時通過液壓啟閉設備調節閘門開度，性能穩定。

⑵提高流量系數：臥倒閘壩采用連體閘門，不需設閘支墩，閘門可全部臥倒，從而提高泄流能力。

⑶施工方便：閘壩基座采用寬頂堰形式，壩體為鋼閘門。

⑷生態景觀：閘門臥倒時水流全部從閘門過流，河道上看不到建筑物，不影響現有河道生態鏈。

4 結語

液壓臥倒閘門能滿足袁河西村盛源電站工程設計要求，且具有一定的推廣價值，能廣泛應用于城市生態抬水工程、灌溉工程、水電站等。根據本工程及類似經驗，得出以下體會：

⑴液壓臥倒閘壩技術可行、施工簡單、節省投次和節能環保， 為適應推廣，使設計做到安全適用、經濟合理、技術先進，建議進一步制定對臥倒閘壩的技術指標。

⑵液壓臥倒閘門技術還不是很成熟，易受泥砂雜物等天然因素影響；應加強門體與壩址處的止水效果，下游液壓缸軸與門槽之間接觸部位的防泥砂問題。