水力自控翻板閘在山區河流中的設計應用研究論文
當代，論文常用來(lái)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(jiǎn)稱(chēng)之為論文。它既是探討問(wèn)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(lái)看水力自控翻板閘在山區河流中的設計應用研究論文，希望有所幫助！
1、概述
水力自控翻板閘為廠(chǎng)家定型設計產(chǎn)品，適用于山區河流中的新建、改建及擴建項目，其在我國山區河流中使用，不但降低了水庫對庫區上游農作物及人畜的淹沒(méi)損失，節能環(huán)保，且在經(jīng)濟投入及運行成本方面性?xún)r(jià)比很高，其構件耐用堅固、運行管理方便，并且它的穩定性相對尼龍橡膠壩、重力壩等同規模的閘板，穩定性更佳，優(yōu)點(diǎn)突出。本文結合六甲水電站水力自控翻板閘，闡述了該閘的設計要點(diǎn)及注意事項，為在山區河流中推廣使用水力自控翻板閘提供經(jīng)驗借鑒。
2、工程實(shí)例
六甲水電站系龍江梯級開(kāi)發(fā)的第3個(gè)梯級電站，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(chǎng)房、引水管道、開(kāi)關(guān)站及右岸灌溉管，大壩的軸線(xiàn)總長(cháng)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，設計灌溉面積為12000畝。該電站于1965年興建，1968年開(kāi)始運行，水輪發(fā)電機組是從匈牙利進(jìn)口，電站機組運行至今已有40多年，設備已經(jīng)超過(guò)報廢期及帶病運行效率低下，再加上機組為計劃調配，額定水頭和實(shí)際不匹配，運行狀況不是很好，經(jīng)過(guò)研究決定對該電站進(jìn)行擴容改造，改造主要為兩方面：
�。�1）對原有的大壩兩岸非溢流壩進(jìn)行加高加固，在溢流壩段增設水力自控翻板閘；
�。�2）對原有報廢的1號、2號機組進(jìn)行增容改造。
3、水力自控翻版閘在山區中的應用研究
在我國山區河流中水力自控翻板閘應用研究當中，目前主要研究的方向有以下四個(gè)內容：
�。�1）對水力自控翻板閘工藝設計及其配套的工程設計進(jìn)行研究，以期可從技術(shù)上進(jìn)一步升級改造。
�。�2）對水力自控翻板閘的'施工技術(shù)進(jìn)行研究，從中找出不足，以針對性進(jìn)行改進(jìn)。
�。�3）對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)行詳細對比，找出水力自控翻板閘與其他閘壩工程對比具有的優(yōu)點(diǎn)及不足，對其中的先進(jìn)之處進(jìn)一步加強。
�。�4）對水力翻板閘在具體應用過(guò)程中的管理事項，及管理過(guò)程中應該注意的要點(diǎn)進(jìn)行研究，而加強對該方面的研究，可明顯提高水力自控翻板閘在山區河流中的應用效能，避免在應用過(guò)程中出現問(wèn)題。
4、水力自控翻板閘設計要點(diǎn)
4.1水利自控翻板閘構成
目前所使用的水力自動(dòng)翻板閘的主要構件為閘身、閘基、邊墻、進(jìn)水閘門(mén)、防護墩、沖砂閘以及一些配套設施等建筑物所組成，其中閘身是由閘板、支架（包括支墩、支臂、支腿）、鋼軌以及滾輪構成，在對閘板和支架進(jìn)行建設時(shí)均需要使用C30鋼筋混凝土來(lái)進(jìn)行構筑，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，這樣當閘頂部的水位到達需要控制的水位之后，此時(shí)因為水壓力的原因，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)行翻轉開(kāi)啟，當水壓力下降時(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
為控制庫區淹沒(méi)，要求大壩能順暢泄洪，本工程適合建設平面鋼閘門(mén)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(guò)流，會(huì )造成拍打損傷，年維護維修工作量大；平時(shí)運行期管理由人工或設備充放水控制壩袋壅高和放癟，運行管理不方便，故不考慮橡膠壩型，僅對翻板閘壩和平板閘壩壩型進(jìn)行方案比較。
4.3布置設計
根據原電站運行水頭與機組設備不匹配的情況，增容改造采用在原溢流壩頂加設水力自控翻板閘壅水，即在溢流壩段加設8孔水力自控翻板閘，閘門(mén)高3m，每孔寬9.7m，總寬77.6m，共布設閘墩16個(gè)，墩厚0.3m，門(mén)葉厚0.2m，閘墩底部設錨筋與舊壩體連接牢固(為保證過(guò)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設計可靠合理
通過(guò)收集大量的相關(guān)資料及進(jìn)行細致的調查，對現有資源條件進(jìn)行詳細的分析整合，提出使用水力自控翻板閘來(lái)進(jìn)行電站的改造，改造過(guò)程中，新增加裝機11.5MW，并將原有報廢的1號、2號機組進(jìn)行增容改造，盡最大可能的對舊工程的潛力進(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)階段都依據水利水電工程建設相關(guān)規定進(jìn)行，設計符合相關(guān)標準，對水輪發(fā)電機組在進(jìn)行增容改造過(guò)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，并且施工安裝也較為順利，安裝結束之后，單機運行能超出力10%，機組運行狀況穩定。
5、水力自控翻版閘具備的優(yōu)勢及應用注意事項
5.1水力自控翻板閘具備的優(yōu)勢
水力自控翻板閘采用我國某公司的定型設計產(chǎn)品，遵循經(jīng)濟、美觀(guān)、安全、實(shí)用的原則。翻板閘具備以下優(yōu)點(diǎn)：
�。�1）原理獨特、結構簡(jiǎn)單、制作較為方便、作用良好及運行管理方便，運行成本低；
�。�2）翻板閘造價(jià)相對合理，施工簡(jiǎn)單，工期短，所需投資僅為普通門(mén)的一半左右；
�。�3）自控關(guān)閉及啟動(dòng)精準、運行時(shí)穩定性佳，管理較為方便，省力、省事、省時(shí)；
�。�4）門(mén)體采用預制結構，僅有支撐部位采用金屬結構、維修時(shí)方便，維修費用較低；
�。�5）控制水位，合理利用水資源，節能環(huán)保。
5.2水力自動(dòng)翻板閘的管理
對于翻板閘的管理，主要有以下三點(diǎn)：
�。�1）為了確保翻板閘門(mén)可在春季凌汛時(shí)以免遭受到排冰沖擊的損壞，應該按照春季凌汛的實(shí)際情況及時(shí)打開(kāi)沖砂閘門(mén)，以排泄冰凌，一般條件下在春季凌汛時(shí)，應該盡可能減少翻板閘的開(kāi)啟，適當對壩前的防護墩增強強度；
�。�2）而在冬季進(jìn)行運作時(shí)，則應該在翻板閘門(mén)前采用人工破冰等防護措施，以防止翻板閘門(mén)打開(kāi)；
�。�3）在主要汛期過(guò)后，工作人員必須對及時(shí)對閘門(mén)中漂浮的雜物進(jìn)行清除，保證閘門(mén)的運行安全。
5.3應用注意事項
�。�1）在山區河流使用水力自動(dòng)翻板閘，在對閘址的選取過(guò)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(xiàn)應該和閘軸線(xiàn)保持正交，以防止翻板閘由于水流的影響而側偏進(jìn)而造成失穩，影響閘門(mén)安全運行。
�。�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(mén)為倒門(mén)，并相對減少中間閘底板的高程。
�。�3）在對水力自動(dòng)翻板閘門(mén)進(jìn)行安裝時(shí)，要注意嚴格控制安裝定位準確，錨固穩固可靠，一定要注意控制好閘軸線(xiàn)，如果閘軸線(xiàn)在安裝時(shí)存在問(wèn)題，必然會(huì )導致閘門(mén)在運行時(shí)，出現一定的不靈活甚至不能啟閉的現象。
�。�4）所有使用的配件均應該使用鋼模，閘板的磨具用槽鋼來(lái)制作，在加工時(shí)，必須在工程平臺制作。
�。�5）不僅僅要保證閘門(mén)的形狀、尺寸無(wú)誤差，還應該確保閘門(mén)的剛度及強度符合標。
�。�6）構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。
�。�7）在具體應用時(shí)，一定要注意實(shí)地勘測，因為如果河流上游樹(shù)木、雜草很多，如果出現洪水，必然會(huì )使得樹(shù)木雜草夾入閘門(mén)和墩墻間以及閘門(mén)和閘板間，造成閘門(mén)不能順利的進(jìn)行回位。因此應該經(jīng)常組織人員進(jìn)行一定的防污措施。
6、結語(yǔ)
�。�1）山區河流適宜修建水力自控翻板閘壩
山區河流漂浮物多，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設置攔污浮筒，有條件的話(huà)，設1～2扇液壓式水力自控翻板閘效果更好。
�。�2）適用于新建、改建及擴建小型水利水電工程
六甲水電站為擴建項目，在溢流壩上加設水力自控翻板閘壩，改善電站運行工況。改建項目，可將原已損壞的橡膠壩拆除改建水力自控翻板閘壩。新建項目，采用水力自控翻板閘壩結合液壓式水力自控翻板閘壩，效果更好。
�。�3）符合節約資源環(huán)保的要求，充分發(fā)揮水資源效益
在擴建及改建項目在現有工程設施基礎上，在不增加水庫淹沒(méi)條件下，通過(guò)加設水力自控翻板閘，提高了電站發(fā)電運行水頭，在盡可能利用原有設施情況下，通過(guò)更換和改造已超期服役的機電設備，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)現節約資源、環(huán)保和更充分利用水資源的目標。
�。�4）為機組增容改造小水電項目提供了成功經(jīng)驗借鑒
以機組增容改造為主的小水電挖潛技改提供了成功經(jīng)驗借鑒，帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟效益，是一種投資省、見(jiàn)效快的有效方法。
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