青海大通河納子峽水電站發電洞進水口金屬結構布置方案專題研究

張瀾

摘要：青海大通河納子峽水電站發電洞進水口金屬結構布置構思了多種方案。通過對各種方案的逐一分析和研究，篩選了三種可采用方案供業主選擇。

關鍵詞：青海大通河納子峽水電站 發電洞進水口金屬結構布置方案 選擇

1.概述

青海大通河納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣燕麥圖呼鄉和祁連縣皇城鄉的交界處，距省會城市西寧公路里程約186km，是大通河上游擬建的第四座大（II）型梯級電站，最大壩高121.5 m，總庫容為7.36億m3。電站裝3臺29MW的水輪發電機組，總裝機容量87MW。

本工程在泄洪系統、引水發電系統、導流洞等建筑物上布置金屬結構設備共計有閘門、攔污柵10扇，閘、柵槽埋件12套，各種類型的啟閉設備13臺，金屬結構設備工程量約905.4t。

進水口金屬結構布置方案在初步設計中已經做過2種方案比較，推薦方案為兩孔一道攔污柵（單孔凈寬4.5m）配清污機+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。由于此方案一直未得到青海黃河中型水電開發有限責任公司的認可。為業主的投資及發電效益負責，設計者根據納子峽水電站工程引水發電洞進水口的運行要求，對進水口金屬結構布置做了以下六種方案，并對各方案的性能、造價逐一進行了分析和研究，篩選了三種可采用方案供業主選擇。

各方案的性能、造價分析分別闡述如下。

2.各方案性能、造價分析

2.1方案一

方案一：兩孔一道攔污柵（單孔凈寬4.5m）配清污機+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。

此方案為初步設計的推薦方案，其優點是攔污柵啟吊、清污方便，無排架，閘室尺寸小，清污速度快，人工勞動強度低，效率高，不需要柵庫，不需要拉桿，減少頻繁倒換過程。事故檢修閘門啟閉機可回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機，工程造價低。缺點是攔污柵清污性能不穩定。造價分析見下表

2.2方案二

方案二：兩孔兩道攔污柵（單孔凈寬4.5m）配雙向臺車式啟閉機（攔污柵排架高度6.0m）+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。

此方案為初步設計的比較方案，其優點是攔污柵清污可靠，事故檢修閘門啟閉機可回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機。缺點是攔污柵啟吊、清污不方便，閘室尺寸大，清污速度慢，人工勞動強度大，效率低，需要增設排架、柵庫和拉桿，需要頻繁拆裝和倒換才能完成一次清污過程，工程造價高。造價分析見下表

2.3方案三

方案三：兩孔兩道攔污柵（單孔凈寬4.5m）配清污機+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。

此方案為方案一與方案二的折中方案，其優點是回避方案一、二的缺點，即如果攔污柵清污機清污抓斗清污效果不好，則由清污機進行提柵人工清污，無排架，不需增加液壓自動抓梁，安全可靠。缺點是如果攔污柵清污機清污抓斗清污效果不好，則由清污機進行提柵人工清污，提柵清污速度慢，人工勞動強度大，效率低，需要增設柵庫。工程造價適中。造價分析見下表

2.4方案四

方案四：兩孔兩道攔污柵（單孔凈寬4.5m）配雙向門式啟閉機帶液壓自動抓梁+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。

此方案優點為攔污柵無排架，事故檢修閘門啟閉機可回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機。缺點是需增加液壓自動抓梁，提柵穿軸不可靠，提柵清污速度慢，人工勞動強度大，效率低，工程造價高。造價分析見下表

2.5方案五

方案五：一孔兩道攔污柵（單孔凈寬8m）+一孔一道事故檢修閘門，配一臺單向門式啟閉機帶2套液壓自動抓梁分別操作攔污柵和事故檢修閘門。

優點是進水口無排架，布置簡潔。缺點是導流洞封堵工作閘門啟閉機浪費，需增加2套液壓自動抓梁，提柵穿軸不可靠，提柵清污速度慢，人工勞動強度大，效率低，另外發電洞萬一發生事故，閘門不能及時關閉，事故會進一步擴大，工程造價高。造價分析見下表

2.6方案六

方案六：一孔兩道攔污柵（單孔凈寬8m）配2臺固定卷揚式啟閉機+一孔一道事故檢修閘門（啟閉機回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機）。

此方案優點是攔污柵清污可靠，不需要增設柵庫，事故檢修閘門啟閉機可回收利用導流洞封堵工作閘門啟閉機。缺點是攔污柵清污不方便，閘室尺寸大，清污速度慢，人工勞動強度大，效率低，需要增設排架。工程造價適中。造價分析見下表

3.各方案綜合造價比較

4.結語

綜上分析比較，方案一、方案三、方案六使用性能均可以，造價適中，均為可采用方案。納子峽水電站最終決定采用方案六。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。