水力自控翻板閘在山區河流中的設計應用研究論文
水力自控翻板閘在山區河流中的設計應用研究論文
當代，論文常用來指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章，簡稱之為論文。它既是探討問題進行學術研究的一種手段，又是描述學術研究成果進行學術交流的一種工具。它包括學年論文、畢業論文、學位論文、科技論文、成果論文等。下面和小編一起來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家定型設計產品，適用於山區河流中的新建、改建及擴建專案，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損失，節能環保，且在經濟投入及執行成本方面價效比很高，其構件耐用堅固、執行管理方便，並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，優點突出。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驗借鑑。
2、工程例項
六甲水電站系龍江梯級開發的第3個梯級電站，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，是一座以發電為主，兼顧灌溉效益的小型水電工程。該電站為壩後式電站，樞紐主要建築物包括攔河壩、壩後式廠房、引水管道、開關站及右岸灌溉管，大壩的軸線總長度為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。該電站於1965年興建，1968年開始執行，水輪發電機組是從匈牙利進口，電站機組執行至今已有40多年，裝置已經超過報廢期及帶病執行效率低下，再加上機組為計劃調配，額定水頭和實際不匹配，執行狀況不是很好，經過研究決定對該電站進行擴容改造，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行研究，以期可從技術上進一步升級改造。
（2）對水力自控翻板閘的'施工技術進行研究，從中找出不足，以針對性進行改進。
（3）對水力自控翻板閘的技術性能、工程造價和同種閘壩工程進行詳細對比，找出水力自控翻板閘與其他閘壩工程對比具有的優點及不足，對其中的先進之處進一步加強。
（4）對水力翻板閘在具體應用過程中的管理事項，及管理過程中應該注意的要點進行研究，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，避免在應用過程中出現問題。
4、水力自控翻板閘設計要點
4.1水利自控翻板閘構成
目前所使用的水力自動翻板閘的主要構件為閘身、閘基、邊牆、進水閘門、防護墩、衝砂閘以及一些配套設施等建築物所組成，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，在對閘板和支架進行建設時均需要使用C30鋼筋混凝土來進行構築，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線，閘基上面固定支墩，並且安裝滾輪，這樣當閘頂部的水位到達需要控制的水位之後，此時因為水壓力的原因，閘板支腿上面鋼軌和滾輪就會向前滑行，而支臂起到連線作用，並進行翻轉開啟，當水壓力下降時，閘板又會在自身重力作用及水壓力的作用下自動關閉。
4.2翻板閘與平板閘、橡膠壩比較
為控制庫區淹沒，要求大壩能順暢洩洪，本工程適合建設平面鋼閘門閘壩、翻板閘壩和橡膠壩等3種壩型。由於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；且壩袋在洪水過流，會造成拍打損傷，年維護維修工作量大；平時執行期管理由人工或裝置充放水控制壩袋壅高和放癟，執行管理不方便，故不考慮橡膠壩型，僅對翻板閘壩和平板閘壩壩型進行方案比較。
4.3佈置設計
根據原電站執行水頭與機組裝置不匹配的情況，增容改造採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，閘門高3m，每孔寬9.7m，總寬77.6m，共佈設閘墩16個，墩厚0.3m，門葉厚0.2m，閘墩底部設錨筋與舊壩體連線牢固(為保證過流斷面，在抬高壩前2年一遇洪水位，先將原溢流壩頂削低1m，然後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
透過收集大量的相關資料及進行細緻的調查，對現有資源條件進行詳細的分析整合，提出使用水力自控翻板閘來進行電站的改造，改造過程中，新增加裝機11.5MW，並將原有報廢的1號、2號機組進行增容改造，盡最大可能的對舊工程的潛力進行挖掘，以更充分的發揮出水資源的綜合效能。本次增容改造在各個階段都依據水利水電工程建設相關規定進行，設計符合相關標準，對水輪發電機組在進行增容改造過程中提出的技術方案，可在進行水力自控翻板閘改造中順利實現，並且施工安裝也較為順利，安裝結束之後，單機執行能超出力10%，機組執行狀況穩定。
5、水力自控翻版閘具備的優勢及應用注意事項
5.1水力自控翻板閘具備的優勢
水力自控翻板閘採用我國某公司的定型設計產品，遵循經濟、美觀、安全、實用的原則。翻板閘具備以下優點：
（1）原理獨特、結構簡單、製作較為方便、作用良好及執行管理方便，執行成本低；
（2）翻板閘造價相對合理，施工簡單，工期短，所需投資僅為普通門的一半左右；
（3）自控關閉及啟動精準、執行時穩定性佳，管理較為方便，省力、省事、省時；
（4）門體採用預製結構，僅有支撐部位採用金屬結構、維修時方便，維修費用較低；
（5）控制水位，合理利用水資源，節能環保。
5.2水力自動翻板閘的管理
對於翻板閘的管理，主要有以下三點：
（1）為了確保翻板閘門可在春季凌汛時以免遭受到排冰衝擊的損壞，應該按照春季凌汛的實際情況及時開啟衝砂閘門，以排洩冰凌，一般條件下在春季凌汛時，應該儘可能減少翻板閘的開啟，適當對壩前的防護墩增強強度；
（2）而在冬季進行運作時，則應該在翻板閘門前採用人工破冰等防護措施，以防止翻板閘門開啟；
（3）在主要汛期過後，工作人員必須對及時對閘門中漂浮的雜物進行清除，保證閘門的執行安全。
5.3應用注意事項
（1）在山區河流使用水力自動翻板閘，在對閘址的選取過程一定要注意，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，河道線應該和閘軸線保持正交，以防止翻板閘由於水流的影響而側偏進而造成失穩，影響閘門安全執行。
（2）為了防止水流沖刷河岸，必須要採取一定的措施，保證中間的閘門為倒門，並相對減少中間閘底板的高程。
（3）在對水力自動翻板閘門進行安裝時，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，如果閘軸線在安裝時存在問題，必然會導致閘門在執行時，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製作，在加工時，必須在工程平臺製作。
（5）不僅僅要保證閘門的形狀、尺寸無誤差，還應該確保閘門的剛度及強度符合標。
（6）構件連線部分儘可能使用螺栓連線，使得可拆卸自如、靈活方便，並且將變形的誤差控制在工程允許範圍內。
（7）在具體應用時，一定要注意實地勘測，因為如果河流上游樹木、雜草很多，如果出現洪水，必然會使得樹木雜草夾入閘門和墩牆間以及閘門和閘板間，造成閘門不能順利的進行回位。因此應該經常組織人員進行一定的防汙措施。
6、結語
（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，並在水力自控翻板閘壩上游側設定攔汙浮筒，有條件的話，設1～2扇液壓式水力自控翻板閘效果更好。
（2）適用於新建、改建及擴建小型水利水電工程
六甲水電站為擴建專案，在溢流壩上加設水力自控翻板閘壩，改善電站執行工況。改建專案，可將原已損壞的橡膠壩拆除改建水力自控翻板閘壩。新建專案，採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）符合節約資源環保的要求，充分發揮水資源效益
在擴建及改建專案在現有工程設施基礎上，在不增加水庫淹沒條件下，透過加設水力自控翻板閘，提高了電站發電執行水頭，在儘可能利用原有設施情況下，透過更換和改造已超期服役的機電裝置，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，更充分的發揮了水資源效益，實現節約資源、環保和更充分利用水資源的目標。
（4）為機組增容改造小水電專案提供了成功經驗借鑑
以機組增容改造為主的小水電挖潛技改提供了成功經驗借鑑，帶來了明顯的經濟效益，是一種投資省、見效快的有效方法。