赖子河水库工程可研阶段金属结构设计综述

程明春

(贵州省毕节市勘测设计研究院，贵州毕节551700)

赖子河水库工程可研阶段金属结构设计综述

程明春

(贵州省毕节市勘测设计研究院，贵州毕节551700)

赖子河水库位于长江流域乌江水系干流三岔河上游二塘河段，水库是以供水、灌溉为主兼顾防洪发电的综合利用中型水库。工程建设项目包括混凝土双曲拱坝、坝顶设闸溢洪道、冲沙兼放空底孔、取水系统等。文章介绍工程拦污栅、闸门及启闭机金属结构设计和布置情况。

水库;金属结构;布置部位;泄水系统;取水系统;尾水系统

1 工程概况

赖子河水库位于威宁县城东南面的炉山镇溪街村境内，距县城33 km，位于长江流域乌江水系干流三岔河上游二塘河段，水库为年调节水库。水库是以供水、灌溉为主兼顾防洪发电的综合利用型水库，总库容为1 175万m3，死库容为558万m3，年供水量1 843万m3，电站装机容量1 320 kW，年发电量506万kW·h。工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，大坝等主要建筑物为3级。设计灌溉保证率为80%，设计灌溉面积1 396.5 hm2，灌溉用水632.00万m3;设计人蓄饮水供水保证率为95%，供水量为134.02万 m3，人口71 554人。

坝址以上集雨面积266.8 km2，多年平均径流量为9 776万m3，多年平均流量为3.10 m3/s。水库校核洪水位为1 892.71 m(P=0.2%)，对应流量832 m3/s，设计洪水位为1 892.50 m(P=2%)，对应流量491 m3/s，正常蓄水位为1 892.50 m，汛期防洪限制水位为1 885.80 m，死水位为1 885.80 m。设计流域的多年平均悬移质输沙模数G=500 t/km3～1 000 t/km3，水库多年平均悬移质年输沙量为14.6万 t，多年平均推移质输沙量17.4万 t，50 a坝前淤沙高程1 876.52 m。坝型为碾压混凝土拱坝，坝顶弧长229 m，最大坝高50.4 m。

2 金属结构布置

根据工程各建筑物布置的需要，金属结构布置在如下部位:①泄水系统;②取水系统;③发电尾水系统;④施工导流系统［1］。共11扇，总工程量约195t，配套启闭机选用液压启闭机和固定式卷扬机两种形式，数量共10台套。

2.1 泄水系统

溢洪道布置在坝顶中部，由于工作闸门底板高程1 887.80 m高于死水位1 885.80 m，每年枯水期有足够时间水库水位低于溢洪道堰顶高程，能满足工作闸门的检修要求，故在工作闸门前面不设检修闸门。溢洪道上共设置3扇12.0 m×5.0 m的弧形工作闸门，设计水头4.5 m，主材选用Q235B，单扇闸门门体重25 t，合计重75 t，单孔门槽埋件重4 t，合计重12 t。闸门型式为斜支臂露顶式弧形钢闸门，支铰形式采用圆柱铰，选用3台QHLY2×20 t-2 m露顶式弧形闸门液压启闭机控制闸门，闸门操作运行条件为动水启闭，在枯期，该闸门是关闭蓄水，底孔弧形闸门为关闭状态，当洪水来时，水库水位超过正常蓄水位1 892.50 m，水库打开溢洪道弧形工作闸门开始泄流，并使水位保持在正常蓄水位，直至来水流量与泄流量相等时;在汛期，死水位1 885.80 m时，该闸门是关闭蓄水，逐步开启底孔弧形闸门进行泄流，直至下泄量最大为50.1 m3/s时，满足P=5%一遇洪水回水不淹上游炉山镇，当来水量继续加大，底孔下泄流量仍保持50.1 m3/s下泄，水位达到正常蓄水位时，打开溢洪道闸门开始泄流，直至来水流量与泄流量相等。故该启闭机除保证常用电源可靠外，还应设置备用动力电源柴油发电机150 kW，能及时提升闸门渲泄洪水，确保枢纽安全运行，该备用动力电源柴油发电机150 kW安装在管理房，在主电源断电情况，可以自动切换至备用动力电源柴油发电机［1］。

冲沙兼放空底孔设置在左岸坝段，冲沙兼放空底孔进口喇叭口处设置1扇事故闸门，孔口尺寸为4.0 m×4.0 m，设计水头25 m，主材选用 Q235B，门体重17 t，门槽埋件重14 t，闸门底板高程1 868.00 m，上游淤沙高程1 876.52 m，高于进口闸门底板高程，闸门型式为上游止水平面定轮钢闸门。选用1台QP63t-26 m的高扬程卷扬机控制闸门。闸门设计时考虑泥沙压力，操作运行条件为动闭静启，当事故闸门要启门时关闭出口弧形闸门，在进口事故闸门和出口弧形闸门之间安装1台移动式排污泵150FWQP—330E抽水平压，使得事故闸门前后水压平衡后才启门，满足其后工作闸门检修要求，待检修工作完成后静水启门，提升并锁锭于检修平台高程1 893.50 m。

冲沙兼放空底孔出口设置1扇弧形工作闸门，孔口尺寸为4.0 m×3.6 m，设计水头25 m，主材选用Q235B，门体重15 t，门槽埋件重 7t，闸门底板高程1 868.00 m，闸门型式为直支臂潜孔式弧形钢闸门，支铰形式采用圆柱铰，选用1台QHSY50/20t-4 m深孔弧门液压机控制闸门，操作运行条件为动水启闭，在枯期，该闸门是关闭挡水;在汛期，低于死水位1 885.80 m时该工作闸门关闭挡水，当水位超过死水位1 885.80 m，逐步开启该工作闸门进行泄流，满足P=5%一遇洪水回水不淹上游炉山镇，当来水量继续加大，直至下泄量最大为50.1 m3/s，同时当水库需要冲沙或放空时该闸门开启运行，故该闸门启闭机除保证常用电源可靠外，还应设置备用动力电源柴油发电机150 kW，能及时提升闸门，该备用动力电源柴油发电机150 kW安装在管理房，与溢洪道上弧形工作闸门的备用电源共用，在主电源断电情况，可以自动切换至备用动力电源柴油发电机。

2.2 取水系统

取水口设置在右岸坝段，取水口依次设置1扇拦污栅和1扇事故闸门，其主要功能是保证正常取水。拦污栅设置在取水口喇叭口处，孔口尺寸为3.4 m×2.7 m，设计水头4 m，拦污栅底板高程1 878.00 m，拦污栅型式为平面滑动式，主材选用Q235B，栅体重4 t，栅槽埋件重4 t。选用1台QP2×5 t-16 m(配套电机Y132MB-6，工作电压380 V，额定功率3.7 kW)的高扬程卷扬机启吊拦污栅栅体至检修平台高程1 893.50 m进行检修维护和机械清污。在拦污栅的下游设置1扇事故闸门，孔口尺寸为2.0 m×2.0 m，设计水头16 m，主材选用Q235B，门体重6 t，门槽埋件重7 t，闸门底板高程1 875.50 m，闸门型式为下游止水平面定轮钢闸门，选用1台QP25 t-19 m的高扬程卷扬机控制闸门。操作运行条件为动闭静启，采用局部开启闸门充水平压，当其后的隧洞、压力钢管需要检修时，动水下闸挡水，待检修工作完成后静水启门，提升并锁锭于1 893.60 m。

2.3 发电尾水系统

尾水闸门设置在发电尾水渠出口，孔口尺寸为2.0 m ×1.7 m、3.7 m ×1.7 m，设计水头8 m，闸门型式为平面滑动钢闸门，主材选用Q235B，共设置三扇闸门，其中孔口2 m×1.7 m为1扇，孔口3.7 m×1.7 m为2扇。孔口2 m×1.7 m单扇门体重2 t，单孔门槽埋件重2 t，选用1台QP5t-7 m卷扬机控制闸门;孔口3.7 m×1.7 m单扇门体重3t，单孔门槽埋件重2 t，选用2台QP2×5t-7m卷扬机控制闸门。三扇闸门的操作运行条件为静水启闭，门体上不设充水阀，利用机组排水系统充水，三扇闸门在发电机组检修时下闸挡水，平时处于开启状态锁锭于检修平台高程1 860.00 m。

2.4 施工导流系统

施工导流洞进口设置封堵闸门一扇，孔口尺寸为2.6 m×3.6 m，设计水头31 m，主材选用Q235B，门体重12 t，门槽埋件重10 t，闸门型式为平面滑动钢闸门。封堵闸门为一次性使用闸门，在导流洞封堵时下闸挡水，下闸时封堵时段最高库水位1871.30 m，即下闸水头10 m，下闸时考虑局部调整的启门水头为7 m，闸门的最高挡水水头31 m。封堵闸门一次下闸调整就位后不再启吊。选用1台QP25t-19 m的高扬程卷扬机控制闸门，在封堵闸门下闸挡水后回收作为取水口事故闸门的启闭机。

［1］常宗滨.磨盘山水库枢纽金属结构的布置与设计［J］.黑龙江水利科技，2009，37(03):29-30.

TV34

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1007-7596(2014)05-0080-02

2013-11-26

程明春(1979-)，女，贵州毕节人，工程师。