水力自控翻板閘在山區(qū)河流中的設(shè)計(jì)應(yīng)用研究論文
當(dāng)代，論文常用來指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，簡稱之為論文。它既是探討問題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段，又是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。它包括學(xué)年論文、畢業(yè)論文、學(xué)位論文、科技論文、成果論文等。下面和小編一起來看水力自控翻板閘在山區(qū)河流中的設(shè)計(jì)應(yīng)用研究論文，希望有所幫助！
1、概述
水力自控翻板閘為廠家定型設(shè)計(jì)產(chǎn)品，適用于山區(qū)河流中的新建、改建及擴(kuò)建項(xiàng)目，其在我國山區(qū)河流中使用，不但降低了水庫對(duì)庫區(qū)上游農(nóng)作物及人畜的淹沒損失，節(jié)能環(huán)保，且在經(jīng)濟(jì)投入及運(yùn)行成本方面性價(jià)比很高，其構(gòu)件耐用堅(jiān)固、運(yùn)行管理方便，并且它的穩(wěn)定性相對(duì)尼龍橡膠壩、重力壩等同規(guī)模的閘板，穩(wěn)定性更佳，優(yōu)點(diǎn)突出。本文結(jié)合六甲水電站水力自控翻板閘，闡述了該閘的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，為在山區(qū)河流中推廣使用水力自控翻板閘提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
2、工程實(shí)例
六甲水電站系龍江梯級(jí)開發(fā)的第3個(gè)梯級(jí)電站，上游有下橋水電站和拔貢水電站，下游3.5km處為肯足水電站，電站壩址距河池市金城區(qū)22km。水庫壩址以上集雨面積5500km2，總庫容為1980×104m3，是一座以發(fā)電為主，兼顧灌溉效益的小型水電工程。該電站為壩后式電站，樞紐主要建筑物包括攔河壩、壩后式廠房、引水管道、開關(guān)站及右岸灌溉管，大壩的軸線總長度為133m，其中溢流段為77.4m，該壩最大壩高為40.5m，灌溉管道在右岸非溢流重力壩段埋設(shè)，設(shè)計(jì)灌溉面積為12000畝。該電站于1965年興建，1968年開始運(yùn)行，水輪發(fā)電機(jī)組是從匈牙利進(jìn)口，電站機(jī)組運(yùn)行至今已有40多年，設(shè)備已經(jīng)超過報(bào)廢期及帶病運(yùn)行效率低下，再加上機(jī)組為計(jì)劃調(diào)配，額定水頭和實(shí)際不匹配，運(yùn)行狀況不是很好，經(jīng)過研究決定對(duì)該電站進(jìn)行擴(kuò)容改造，改造主要為兩方面：
（1）對(duì)原有的大壩兩岸非溢流壩進(jìn)行加高加固，在溢流壩段增設(shè)水力自控翻板閘；
�。�2）對(duì)原有報(bào)廢的1號(hào)、2號(hào)機(jī)組進(jìn)行增容改造。
3、水力自控翻版閘在山區(qū)中的應(yīng)用研究
在我國山區(qū)河流中水力自控翻板閘應(yīng)用研究當(dāng)中，目前主要研究的方向有以下四個(gè)內(nèi)容：
�。�1）對(duì)水力自控翻板閘工藝設(shè)計(jì)及其配套的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以期可從技術(shù)上進(jìn)一步升級(jí)改造。
�。�2）對(duì)水力自控翻板閘的'施工技術(shù)進(jìn)行研究，從中找出不足，以針對(duì)性進(jìn)行改進(jìn)。
（3）對(duì)水力自控翻板閘的技術(shù)性能、工程造價(jià)和同種閘壩工程進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，找出水力自控翻板閘與其他閘壩工程對(duì)比具有的優(yōu)點(diǎn)及不足，對(duì)其中的先進(jìn)之處進(jìn)一步加強(qiáng)。
（4）對(duì)水力翻板閘在具體應(yīng)用過程中的管理事項(xiàng)，及管理過程中應(yīng)該注意的要點(diǎn)進(jìn)行研究，而加強(qiáng)對(duì)該方面的研究，可明顯提高水力自控翻板閘在山區(qū)河流中的應(yīng)用效能，避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題。
4、水力自控翻板閘設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1水利自控翻板閘構(gòu)成
目前所使用的水力自動(dòng)翻板閘的主要構(gòu)件為閘身、閘基、邊墻、進(jìn)水閘門、防護(hù)墩、沖砂閘以及一些配套設(shè)施等建筑物所組成，其中閘身是由閘板、支架（包括支墩、支臂、支腿）、鋼軌以及滾輪構(gòu)成，在對(duì)閘板和支架進(jìn)行建設(shè)時(shí)均需要使用C30鋼筋混凝土來進(jìn)行構(gòu)筑，其中的支臂及所用的滾輪用鑄鋼鑄成，閘板使用螺絲固定在支腿上面，在支腿下部安裝鋼軌，支墩與支腿之間用支臂連接，閘基上面固定支墩，并且安裝滾輪，這樣當(dāng)閘頂部的水位到達(dá)需要控制的水位之后，此時(shí)因?yàn)樗畨毫Φ脑�，閘板支腿上面鋼軌和滾輪就會(huì)向前滑行，而支臂起到連接作用，并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)開啟，當(dāng)水壓力下降時(shí)，閘板又會(huì)在自身重力作用及水壓力的作用下自動(dòng)關(guān)閉。
4.2翻板閘與平板閘、橡膠壩比較
為控制庫區(qū)淹沒，要求大壩能順暢泄洪，本工程適合建設(shè)平面鋼閘門閘壩、翻板閘壩和橡膠壩等3種壩型。由于該河段河流含沙量較大，且漂浮物比較多，橡膠壩壩袋容易劃破，影響使用；且壩袋在洪水過流，會(huì)造成拍打損傷，年維護(hù)維修工作量大；平時(shí)運(yùn)行期管理由人工或設(shè)備充放水控制壩袋壅高和放癟，運(yùn)行管理不方便，故不考慮橡膠壩型，僅對(duì)翻板閘壩和平板閘壩壩型進(jìn)行方案比較。
4.3布置設(shè)計(jì)
根據(jù)原電站運(yùn)行水頭與機(jī)組設(shè)備不匹配的情況，增容改造采用在原溢流壩頂加設(shè)水力自控翻板閘壅水，即在溢流壩段加設(shè)8孔水力自控翻板閘，閘門高3m，每孔寬9.7m，總寬77.6m，共布設(shè)閘墩16個(gè)，墩厚0.3m，門葉厚0.2m，閘墩底部設(shè)錨筋與舊壩體連接牢固(為保證過流斷面，在抬高壩前2年一遇洪水位，先將原溢流壩頂削低1m，然后安裝水力自控翻板閘)。左、右岸非溢流壩加高加固。
4.4設(shè)計(jì)可靠合理
通過收集大量的相關(guān)資料及進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查，對(duì)現(xiàn)有資源條件進(jìn)行詳細(xì)的分析整合，提出使用水力自控翻板閘來進(jìn)行電站的改造，改造過程中，新增加裝機(jī)11.5MW，并將原有報(bào)廢的1號(hào)、2號(hào)機(jī)組進(jìn)行增容改造，盡最大可能的對(duì)舊工程的潛力進(jìn)行挖掘，以更充分的發(fā)揮出水資源的綜合效能。本次增容改造在各個(gè)階段都依據(jù)水利水電工程建設(shè)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，設(shè)計(jì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行增容改造過程中提出的技術(shù)方案，可在進(jìn)行水力自控翻板閘改造中順利實(shí)現(xiàn)，并且施工安裝也較為順利，安裝結(jié)束之后，單機(jī)運(yùn)行能超出力10%，機(jī)組運(yùn)行狀況穩(wěn)定。
5、水力自控翻版閘具備的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用注意事項(xiàng)
5.1水力自控翻板閘具備的優(yōu)勢(shì)
水力自控翻板閘采用我國某公司的定型設(shè)計(jì)產(chǎn)品，遵循經(jīng)濟(jì)、美觀、安全、實(shí)用的原則。翻板閘具備以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）原理獨(dú)特、結(jié)構(gòu)簡單、制作較為方便、作用良好及運(yùn)行管理方便，運(yùn)行成本低；
（2）翻板閘造價(jià)相對(duì)合理，施工簡單，工期短，所需投資僅為普通門的一半左右；
�。�3）自控關(guān)閉及啟動(dòng)精準(zhǔn)、運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性佳，管理較為方便，省力、省事、省時(shí)；
�。�4）門體采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，僅有支撐部位采用金屬結(jié)構(gòu)、維修時(shí)方便，維修費(fèi)用較低；
�。�5）控制水位，合理利用水資源，節(jié)能環(huán)保。
5.2水力自動(dòng)翻板閘的管理
對(duì)于翻板閘的管理，主要有以下三點(diǎn)：
（1）為了確保翻板閘門可在春季凌汛時(shí)以免遭受到排冰沖擊的損壞，應(yīng)該按照春季凌汛的實(shí)際情況及時(shí)打開沖砂閘門，以排泄冰凌，一般條件下在春季凌汛時(shí)，應(yīng)該盡可能減少翻板閘的開啟，適當(dāng)對(duì)壩前的防護(hù)墩增強(qiáng)強(qiáng)度；
�。�2）而在冬季進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，則應(yīng)該在翻板閘門前采用人工破冰等防護(hù)措施，以防止翻板閘門打開；
�。�3）在主要汛期過后，工作人員必須對(duì)及時(shí)對(duì)閘門中漂浮的雜物進(jìn)行清除，保證閘門的運(yùn)行安全。
5.3應(yīng)用注意事項(xiàng)
�。�1）在山區(qū)河流使用水力自動(dòng)翻板閘，在對(duì)閘址的選取過程一定要注意，保證閘前具有一段較為平直的河道，不能選擇在彎曲的河道上，與此同時(shí)，河道線應(yīng)該和閘軸線保持正交，以防止翻板閘由于水流的影響而側(cè)偏進(jìn)而造成失穩(wěn)，影響閘門安全運(yùn)行。
�。�2）為了防止水流沖刷河岸，必須要采取一定的措施，保證中間的閘門為倒門，并相對(duì)減少中間閘底板的高程。
�。�3）在對(duì)水力自動(dòng)翻板閘門進(jìn)行安裝時(shí)，要注意嚴(yán)格控制安裝定位準(zhǔn)確，錨固穩(wěn)固可靠，一定要注意控制好閘軸線，如果閘軸線在安裝時(shí)存在問題，必然會(huì)導(dǎo)致閘門在運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)一定的不靈活甚至不能啟閉的現(xiàn)象。
（4）所有使用的配件均應(yīng)該使用鋼模，閘板的磨具用槽鋼來制作，在加工時(shí)，必須在工程平臺(tái)制作。
�。�5）不僅僅要保證閘門的形狀、尺寸無誤差，還應(yīng)該確保閘門的剛度及強(qiáng)度符合標(biāo)。
�。�6）構(gòu)件連接部分盡可能使用螺栓連接，使得可拆卸自如、靈活方便，并且將變形的誤差控制在工程允許范圍內(nèi)。
�。�7）在具體應(yīng)用時(shí)，一定要注意實(shí)地勘測(cè)，因?yàn)槿绻恿魃嫌螛淠尽㈦s草很多，如果出現(xiàn)洪水，必然會(huì)使得樹木雜草夾入閘門和墩墻間以及閘門和閘板間，造成閘門不能順利的進(jìn)行回位。因此應(yīng)該經(jīng)常組織人員進(jìn)行一定的防污措施。
6、結(jié)語
�。�1）山區(qū)河流適宜修建水力自控翻板閘壩
山區(qū)河流漂浮物多，不宜修建橡膠壩，重力式閘壩工程投資大也不宜修建，宜修建水力自控翻板閘壩，并在水力自控翻板閘壩上游側(cè)設(shè)置攔污浮筒，有條件的話，設(shè)1～2扇液壓式水力自控翻板閘效果更好。
（2）適用于新建、改建及擴(kuò)建小型水利水電工程
六甲水電站為擴(kuò)建項(xiàng)目，在溢流壩上加設(shè)水力自控翻板閘壩，改善電站運(yùn)行工況。改建項(xiàng)目，可將原已損壞的橡膠壩拆除改建水力自控翻板閘壩。新建項(xiàng)目，采用水力自控翻板閘壩結(jié)合液壓式水力自控翻板閘壩，效果更好。
（3）符合節(jié)約資源環(huán)保的要求，充分發(fā)揮水資源效益
在擴(kuò)建及改建項(xiàng)目在現(xiàn)有工程設(shè)施基礎(chǔ)上，在不增加水庫淹沒條件下，通過加設(shè)水力自控翻板閘，提高了電站發(fā)電運(yùn)行水頭，在盡可能利用原有設(shè)施情況下，通過更換和改造已超期服役的機(jī)電設(shè)備，完成電站增容，在不另增加水資源的條件下，提高了電站出力，更充分的發(fā)揮了水資源效益，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、環(huán)保和更充分利用水資源的目標(biāo)。
�。�4）為機(jī)組增容改造小水電項(xiàng)目提供了成功經(jīng)驗(yàn)借鑒
以機(jī)組增容改造為主的小水電挖潛技改提供了成功經(jīng)驗(yàn)借鑒，帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，是一種投資省、見效快的有效方法。
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