湖南省交通规划勘察设计院 长沙 410001
1 工程概述
下桥围堰电站(以下称下桥电站)位于广西河池市拔贡乡境内的龙江上游峡谷中，距离拔贡火车站约12 km，金城江68 km，坝址以上集雨面积4 630 km2。下桥电站是下桥高坝方案缓建后而利用围堰(混凝土拱坝)发电为主，兼顾农田灌溉的水利水电工程。下桥电站于1984年建成，发电后运行情况良好。
枢纽由拦河围堰坝、发电引水隧洞、厂房3部分组成。拦河坝为混凝土空腹重力弧形拱坝，利用原高坝方案已浇混凝土块加高延长而成，分溢流段和非溢流段两部分，溢流段施工实际长88.3 m为开敞式溢洪道，堰顶高程252.0 m，最大坝高32 m，非溢流段为两岸接头挡水段，左岸长16.75 m，右岸长33.0 m，堰顶高程262.0 m，最大坝高26.0 m，发电引水隧洞位于左岸，隧洞出口由钢筋混凝土压力管与厂房连接。厂房全长25.7 m，发电机房以下宽21.2 m，最大高度33.22 m。
2 充分利用水力资源，发挥机组潜在效益
下桥电站坝址多年平均流量108 m3/s，而发电机组为一台ZZ105-LH-300型水轮机，机组容量为8 800 kW，设计水头18.5 m,但实际最大水头只有16.5 m，相应理论最大出力8 100 kW，引用流量61 m3/s，保证出力2 500 kW，设计年均发电量4 270万kW．h，年利用小时为4 825 h，但实际年均发电量只3 705万kW．h，最高年份达4 230万kW．h，从1984年～1997年十几年运行情况看，机组达不到额定出力，且在丰水期还有一定弃水，不能充分利用水力资源和发挥机组潜在效益。技改工作关键问题是如何抬高水库水位，满足发电机组工作水头。
3 利用自控翻板闸坝抬高水库水位
3.1 两种坝型方案的比较
下桥电站技改核心问题是如何提高电站运行水位，满足水能发电机组设计参数要求，实现额定出力为目的，对机组设备不更新，变电站、厂房建筑物维持原状，在此原则下确定拟采用在原坝上加高混凝土坝(即开敞式溢流坝)及在原坝上加高水力平衡自控翻板闸坝，并对拱坝加高1 m，1.5 m，2 m，2.5 m，方案进行充分论证，最后取2.5 m坝高，并对两种坝型方案设计比较见表1。
表1 加高2.5 m坝高两种坝型方案设计比较表
项 目 开敞式溢流坝 水力自控翻板闸 旧混凝土拆除/m3 143 40 堆石/m3 1 025 混凝土/m3 2 430 633 钢材/t 60 57 水泥/t 655 198 木材/m3 65 148.7 淹没田地/hm2 4.37 搬迁/人 18 (18) 投资/万元 243.0 144.6 注：翻板闸投资中已包括移民费7.24万元，但计划搬迁的18人均在设计搬迁洪水位以上。 两种坝型比较，开敞式溢流坝方案泄流条件好，施工技术简单，但工程量大，工期长，淹没赔偿费多达44.67万元，总投资多89.4万元，较翻板闸方案增加61.8%。水力自控翻板闸方案施工较混凝土坝复杂，技术相对要求较高，但工程量小，工期短，投资少，见效快，不增加淹没耕地和房屋(搬迁18人是从长远情况考虑的)，也不影响将来下桥中坝方案的实施，故技改中决定采用水力自控翻板闸方案。
3.2 水力自控翻板闸在拱坝上应用
电站技改小组经反复仔细论证，决定采用翻板闸门，但翻板闸门在拱坝上应用，在国内还是首创，无资料借鉴、查阅，我们走访了设计科研施工单位，参观了现场，并对平原河流上的低堰，山区河流的高坝(直线型坝)上的水力自控翻板闸门的设计和施工及应用经验，进行综合考虑的论证，拟采用目前应用较广泛的一种双支点带连杆的闸门用于拱坝上。
这种闸门是由门叶及支腿组成。支承部分由支墩及固定在支墩上的滚轮，固定在支腿上的轨道以及连接闸门与支墩的连杆等部件组成，本工程挡水高度为2.5 m，闸门面板与水平角度是77.5°，门高2.56 m，宽7.4 m，根据拱坝水流特点及边界环境，对闸门各部分构件布置作了适当的调整，把闸门沿着堰顶扇形分成6段弦长，弦长为15.94 m，每一弦段内布置二扇闸门，其中第三段弦长为8.54 m，布置一扇闸门，总共计11扇闸门(见图1)。
图1 翻板闸总平面图
注：拱坝溢流段共分6单元，每单元为2扇门，其中3单元为1扇，共计为11扇。
每段弦之间用分流隔墩分开，隔墩设计呈前厚(1.2 m左右)，尾薄(＞0.3 m左右)，墩长5.0 m，墩高3.0 m，墩轴线向着圆心，两墩之间净距为14.84 m，呈等宽布置，引导水流进出平顺，
4 经济效益
下桥电站技改工程于1997年10月进场，1998年3月正式投入运行，总投资144.59万元，总施工期4.5个月，试运行期完全达到原设计标准，经济分析成果见表2。
表2 经济分析成果表(摘自下桥电站财务分析)
项 目 指 标 说 明 工程总投资/万元 144.59 工程总造价/万元 139.51 年新增发电量/万kW．h 906 电价按0.12元/kW．h计 年发电增加成本/万元 14.65 即年运行费+年折旧费，使用年限为20年 年增加税金/万元 5.86 指三税税金 年增加利润/万元 86.04 财务效益费用比 5.26 远大于规定指标 投资回收年限/a 0.58 未含建设期
图2 横剖视图
实现利润86.04万元，为国家增加缴纳年税金5.86万元，年新增发电量906万kW．h，这对缓和河池地区用电紧张状况将起到一定的作用。
5 结语
下桥电站技改工程的成功，有力地说明了水力自控翻板闸门不仅在平原，山区河流，宽顶堰，实用堰上使用，同样可在弧型拱坝上应用。
参考文献
1 李宗健，江仪贞，王长德.水力自动闸门.北京：水力电力出版社.1987.107～110.
——此文章转载于互联网，文中观点与本网站无关，如有侵权请联系删除
