青海大通河纳子峡水电站发电洞进水口金属结构布置方案专题研究

张澜

摘要：青海大通河纳子峡水电站发电洞进水口金属结构布置构思了多种方案。通过对各種方案的逐一分析和研究，筛选了三种可采用方案供业主选择。

关键词：青海大通河纳子峡水电站 发电洞进水口金属结构布置方案 选择

1.概述

青海大通河纳子峡水电站位于青海省东北部的门源县燕麦图呼乡和祁连县皇城乡的交界处，距省会城市西宁公路里程约186km，是大通河上游拟建的第四座大（II）型梯级电站，最大坝高121.5 m，总库容为7.36亿m3。电站装3台29MW的水轮发电机组，总装机容量87MW。

本工程在泄洪系统、引水发电系统、导流洞等建筑物上布置金属结构设备共计有闸门、拦污栅10扇，闸、栅槽埋件12套，各种类型的启闭设备13台，金属结构设备工程量约905.4t。

进水口金属结构布置方案在初步设计中已经做过2种方案比较，推荐方案为两孔一道拦污栅（单孔净宽4.5m）配清污机+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。由于此方案一直未得到青海黄河中型水电开发有限责任公司的认可。为业主的投资及发电效益负责，设计者根据纳子峡水电站工程引水发电洞进水口的运行要求，对进水口金属结构布置做了以下六种方案，并对各方案的性能、造价逐一进行了分析和研究，筛选了三种可采用方案供业主选择。

各方案的性能、造价分析分别阐述如下。

2.各方案性能、造价分析

2.1方案一

方案一：两孔一道拦污栅（单孔净宽4.5m）配清污机+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。

此方案为初步设计的推荐方案，其优点是拦污栅启吊、清污方便，无排架，闸室尺寸小，清污速度快，人工劳动强度低，效率高，不需要栅库，不需要拉杆，减少频繁倒换过程。事故检修闸门启闭机可回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机，工程造价低。缺点是拦污栅清污性能不稳定。造价分析见下表

2.2方案二

方案二：两孔两道拦污栅（单孔净宽4.5m）配双向台车式启闭机（拦污栅排架高度6.0m）+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。

此方案为初步设计的比较方案，其优点是拦污栅清污可靠，事故检修闸门启闭机可回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机。缺点是拦污栅启吊、清污不方便，闸室尺寸大，清污速度慢，人工劳动强度大，效率低，需要增设排架、栅库和拉杆，需要频繁拆装和倒换才能完成一次清污过程，工程造价高。造价分析见下表

2.3方案三

方案三：两孔两道拦污栅（单孔净宽4.5m）配清污机+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。

此方案为方案一与方案二的折中方案，其优点是回避方案一、二的缺点，即如果拦污栅清污机清污抓斗清污效果不好，则由清污机进行提栅人工清污，无排架，不需增加液压自动抓梁，安全可靠。缺点是如果拦污栅清污机清污抓斗清污效果不好，则由清污机进行提栅人工清污，提栅清污速度慢，人工劳动强度大，效率低，需要增设栅库。工程造价适中。造价分析见下表

2.4方案四

方案四：两孔两道拦污栅（单孔净宽4.5m）配双向门式启闭机带液压自动抓梁+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。

此方案优点为拦污栅无排架，事故检修闸门启闭机可回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机。缺点是需增加液压自动抓梁，提栅穿轴不可靠，提栅清污速度慢，人工劳动强度大，效率低，工程造价高。造价分析见下表

2.5方案五

方案五：一孔两道拦污栅（单孔净宽8m）+一孔一道事故检修闸门，配一台单向门式启闭机带2套液压自动抓梁分别操作拦污栅和事故检修闸门。

优点是进水口无排架，布置简洁。缺点是导流洞封堵工作闸门启闭机浪费，需增加2套液压自动抓梁，提栅穿轴不可靠，提栅清污速度慢，人工劳动强度大，效率低，另外发电洞万一发生事故，闸门不能及时关闭，事故会进一步扩大，工程造价高。造价分析见下表

2.6方案六

方案六：一孔两道拦污栅（单孔净宽8m）配2台固定卷扬式启闭机+一孔一道事故检修闸门（启闭机回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机）。

此方案优点是拦污栅清污可靠，不需要增设栅库，事故检修闸门启闭机可回收利用导流洞封堵工作闸门启闭机。缺点是拦污栅清污不方便，闸室尺寸大，清污速度慢，人工劳动强度大，效率低，需要增设排架。工程造价适中。造价分析见下表

3.各方案综合造价比较

4.结语

综上分析比较，方案一、方案三、方案六使用性能均可以，造价适中，均为可采用方案。纳子峡水电站最终决定采用方案六。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。