賀 菁1，楊先剛2

（1.中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司，湖北 宜昌 443002；2.中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072）

摘 要：黑河唐水電站首部樞紐由泄洪閘、沖沙閘、左、右岸擋水壩及進(jìn)水口等水工建筑物組成。主河床布置了3孔寬4m的泄洪閘，左岸緊靠進(jìn)水口布置了1孔寬2.5m的沖沙閘，構(gòu)成“正向沖沙、泄洪，側(cè)向取水”的引水防沙和泄洪的樞紐體系。文章闡述閘門的啟閉試驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞：電站閘門；動(dòng)水；啟閉試驗(yàn)；設(shè)計(jì)方案

1 工程概況

黑河塘水電站位于四川省九寨溝縣白水江流域一級(jí)支流黑河下游河段，屬黑河—白水江水電規(guī)劃一庫(kù)七級(jí)方案中的第四級(jí)梯級(jí)電站。黑河塘水電站主要由首部樞紐、引水系統(tǒng)、廠區(qū)樞紐三部分組成。首部樞紐由泄洪閘、沖沙閘、左右岸擋水壩及進(jìn)水口組成；引水系統(tǒng)沿黑河左岸布置，水流經(jīng)過(guò)長(zhǎng)約6442m引水隧洞，進(jìn)入調(diào)壓室;再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)約430m，高差180m的壓力管道進(jìn)入位于白水江左岸的地面廠房，發(fā)電尾水經(jīng)尾水渠流入白水江。

2 動(dòng)水試驗(yàn)條件

2.1 水庫(kù)應(yīng)滿足的條件

主要內(nèi)容：①大壩施工形象面貌滿足水庫(kù)初期蓄水要求，工程質(zhì)量符合規(guī)范要求，且水庫(kù)蓄水后不會(huì)影響工程后續(xù)施工和安全渡汛；②引水建筑物進(jìn)口完成，攔污柵安裝到位；進(jìn)水口工作門安裝調(diào)試完畢，具備擋水條件；③水建筑物建成，蓄水、泄水建筑物閘門、啟閉機(jī)安裝完畢，電源可靠；④各建筑物的封堵門、門槽及其啟閉設(shè)備正常完好，滿足下閘封堵要求；⑤蓄水位（1782.0m）以下的庫(kù)區(qū)工程和移民完成，庫(kù)區(qū)清理完畢；近壩區(qū)地形測(cè)量完成；蓄水后影響工程安全運(yùn)行的滲漏、浸沒、滑坡、塌方等按設(shè)計(jì)要求處理完畢；⑥下閘蓄水各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完畢，包括組織、人員、道路、通信、堵漏和應(yīng)急措施；⑦制訂了水庫(kù)調(diào)度和防洪渡汛方案，水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常；水庫(kù)蓄水期間河道斷流處理措施完畢；⑧政府質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)已出具《蓄水安全鑒定報(bào)告》、《工程蓄水庫(kù)區(qū)移民驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》，并允許下閘蓄水；⑨有關(guān)驗(yàn)收文件、資料已齊全。

2.2 電源要求

主要內(nèi)容：①第一備用電源采用35kV外部電源，由地方電力公司提供，在主供電源未投入運(yùn)行之前作為主供電源；②第二備用電源為柴油發(fā)電機(jī)；③儲(chǔ)備200kg0#柴油，以作為備用；④外部電源、柴油發(fā)電機(jī)必須在蓄水試驗(yàn)前完成電源線搭接、啟閉機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)。

3 閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)準(zhǔn)備要求

3.1 水情監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)要求

在閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)期間，要求水情監(jiān)測(cè)每天提供河道流量及預(yù)報(bào)。

3.2 閘區(qū)用電運(yùn)行要求

在閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)期間，要求提供穩(wěn)定，可靠的電源，并有完善的電源保障方案。

3.3 通信管理要求

主要內(nèi)容：①閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)期間應(yīng)保證統(tǒng)一的通信聯(lián)絡(luò)并保持可靠、暢通；②閘門的開啟與關(guān)閉由閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一書面下達(dá)指令。

3.4 閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)的水工觀測(cè)要求

（1）在大壩閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)即時(shí)進(jìn)行水工觀測(cè)。水位每上升一級(jí)要對(duì)閘（壩）水平位移、垂直位移進(jìn)行觀測(cè)，并測(cè)量測(cè)壓管水位，觀測(cè)次數(shù)及讀數(shù)要求見觀測(cè)技術(shù)要求，當(dāng)某個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定時(shí)，此級(jí)水位不得上升。

（2）重點(diǎn)要觀測(cè)閘（壩）防滲墻前后、防滲帷幕前后的揚(yáng)壓力；下游兩岸山坡有無(wú)滲漏水，或原地下水變化情況；以及建筑物滲漏水情況。

（3）閘（壩）承載后變位要求參考值必須符合設(shè)計(jì)給定的參考值，測(cè)壓管水位必須符合設(shè)計(jì)滲透壓力曲線。若蓄水過(guò)程中，觀測(cè)值超過(guò)設(shè)計(jì)要求給定的參考值，應(yīng)立即停止蓄水，并分析研究異常情況產(chǎn)生原因。

4 黑河塘水電站動(dòng)水啟閉試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

4.1 總體要求

主要內(nèi)容：①所有閘門在無(wú)水情況下進(jìn)行全行程啟閉試驗(yàn)完成后，并經(jīng)檢查、驗(yàn)收合格以后進(jìn)行；②試驗(yàn)必須滿足有關(guān)規(guī)范要求經(jīng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收達(dá)到要求后，并經(jīng)、業(yè)主進(jìn)行正常運(yùn)行；③整個(gè)閘門動(dòng)水試驗(yàn)約240小h，其中試驗(yàn)水位達(dá)到設(shè)計(jì)水頭約216h，閘門動(dòng)水試驗(yàn)約24h。

4.2 總體啟閉試驗(yàn)流程

根據(jù)黑河塘泄洪壩實(shí)際情況，按如下程序進(jìn)行動(dòng)水啟閉試驗(yàn)：①弧形工作門分別按沖砂閘，泄洪閘1#→2#→3#孔順序分別進(jìn)行動(dòng)水啟閉試驗(yàn)；②弧形工作閘門試驗(yàn)完畢后，分別進(jìn)行沖砂閘和泄洪閘事故閘門動(dòng)水啟閉，再進(jìn)行取水口工作閘門試驗(yàn)。

4.3 閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)內(nèi)容

（1）試驗(yàn)原則：①試驗(yàn)分六級(jí)水位進(jìn)行，在各級(jí)水位分別穩(wěn)定36h后，抬高水位進(jìn)行下一級(jí)試驗(yàn)。六級(jí)水位高程分別為1771.0m、1773.0m、1775.0m、1777.0m、1779.0m、1782.0m；②試驗(yàn)采用不斷流蓄水以及水庫(kù)水位逐步增高的方式；③試驗(yàn)統(tǒng)一指揮，設(shè)備統(tǒng)一操作；④水工觀測(cè)必須在蓄水前測(cè)量初始讀數(shù)，蓄水開始后按時(shí)觀測(cè)記錄，并將提交計(jì)算成果指揮部；⑤試驗(yàn)期間必須對(duì)水工建筑物進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；⑥水庫(kù)放空前必須確認(rèn)安全后方可開閘泄流。

（2）主要試驗(yàn)內(nèi)容：①弧形閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)。試驗(yàn)水頭接近設(shè)計(jì)操作水頭，根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行開啟試驗(yàn)，檢查支鉸轉(zhuǎn)動(dòng)、閘門振動(dòng)、水封密封等有無(wú)異常情況；②平面閘門靜水情況下的全行程啟閉試驗(yàn)。本項(xiàng)試驗(yàn)在無(wú)水試驗(yàn)合格后進(jìn)行。試驗(yàn)、檢查內(nèi)容與無(wú)水試驗(yàn)相同（水封裝置漏光檢查除外）；③平面閘門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)。對(duì)于事故閘門、工作閘門按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行動(dòng)水條件下的啟閉試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭與設(shè)計(jì)一致。

（3）試驗(yàn)操作順序：①全閉進(jìn)水口工作門，檢查正常并切斷進(jìn)水工作門動(dòng)力電源；②全閉#1、#2、#3泄洪閘工作門，檢查正常；③將沖砂閘工作門關(guān)至0.25m，緩慢蓄水；④視閘前水位上漲情況及下游泄流情況調(diào)整沖砂閘工作門開度；⑤當(dāng)閘前水位漲至1771.0m（1773.0m、1775.0m、1777.0m、1779.0m、1782.0m）后，調(diào)整沖砂閘工作門開度，使閘前水位穩(wěn)定在1771.0m（1773.0m、1775.0m、1777.0m、1779.0m、1782.0m）；⑥當(dāng)本級(jí)試驗(yàn)水位穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到規(guī)定要求（36h），各觀測(cè)指標(biāo)符合要求后，關(guān)沖砂閘蓄水，按順序操作，進(jìn)行下一級(jí)蓄水試驗(yàn)；⑦當(dāng)?shù)诹?jí)蓄水試驗(yàn)穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到規(guī)定要求后，開啟沖砂閘泄流，但下泄流量不得大于天然流量的150%。直至水庫(kù)放空，放空過(guò)程中要密切注意下游沖刷情況。

4.4 弧形工作閘門試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

當(dāng)蓄水水位接近設(shè)計(jì)操作水頭（▽1782），進(jìn)行動(dòng)水啟閉試驗(yàn)。試驗(yàn)前，對(duì)液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保一切正常，并同時(shí)檢查閘門水封密封情況，啟閉時(shí)有無(wú)任何障礙物。先將閘門啟閉至全行行程1/3左右，停留15min，注意檢查液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行情況，支鉸轉(zhuǎn)動(dòng)、閘門振動(dòng)狀態(tài)、水封密封是否異常，并進(jìn)行記錄。再全行程啟閉，同時(shí)檢查上述項(xiàng)目有無(wú)異常，啟門與閉門時(shí)的運(yùn)行時(shí)間，作詳細(xì)記錄。全行程啟閉試驗(yàn)往返3次，檢查上述項(xiàng)目是否情況正常，并作詳細(xì)記錄。

4.5 事故門試驗(yàn)程序設(shè)計(jì)方案

選擇其中一孔門槽進(jìn)行試驗(yàn)，將此孔工作門開啟，進(jìn)行事故門動(dòng)水啟閉試驗(yàn)。試驗(yàn)前，對(duì)單向門機(jī)進(jìn)行檢查，確保一切正常，并同時(shí)檢查啟閉時(shí)有無(wú)任何障礙物。先將閘門放入全關(guān)位置，檢查閘門封水情況，有無(wú)振動(dòng)，運(yùn)行時(shí)有無(wú)卡阻現(xiàn)象等，并注意檢查單向門機(jī)運(yùn)行狀態(tài)有無(wú)異?，F(xiàn)象，進(jìn)行記錄。將工作閘門處于全關(guān)位置，進(jìn)行事故門啟門，預(yù)沖水達(dá)到啟門條件后，進(jìn)行啟門，提至孔口。放入儲(chǔ)門槽，試驗(yàn)時(shí)，注意檢查有無(wú)異?，F(xiàn)象，作好記錄。4.6 取水口工作閘門試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)水頭時(shí)，進(jìn)行動(dòng)水啟閉試驗(yàn)。試驗(yàn)前，對(duì)啟閉設(shè)備進(jìn)行檢查，確保一切正常，并同時(shí)檢查啟閉時(shí)無(wú)任何障礙物。將閘門作全行程2～3次試驗(yàn)，檢查閘門運(yùn)行時(shí)有無(wú)異常情況，作好記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)閘壩變形大于設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，開啟沖砂閘或泄洪閘放空水庫(kù)，下泄流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然流量，應(yīng)做好相關(guān)應(yīng)急措施。

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中圖分類號(hào)：[TM622]

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-2789（2017）11-0195-02