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探究钢闸门设计问题

1启闭机选择

导流洞封堵钢闸门的启闭机选型,须考虑启闭机容量和下闸速度。对于启闭力较小的闸门,可以选择电动葫芦或手动倒链来操作,但需要按照水利水电工程启闭机的要求,复核起升机构、钢丝绳和倒链安全性,而不仅仅是按照计算容量选择。对于启闭机容量相对较大的闸门,选择固定卷扬式启闭机,安全可靠性更易保证。手动倒链由于下闸速度较慢,应对下闸和重新提闸时间进行测算,并根据这一时间评估下闸或重新启闸可能存在的风险和不利,以便提前做好应急预案。封堵闸门启闭机容量应满足下闸水头下闸门持住力、启门力的要求。一般情况下导流洞封堵闸门下闸后,不会重新打开,但在下闸过程中,闸门可能出现卡阻,需将闸门重新提起。造成卡阻的原因有门槽未清理干净、水流携带的石块或树枝等,因此,封堵闸门启门力最低条件也要满足下闸水头下启门条件。笔者认为大中型工程中的导流洞封堵闸门宜选用固定卷扬式启闭机,缩短下闸和应急提闸时间,启闭机容量应保证一定的富余量,确保封堵闸门启闭可靠性。另外,如导流洞启闭机安装高程在封堵后仍有交通运输条件,且在施工安排上不存在影响相关建筑物时,可考虑将封堵闸门启闭机拆卸后用于该工程的其他部位。对于需要重复利用的设备,应在临时使用时加强保养维护。

2门槽设计

严格控制门槽的制造、安装质量,在导流洞过水之前对门槽进行全面检查和闸门空载启闭试验。对导流洞塔顶平台进行保护,防止工程建设期杂物进入门槽。由于导流洞一经过流,要进行门槽检查就很困难。一些工程中设置了门槽保护箱对门槽进行保护,改善水流过流条件,防止推移质、杂物等进入门槽堆积。门槽保护箱的型式很多,在一些工程中的应用情况也较好。由于门槽保护箱非主要承载设备,受力不明确,设计强度、刚度与门槽配合间隙等没有可遵守的规范,设计条件由设计者自行确定。保护箱和门槽之间需要预留间隙,间隙过大,有可能会在导流期间被水流冲走,如马来西亚巴贡水电站,导流期长达8年,6孔门槽保护箱冲毁过半;另外一方面,石子、水泥浆等杂物进入门槽和保护箱之间的间隙造成卡阻,如黄河拉西瓦水电站,在2008年7月水下检查时,门槽保护箱预留的钢丝绳卡环已经断裂、报废,门槽与保护箱的间隙处填满石子、水泥浆等杂物,原启闭机容量不能将保护箱提出门槽。一旦门槽保护箱卡阻或变形,不能提出孔口,影响下闸封堵,对工程造成的影响和损失无法估算,风险较大。在很多工程中未设置门槽保护箱,如龙羊峡、公伯峡、黑河金盆水库、黄石滩水库、王圪堵水库等,经水下检测,门槽两侧没有淤积、破坏记录,下闸顺利。设置门槽保护箱有利有弊,在工程中是否设置门槽保护箱,应进行慎重考虑,笔者认为对于过流时间较长、水流条件复杂的导流洞,宜结合该流域的电站整体布置、封堵的水头、过流流速、过流时间等因素综合考虑,研究设置门槽保护箱的必要性。一般工程在导流洞开始导流时,上部封堵闸门及启闭设备已经安装就位,如果设置门槽保护箱,就应在封堵塔设计时,提出相应的拆除方案和预留拆除空间。

3封堵平台

在导流洞封堵塔设计方面,封堵平台要高于导流洞永久堵头启用前水库的防洪水位。在闸门后预留进人孔很有必要,可以通过进人孔,观察封堵闸门漏水、变形、卡阻情况,保证下游永久堵头的施工安全。封堵平台应有一定的平面尺寸和对外交通,为安全操作、应急处理留出通道。如果封堵闸门启闭机需重新利用,还应考虑起吊、运输设备的停留空间和车辆道路。

4结语

导流洞封堵钢闸门尽管作为临时建筑物,但对于水利水电工程的下闸蓄水具有极其重要的意义。封堵闸门下闸水头、挡水水头和可能的再次提闸水位都应进行科学论证,保证工程安全。对于中小水库,大部分工程在施工期由于各种原因,工期很难保证,而导流工程往往是在工程开工前期进行的工程,设计条件一旦确定,很难进行改造,错过一个封堵时段,就需要等待下一个时段,对水库蓄水和后续工作都有很大的影响。适当的提高导流洞麻醉医学论文封堵钢闸门的设计条件,对于工程安全、适应封堵条件变化和发挥工程效益更为有利。

作者:王鹏


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