略论充水设施的设计方案

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1方案设计

1.1门顶上设置充水阀(方案一)

造成充水阀运行故障，存在隐患，影响充水效果。把平盖式充水阀设置在事故/检修闸门顶主梁以上350mm的平台座上。充水阀位于孔口中心线对称布置，充水阀阀芯与吊梁轴连接，吊梁再与启闭闸门的固定卷扬式启闭机的动滑轮组连接，充水阀由固定卷扬式启闭机操作开关。根据各种工况流量的要求充水阀采用DN250mm的平盖式。本方案的优点是:避开了以往顶盖式充水阀容易被污物阻卡而漏水、关闭不严的问题。设备的运行不需要额外的动力，利用启闭机即可完成，设计布置简单、紧凑，运行维护简便。本方案的缺点是:充水阀的控制是通过闸门启闭机钢丝绳的牵引来完成，由于安装误差、钢丝绳存在一定的弹性等，使得充水阀的开度难于精确控制，其流量控制无法做到精确测量。

1.2检修闸门井段

充水流量调节阀系统的进水口设置在事故/检修闸门孔口的侧墙上，高程为571.5m，进口前段钢管为DN500mm，PN0.6MPa的不锈钢管;出口也设置在流道的侧墙上，出口段钢管为DN300mm，PN0.6MPa的不锈钢管。所有设备安装在高程577.0m位置，距离检修平台616.0m约39m，用1台20kN电动葫芦吊装，电动葫芦的扬程为60m，安装在启闭机室的梁底下。充水工作阀采用2套直径为DN300mm的活塞式多功能阀。充水阀等设备独立放置，需要在闸门井旁开挖1个深井，衬砌厚为1.5m，与流道隔离开，深井净尺寸为5.8m×2.2m×39m(长×宽×深)。同时，由于设备运行对周围环境的要求较高，所以考虑设备防护等级IP68。由于设备井深39m，当设备需要运行和检修时，必须先临时用深井泵排干设备室内的渗漏积水，同时需要用鼓风机对设备室通风，积水排干后，通风半小时，工作检修人员才能进入设备室安装、检修设备。本方案的优点是:充水系统单独布置，与闸门、启闭机没有关系，充水设备的操作独立进行，而且设置了流量计作为充水流量的计量设备，使得操作人员能够直观地了解充水的过程、充水流量的大小，对流道的充水过程精确控制。充水设备设置了2套，即使在充水过程中有1套损坏也不影响充水工作。本方案的缺点是:充水设备独立放置，在闸门井旁开挖1个设备井，增加了建筑物与设备的投资。由于流道与山体存在一定的渗漏，设备检修时需要临时对设备井排水、通风。

2充水设施方案比较

因为充水设备全部安装于事故/检修闸门上，所以没有增加土建投资，总投资增加约20万;方案二工程设备增加了检修闸阀、流量控制阀、流量计等，土建工程增加了2个专用阀井，总投资增加约432万。方案一投资很少，结构简单实用，闸门顶梁格内的垃圾不会被水流吸入充水阀的现象，充水阀与闸门结合使用，维护方便，但顶盖式充水阀存在小开度时控制难度大等问题。方案二充水流量大小可控，设备相对于闸门完全独立，充水阀不会发生关闭不严而漏水的现象，不会发生杂物卡阻;但缺点是投资大，使用和维护时需要临时排水、通风才能进行，经济性较差。经过对以上两种方案进行技术、经济比较，方案一性价比较高，推荐采用。

3结语

蓄能电站水道充水有充水量大、水头高、时间长、要控制水道内水压上升速度等特点。为增加充水阀的开度的可控制性，在满足充水流量的前提下充水阀的直径应选小一些。把充水阀抬高，使得杂物不易进入充水阀，但根据广州、惠州抽水蓄能电站的经验，在流道充水前须还需派潜水员清理闸门顶部和闸门前方的垃圾，以保证闸门、充水阀正常工作。如:在清理杂物后，惠州抽水蓄能电站A厂上游水道第二次充水时充水阀的操作就开关动作准确，未再出现关闭不严、漏水等情况。一个工程由设计开始，经过施工建设到投入运行管理，设计、施工的不足会不断地体现出来。这需要设计单位在原设计的基础上不断地总结成功之处与改进不足的地方，以不断提高设计水平。

作者：肖段龙 张 巍 单位：广东省水利电力勘测设计研究院