小浪底水利枢纽排沙洞偏心铰弧形闸门运行简介
文章内容：小浪底水利枢纽排沙洞偏心铰弧形闸门运行简介黄委会勘测规划设计研究院李纪新金树训摘要本文介绍了小浪底水利枢纽排沙洞偏心铰弧形闸门自1999年0月投入运行后的情况.关键词小浪底排沙洞弧形闸门液压启闭机1999年月25日小浪底水利枢纽下闸蓄水,根据黄委会调度中心要求,为了保证黄河下游供水,防止黄河断流,3条排沙洞偏心铰弧门工作闸门于29日正式投人运行,至今历时近两年.在此期间该闸门经历了全开,中间任意开度及全闭等各种工作状态,以满足在各水头情况下,随时调节排放下游需要的水量,运用频繁.现将该门运行情况简介如下.1.运行情况小浪底水利枢纽3条排沙洞担负着泄洪,排沙和排污多项任务,偏心铰弧形工作闸门布置在排沙洞出口,孔口尺寸为4.44.5,设计水位275,设计水头122.05.3条排沙洞均为压力洞,工作闸门全开状态下,库水位175--179时为明流,179--186时为明满流过渡,186以上为压力流.正常运用条件下,设计要求排沙洞必须在工作闸门前的全部洞段内形成压力流时才能启用.在库水位220时以上控泄不超过5003/,以限制洞内流速,防止高含沙水流磨损洞内混凝土表面.下表为闸门开度与库水位关系表:库水位()275250230220闸门相对开度.760.840.941.1.1水库蓄水初期运行在小浪底水库开始蓄水期间,为尽量缓解对下游断流造成的影响,排沙洞必须在库水位186以下泄水.因此制定了以下操作方式:库水位175--179时,排沙洞明流敞泄(库水位177,3洞总泄量约为1083/;水位179,总泄量约为3003/).库水位179--186区间为明满流过渡流态,可以通过工作闸门局部开启运用,(在185水位,工作闸门开度为.75,185以下,工作闸门开度为0.5左右)控制为压力流,总泄量约为2003/—43/.1999年月29日小浪底水库水位升到175以上,偏心铰弧形工作闸门全部打开,3条排沙洞明流敞泄,开始向已断流4天的下游供水.31日库水位达179.6,为防止洞内出现明满流过渡流态,3门均调整为.25开度以保证洞内形成压力流,此时下泄流量为1873/,流速为13/.局开泄流时水流脱离侧向突扩及侧墙上的通气孔,底坎挑流约远,侧,底空腔稳定且通气顺畅,由于运行水头仅26.65,侧墙没有明显的水翅上抬,明流段流态平顺.在第一台机组发电前,水库初期蓄水,3扇偏心铰弧门长期局开,根据调度中心指令调节泄量,保障下游供水.1.2机组发电初期运行2000年元月库水位已达205,9日第一台机组(6号机)完成72试运行,正式移交电厂,元月底并网发电.此时机组向下游供水约2003/,一般还需启用2条排沙洞调节泄量才能满足下游供水要求,根据小浪底运行要求,3条排沙洞开门顺序为先2号,再3号,最后号.故此段时间2,3号42门运用较多.2000年0月2日第二台机组(5号机)并网发电,2月25日4号机组完成72小时试运行,但并网发电运行时间很短.此后主要是5,6号机组发电,同时启用2号排沙洞调节泄量.初期发电机组经常停机维修,1,3号排沙洞也开启泄水.2000年底小浪底库水位已蓄到235,历时4个月左右,排沙洞弧门运行水头为82,也是小浪底至今最高蓄水位,很多闸门利用这段时间做了有水试验.2001年初小浪底开始向天津供水,加之河南遭遇特大干旱,又要保证下游供水,库水位迅速下降,7月底小浪底库水位最低降至191.8,8月份水位开始回升,由于下游需水量很大,除5,6号机组发电外,排沙洞仍需下泄400/左右.1-3汛期调沙运行在2000年汛期,3条排沙洞轮流开门拉沙,坝前泥沙淤积很少,拉沙,排污的效果显着.2001年汛期与2000年不同的是,小浪底调度中心9月初关闭了3条排沙洞半个月左右,打开209进口高程的2号明流洞弧门,利用异重流将汛期泥沙带到土坝前,而且很快形成防渗铺盖.排沙洞开门排沙,坝前泥沙淤积停止,达到预期效果.1.4运行工况小浪底排沙洞偏心铰弧形工作闸门虽然运行历时不到两年,但在水库初期蓄水,机组初期发电及两个汛期调沙阶段中发挥了不可替代的重要作用,以截止2001年9月的运行记录为依据,归纳其运行工况为:(1)运行水头:局开状态下最低运行水头:26.6.局开最高运行水头及全关状态下最高承压水头:82,历时4个月.经常运行水头:50—60.(2)闸门开度:闸门最小开度:0.18;最大开度:0.8;常用开度:0.22.0.67.(3)运行时间1号闸门运行时间:2691;2号闸门运行时间:8843;3号闸门运行时间:5014闸门全关状态下,止水效果非常好,滴水不漏.闸门局开状态下,突扩后有明显的侧,底空腔,门后水流平稳,掺气充分,即使水头升至82高,没有发现门体有明显振动现象.闸门在前后撤移过程中,转铰止水始终紧贴门叶表面,门顶没有水流向上射出,闸门前后撤移运动自如,平稳.闸门启升,降落运行平稳,无明显振动.上述各种运行工况,门体及埋件等其他部位均未发现异常现象.2.钢板衬砌及硅粉混凝土的磨损情况排沙洞弧门压力段出局部流速高达40/,明流段坡底流速均在20/以上,具有较强的磨蚀能力.因此,闸室出段设有7长的钢板衬砌,抗磨涂料为不锈钢鳞片漆,钢衬后采用了700号硅粉混凝土作为抗磨材料.2001年汛前电厂对3条排沙洞进行了全面检查,7长的钢衬(包括门框二期埋件)均未发现气蚀点.在工地焊缝和运输,安装造成油漆损伤后的现场补漆部位,发现局部有油漆脱落,其他部分油漆完好无损.不锈钢鳞片漆对涂装的环境和表面预处理要求较高,只要严格按操作规程除锈涂装,至少82水头以下不锈钢鳞片漆抗磨蚀效果比较理想.43在偏心铰弧形闸门底坎后25左右,明流段底,侧部均发现硅粉混凝土表面有一些沟槽,最深15,最大面积2050.我们分析原因有两个:一是该部位为一级坡末段,是挑坎射出的水流跌落后形成二次反弹的部位,承受较大的水流冲击力.二是硅粉混凝土浇注质量问题,700号混凝土水化热较高,浇注早期有干缩问题,再添加10%的硅粉,更容易产生裂纹.我院曾建议改成低热水泥,以解决干缩
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