水力自控翻板闸坝在牡丹江下游的推广应用

2010-04-08郭长江王艳芳郝淑霞

黑龙江水利科技 2010年5期

郭长江，王艳芳，郝淑霞

（大庆市东湖水厂，黑龙江大庆 163000）

水力自控翻板闸坝是由门下的坝体与坝体上的水力自控翻板闸门组成。闸门启闭的基本原理是杠杆平衡与转动。这种新型水闸巧妙的利用作用在闸门上的水压力与门重来作为闸门启闭的动力，因此无须其它启闭设备。具有造价合理、节省三材、施工期短、启闭完全由水力自控、准确及时、无须人员操作并且具有便于排走漂浮物等优点，适用于低水头中小水利水电枢纽工程。

1 翻板闸门的历史及应用

翻板闸门在国内外已有较长的应用历史。我国的水力自控式翻板闸门从20世纪50年代末开始。20世纪80年代初出现了连杆滚轮式水力自控翻板闸门，在解决闸门运行稳定性这一难题上取得了进一步的发展，而连杆滑块式水力自控翻板闸门的出现使翻板闸门的结构形式、调节性能以及运行方式更加完善。

一般翻板闸门主要由闸门板、转动铰、支墩及底板几部分组成。针对翻板闸门运行中的诸多问题，有的工程增设了减震装置、人工或机械起闭设施。应用比较普遍的连杆滚轮式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门，此种闸门由门叶、支腿、支墩、滚轮，连杆等部件组成。

具有自动启闭功能的水力自控翻板闸门与一般钢平板闸门相比，无须机电设备及专人操纵泄流，且泄洪准确及时，自动冲走库内积沙，能自动调节水位，节省人力、物力。它完全借助水位的升高，水压力的增大，逐渐自行开启闸门过流，且保持蓄水位不变。当闸门全部打开时，河床泄流状况与天然河床相差无几，当水位降低时，闸门逐渐关闭蓄水。特别是水力自控翻板闸门的结构简单、制造方便。翻板闸门的现场施工也比较简便，大部分为装配施工，工期短、造价低、维护简单。翻板门投资大幅度低于常规动力提升式闸门，与机械启闭闸门相比可节省投资50%～70%。水力自控翻板闸门门体为预制钢筋混凝土结构，仅支承部分为金属结构，平常几乎不需要零配件维护开支。

翻板门因其能随水位涨落而自动启闭、结构简单、运行可靠、便于管理和造价低廉等优点，在国内南部地区中小型闸坝、山塘水库的溢洪道、山区渠道排洪建筑物、航运、农田灌溉、城市环保以及人工湖中已得到广泛的应用，并发挥了很好的效益。

2 翻板闸门在东北的应用

辽宁省本溪市太子河流域是在东北三省范围内应用水力自控翻板闸门较早，已建工程较多的地区。在观音阁水库下游的8级水电站和2级市政工程中普遍采用了翻板坝技术。从2004年开始陆续建设投产运行，而且原有的两座橡胶坝也改造为翻板坝。已投入运行的翻板坝运行状态良好，未出现运行稳定的问题，并且翻板闸的行洪效果比普通的提升式闸门也要好一些。由于翻板坝的造价低，大幅降低了电站的投资成本，对于水电站项目的投资开发建设起到了一定的推动作用。

翻板闸坝的冬季运行问题是影响翻板闸门在北方应用的最大障碍，太子河流域的成功经验，为翻板闸门在东北的应用打开了大门，冬季闸门前部破冰有效的解决了冻胀对翻板闸门的影响，做好破冰工作，翻板坝的冬季运行安全是能够保证的。针对翻板坝冬季防冻胀问题已经有了新的经济安全的破冰防冻措施。

3 水力自控翻板闸坝在牡丹江下游的应用规划

牡丹江流域属中温带湿润大陆性季风气候，冬季受西伯利亚高压影响，严寒干燥而漫长，结冰期长达5个月之久，夏季受太平洋季风影响湿热多雨。根据牡丹江气象站历年资料统计，多年平均气温3.2°C，是我省气温较高地区。

牡丹江干流莲花以下江段水电梯级开发规划已批复，规划了六级水电站，均属于低水头、径流式水电站，与辽宁本溪太子河流域观音阁水库下游水电开发相似，上游大型水库进行流域控制、下游低水头、径流式水电站梯级开发。由于上游莲花水电站冬季调峰运行，下游各梯级水电站相距较近，而且随动与莲花水电站运行，下游各级翻板闸坝前结冰将很少，采取切实可行的防冻措施，冬季安全稳定运行能够保障。规划各梯级电站均采用水力自控翻板闸坝，最大限度的节省工程投资和缩短工期，这对规划项目的推进、加快流域整体开发起到了积极的作用。