铁城水电站金属结构设计
冯 奋
(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)
摘要：铁城水电站泄水建筑物设王3孔表孔、1孔泄洪排沙中孔。表孔工作闸门采用弧形闸门，启闭机采用后拉式液
压启闭机；中孔弧门采用摇摆式液压启闭机。引水建筑物的进水口设置1道拦污栅和1道事故闸门。尾水管出口设
置1道检修闸门。
关键词：金属结构设计；闸门；启闭机；铁城水电站
中图分类号：TV34 文献标识码：B 文章编号：2o95一O144(2O1O)O8—0026—03
1 工程概况
铁城水电站位于永登县境内的大通河下游。距离兰州市
约172 km。工程以发电为主，总库容764万m3，为日调节水
库。电站总装机容量51．5 MW，多年平均年发电量1．74亿
kW ·h。
电站枢纽泄洪系统由布置在大坝上的3个表孔和1个
中孔组成。表孔孔I：1尺寸为10 mx9 m(宽X高)，采用弧形工
作闸门，液压启闭机控制；中孔出口设弧形工作闸门。孔口尺
寸为6 rex6 m(宽×高)，采用液压启闭机控制。在表孔的上
游设平板检修闸门，共中孔上游设事故检修平板闸门，用门
机控制。
电站引水发电系统的引水洞进水口底板高程2058 m，
布置2孔拦污栅，孑L口尺寸为5．0 mxl2．5 m(宽x高)，采用
机械清污，拦污栅后面设1道事故检修平板闸门。孔口尺寸
为6 rex6 m(宽×高)，采用高扬程卷扬机启闭。在铁城水电
站的泄洪、引水两大系统的水道上布置的金属结构设备计有
闸门和拦污栅共l2扇，闸(栅)槽埋件共15套，启闭设备共
8台套。
2 金属结构设计概述
枢纽3个泄洪表孔一字排列，上游设平板检修钢闸f-j 1
扇，下游设3扇弧形工作钢闸门。检修闸门由坝顶单向门机
在静水条件下操作，工作门由斜拉式液压启闭机在动水条件
下操作。
泄洪冲沙中孔位于大坝右侧，在其出121处设工作闸门1
扇，为泄流道及出口工作闸门提供检修条件，在中孔进口设
事故检修闸门1扇。工作门由摇摆式液压启闭机在动水条件
下操作，事故检修闸门操作设备与泄洪表孔的检修闸门共用
1台门机。
电站引水进水口位于右岸坝前，由两孔拦污栅槽及其下
游侧的事故检修闸门竖井组成。拦污栅用清污机清污，拦污
栅需要检修时，清污机在静水中将拦污栅提出栅槽进行检
修。事故检修闸门用单吊点卷扬启闭机操作。
本电站共4个尾水闸孔，孔口尺寸为6．176 rex2．401 m
(宽X高)。闸门型式为平板滑动门。运行方式为静水启闭，选
用台车式启闭机配自动抓梁移运和启闭操作。
2。1 泄洪表孔金属结构及启闭设备
泄洪表孔主要肩负泄洪的任务。其控制设备的选型布置
为堰顶布置弧形工作闸门3扇，在工作弧门前布置平板检修
闸门1扇。
2．1．1 泄洪表孔的工作闸门及操作设备
工作闸门孔口尺寸10 m~10 m (宽X高)，堰顶高程
2063．5 m，闸底坎高程2O62．945 m，闸墩顶高程2075．3 m，
设计水头按正常高水位2072．5 m计，为9．555 m。
工作闸门采用斜支臂圆柱铰支承的弧形钢闸门。门叶与
支臂、支臂与铰链用螺栓连接。弧门的弧面半径1 1 000 mm，
支铰高度5 500 mm。门叶的支铰跨度4 800 mill。门叶是双
主横梁框架，主横梁与次梁等高齐平连接结构。框架横梁为
焊接组合箱形梁，梁高1 200 mm，主梁腹板、面板、支臂等主
要材料为Q345B，次梁采用工字钢，材料为Q235。工作门的
支臂为焊接组合工字形梁结构，材料为Q345B。铰座、铰链的
材料为ZG310—570。铰轴的材料为45·钢，铰轴轴套的材料为
钢基铜合金自带密封自润滑关节轴承。
工作门由2x850 kN液压启闭机操作，启门力2x850
kN，闭门力自重，工作行程5 023 mnl，最大行程5 160 Inin，
液压启闭机的液压站布设在泄洪冲闸2075．3 m高程的平台
上。液压站采用双电源作动力保证。
2．1．2 泄洪表孔的检修闸门及操作设备
检修门的孔口尺寸10 mX10 m，封水尺寸为l0．00 mX
9．46 m，闸底坎高程2063．235 m，闸墩顶高程2075．300 Ill，
底坎以上设计水深9．265 m。该闸门的运行方式为静水启
闭。采用潜水泵充水平压后启门。其启门操作设备采用2×
1000 l【N一30 m的单向门机。检修闸门是在检修时闭门挡水，
挡水时间不长，发生泥沙沉积的可能性不大，所以检修闸门
设计不考虑泥沙淤积，检修闸门为滑动平板钢闸门。闸门支
收稿日期：2010—03—03
作者简介：冯奋(1971一)，男，白银人，工程师。主要从事水利水电工程金属结构设计。
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