滚弄水电站溢流表孔弧形工作闸门的设计研究
滚弄水电站溢流表孔弧形工作闸门的设计研究
1 、 工程概况
滚弄水电站位于缅甸联邦丹伦江上游的掸邦滚弄县户里乡境内，为怒江出境后第一个梯级水电
站，也是丹伦江梯级开发方案中的第一级。水库正常蓄水位为 EL.519m ，最大坝高 103m，对
应库容为 659 ×106m3 ，具日调节性能，装机规模为 1400MW，保证出力 301.27MW，年发电量
7.09GW·h ，年利用小时 5064h。
电站电能质量好，具有向缅甸和中国等地区的送电能力和区位优势，是开发条件好、技术经济
指标较为优越的水电工程。
枢纽工程主要由混凝土重力坝，左岸坝后式地面发电厂房，坝身溢流表孔、坝身冲沙底孔，左
右非溢流坝段和右岸导流兼泄洪洞组成。坝身溢流表孔是本工程的主要泄洪设施，布置 6 孔表
孔，堰顶高程 EL.496.00m ，平台高程 EL.523.00m ，孔口宽度为 16m，设有溢洪道表孔检修闸
门和溢洪道表孔工作弧门。采用 WES 堰型，后接 1:0.8 斜坡段和反弧段，下接消力池底板，采
用底流消能作为基本消能方案。
2 、 表孔弧形工作闸门及启闭设备的布置
溢流表孔金属结构设备由 6 孔1 扇平面滑动叠梁闸门、6 孔6 扇弧形工作闸门及相应启闭设备
组成。弧形工作闸门孔口尺寸（净宽×净高）16.0m×23.0m ，堰顶高程 EL.496.00m ，底槛高程
EL.497.49m ，以正常蓄水位 EL519.00m，作为弧门设计挡水位和操作运行水位，考虑涌浪高度
和风荷载门叶取超高 0.6m ，弧门总高度为 24.11m，弧门支铰高度根据泄放最高水位时不被冲
刷和规范要求，确定为 EL.508.99m。
弧门面板半径取 26.0m。
FH>5000 属于超大型闸门，对于超大型、窄高型弧形钢闸门，若采用传统的双支臂闸门则整体
刚度较差，在上支臂以上的门叶悬臂段将很大，其刚度很难保证，其内力也较大。对于大型弧
形闸门，从结构布置的合理性与经济性看双支臂结构都不如三支臂结构。本闸门设计初步考虑
为三斜支臂、主横梁、圆柱铰支承的露顶式弧形闸门。
闸门的操作条件为动水启闭，可以局部开启以控制流量，局开时要求避开闸门的振动区。闸门
为双吊点，每套闸门采用 1 台悬挂式液压启闭机进行操作。液压启闭机的油缸一端设置在闸墩
上，另一端和闸门吊轴连接。每套启闭机配置一套泵站，设置在闸墩内，每套泵站设两台互为
备用的油泵电动机组，其控制方式按现地手动、现地自动和预留远方自动三种方式进行设计。
启闭设备设置工作、备用双电源。其油箱，泵站和电气设备布置在位于闸墩上的启闭机房内。
3 、 门叶及支臂结构的设计计算
该闸门门叶和支臂结构按现行的钢闸门设计规范采用平面体系计算方法，平面体系计算方法分
为主横梁框架结构计算方法和主纵梁框架结构结算方法，滚弄电站表孔三支臂弧形闸门采用主
横梁同层布置框架结构，利用 Mathcad 进行计算。根据初始结构基本布置情况，总水压力作用
线和水平线的夹角为12.9406°，采用三主梁荷载基本均分的原则，中支臂选择位于总水压力合
力作用线上，为了减少上悬臂段，设计时尽量向上布置上主梁，下主梁在满足主梁下翼板与底
槛水平夹角及结构布置要求的条件下，尽量向下布置。上、中支臂的夹角采用 15.8665°，中、
下支臂的夹角采用 14.3239°。
重点对门叶面板、主梁、次梁、纵梁、支臂和支铰、吊耳等进行了强度、刚度和稳定性计算，
经过计算，门叶面板选用主梁与支臂的单位刚度比取5.4682；根据对闸门和启闭设备的总体布
置进行了启闭力计算，选用容量为 2×5000kN ，工作行程为 9.2m 的悬挂式液压启闭机进行操
作。该闸门属超大型工作闸门，操作条件为动水启闭，有局部开启控制泄流量要求，因此材料
容许应力调整系数根据规范取 0.9 ，动力系数取1.2，依据计算结果，确定采用主横梁同层布置
方案，上、中、下主梁和上、中、下支臂均采用箱形断面，门叶水平次梁均采用工字钢，纵梁
采用焊接工字型，上、中支臂之间，中、下支臂之间均采用纵向联接系联接，这种结构形式具
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滚弄水电站溢流表孔弧形工作闸门的设计研究1、工程概况滚弄水电站位于缅甸联邦丹伦江上游的掸邦滚弄县户里乡境内，为怒江出境后第一个梯级水电站，也是丹伦江梯级开发方案中的第一级。水库正常蓄水位为EL.519m，最大坝高103m，对应库容为659×106m3，具日调节性能，装机规模为1400MW，保证出力301.27MW，年发电量7.09GW·h，年利用小时5064h。电站电能质量好，具有向缅甸和中国等地区的送电能力和区位优势，是开发条件好、技术经济指标较为优越的水电工程。枢纽工程主要由混凝土重力坝，左岸坝后式地面发电厂房，坝身溢流表孔、坝身冲沙底孔，左右非溢流坝段和右岸导流兼泄洪洞组成。坝身溢流表孔...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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时间：2024-05-14
