成都鸿之海水利设备有限公司
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水电站闸门是给排水工程、水利、水电工程中常用的拦水、止水设备,我公司生产的钢闸门种类齐全,可适用于各种场合,从其结构形式可分为以下四类: 插板闸门(TCZ):三面止水,密封性能好,适用于渠道安装。 结构特点： 本设备主要由门框、闸板、密封圈及可调式锲型压块等不见组成。钢闸门久用磨损后，其密封面可通过锲型压块的调整来保证正常工作。具有结构合理坚固、耐磨耐蚀性强、性能可靠;安装、调整、使用、维护方便等特点。、X生产X价，可订做各种颜色、型号，质X价廉，量大更X惠。真诚期待与您合作！广泛用于农田灌溉、水产养殖、农业经济区、污水处理、水利发电站、水库、河流（水闸、堤坝、涵洞、管道）、是防洪、抗旱、蓄水、发电、通航、过木及排除泥沙、冰块和其它漂浮物等进水、退水工程的X设备、山区、平原有、无电地区均可使用。各种型号闸门?启闭机（可加工2米以内的闸板?，30吨以内的启闭机）闸?门：平板闸门?弧形闸门?螺杆启闭机闸门?启闭机闸门?闸门启闭机?各种型号闸门?定做各种水利机械闸门?蜗轮启闭机闸门?水工启闭机闸门我厂主导产品有： 一、螺杆式启闭机，小吨位有平推式和侧摇式，可带机锁 装置,大吨位(5T-60T》有手动及手电两用式.直联式，可配有高度行程及过载保护装置。以上材料件，经检查合格符合图纸及规范要求后，转下道工序拼装。 ?⑶、门叶拼装、焊接和矫正 ?面板及反向翼板拼焊根据施工图，依顺序进行拼接，用手工焊进行点焊，然后用水准仪 进行面板操平，检验合格后施放各梁格拼装控制线，留足X后接方余量。它主要就是一种可以实现开启以及关闭的一种建筑过水口的活动结构，利用它可以很好的调节流量，起到了流量控制的作用，还可以在水位上进行控制，能够实现运送船只的效果，是一种非常实用的闸门。在钢闸门中，它按照性质以及叶形来分类又可以分为很多种。钢闸门的适用范围主要在电力、环保以及污水处理等方面，钢闸门的主要作用就是用来处理和控制水流的大小，利用它可以很好的调节流量，在水位上它也可以进行控制，并且它可以称之为是X实用的闸门。钢闸门主要的是由钢材料所组成的，它的质量非常的好，它属于一种非常轻质的高强材料，具有着很好的承载能力，能够承载起一定的重量。闸门的组成也是比较有特点的，它可以是平面型的叶钢闸门，它的挡水面板为平面型的，还有一种就是弧形的钢闸门，它的挡水面板不同的就是以弧形为特点的。这两种闸门可以在挡水面板上出现了不同，但是它们实现的功能却是相同的，只是在结构上不同。按钢闸门启闭力计算方法计算。 可采用电动单梁吊车（电动葫芦、手动葫芦）配抓落机构启闭。宽度在1.5m以内，且深度合适时，可采用手提操作。 扩建闸与老闸的新闸门吊装方法相同。吊车在公路桥上起吊闸门。将准备吊装的工作闸门40T平板运输车运至吊车侧面，闸门顶部的两个吊耳穿钢丝绳。先用吊车将闸门立起并进行平衡调整，调整好后将闸门吊入工作门槽内；起吊过程中，可用牵引绳调整闸门位置，防止闸门碰到砼建筑物。 检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水，一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为快速闸门。闸门主要由门叶、埋设构件和启闭机械三部分组成。在水利水电工程中应用广泛。在工程中起到控制水位、调节流量的作用，它的安全与适用，在很大程度上影响整个水工建筑物的运行效果。平面钢闸门即挡水面为平面面板的钢闸门。平面闸门的门叶在门槽内作直线运动以封闭或开放水道，是水利工程广泛应用的一种水工产品。本文阐述了对水工平面钢闸门的维护和检修，以保证其正常运行，充分发挥其工程效益和较好的调控运用能力。钢闸门由于长期浸泡在海水、 淡水、 废水和其他水的质量，将不可避免地受水位、 流摩擦，加上阳光和空气，形成了工作条件、 腐蚀、 腐蚀因素的影响变化的钢闸门下面详细描述︰ 钢闸门是水工建筑物控制水平的重要组成部分，所以长期浸泡的玉水夏，并在开幕式和闭幕式石上会出现频繁地干、 湿交替的现象，冰和其他漂浮真正的冲腐蚀石，钢是易被腐蚀，使其承载的能力下降到严重的影响了水的安全。铸铁闸门是以铸铁为原料制作的，具有耐腐蚀，止水密封好、安装简单、使用寿命长等X点，有单、双向止水，止水采用精加工后自身或镶铜、不锈钢等方式止水.司以良好公的管理技术和服务给您品质保证，以良好信誉回报广大用户对申奥的厚爱，以“ 用户至上”的经营管理不断应用新技术、新工艺，积极开发良好产品，为用户服务，共同的明天会更好。开发生产和销售各种类型的闸门企业，拥有X的管理机制和精良机械加工X设备和检验测试设备，按部标、国标、行标及美、日、德、法等国标准生产。水工机械厂 ?主要产品：螺杆式启闭机、卷扬式启闭机、铸铁闸门、铸铁镶铜闸门、钢闸门、并承接各种启闭机闸门设计、制造、安装。实力雄厚，重信用、守合同、保证产品质量，以多品种经营特色和薄利多销的原则，赢得了广大客户的信任。欢迎各界朋友前来莅临参观！公司在全国主要省市设有销售办事处，可根据客户需要定制各种型号水利闸门、启闭机、拍门、清污设备等系列水利机械设备产品，供应全国各地区,欢迎来电洽谈合作！本公司生产销售的闸门、启闭机经久耐用，启闭灵活，封闭性好，自动程度高，结构合理，性能可靠，品种齐全，可广泛用于水利水电工程，河道治理工程，各类给排水及城市污水治理工程。以质量求生存、以信誉求发展、以服务求效益，今天的质量就是明天的市场、企业的信誉就是无形的市场、客户的满意就是永恒的市场，以人品造产品、以诚信铸辉煌；质量X一、信誉至上”。选用我厂的产品就等于为水利工程选择了可靠的保证！！1、封闭式铸铁闸门为高水头封闭闸门，是适用于电钻、放水洞、地下管道、诚防设施。 2、可代替高压闸阀和球阀，不用橡胶止水，封闭严密。 3、可根据用户提供的水头出水口的大小，为用户设计和制造不同规格的闸门。本设备主要由门框、闸板、密封圈及可调式楔形压块等部件组成。密封面上镶有铜嵌条，保证了密封性和耐磨性。久用磨损后，并可通过楔形压块调整来保持正常工作。
程概况小浪底水利枢纽工程将位置较低的3条直径为14.5 m的导流洞改建为永久的龙抬头式孔板消能泄洪洞。3条孔板泄洪洞的X大水头为129.85 m(2号、3号孔板洞中闸室)和139.35 m(1号孔板洞中闸室)。孔板泄洪洞设三X孔板消能环,以消杀高水头高含沙水流的能量,X三X孔板环后设中闸室(2号孔板洞纵剖面示意图见图1)。中闸室为一洞双孔式布置,采用偏心铰弧形闸门控制,分别称作A门和B门,同步开启,门叶孔口尺寸均为4.8 m×4.8 m,弧门支臂长9 m,每扇门承受的总水压力为55.42 MN,闸门采用3 800/1 000 kN的油压启闭机控制启闭,行程7 m;采用3 000/1 000 kN的油压启闭机控制前移和后移,行程3.8 m。门后采用突扩突跌的布置方式,闸室后为明流段。闸门开启过程中或局部开启时,孔口平均流速接近40 m/s。了2号孔板洞的弧门(B门)分别进行了弧门后移过程、连续开启和关闭并前移过程及闸门孔口固定.工程概况九甸峡水利枢纽工程主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、左岸两条基本平行的表孔溢洪洞、右岸有压泄洪洞、右岸引洮总干进水口、右岸引水发电洞、右岸地面厂房等。水库正常蓄水位2 202.00 m,校核洪水位2 205.11 m,混凝土面板堆石坝X大坝高133 m,总库容为9.43亿m3,属完全年调节水库。水库电站总装机容量为300 MW,年发电总量为10.02亿kW·h。右岸泄洪洞承担着泄洪、汛期冲沙及调节上游水库水位的任务,是九甸峡水电站重要的泄水建筑物,因此在泄洪洞进口处设置了1扇事故检修闸门,在出口处设置了1扇工作闸门,工作闸门的孔口尺寸为5.0 m×5.0 m,设计水头为92 m,底坎高程2 110.00 m。九甸峡水电站右岸泄洪洞工作闸门在设计水头下具有运用频繁,经常局部开启泄流的要求。2九甸峡右岸泄洪洞工作闸门选择及布置2.1闸门形式选择目前国内水利水电工程中使用的高压控制闸门主要有平板闸门和弧形闸门两种,根据国内外大概述构皮滩电站总装机容量300万kW,位于遵义市余庆县境内,是贵州省和乌江干流上X大的电站。该电站枢纽由拱坝、泄洪消能、地下厂房、导流等建筑物组成。大坝为混凝土双曲拱坝,在全世界喀斯特地貌建设的高坝中排名X一。构皮滩电站泄洪洞弧形闸门安装于左岸山体550.0m高程的泄洪洞内,主要起挡水、泄洪作用,是目前国内结构尺寸X大的潜孔式全弧面加工的高水头弧门。闸门形式为主纵梁直支臂球铰弧形门,纵梁及支臂均为焊接Ⅱ型梁结构。弧面半径R=18m,门叶于宽度方向分成3个制造单元,门叶连接面机加工Ra12.5μm,节间用销轴及高强度螺栓连接,面板水密焊。门叶结构、支臂等由Q345B钢板焊接组成,支铰系统由ZG310-570支铰支座、40Cr锻钢镀铬铰轴及自润滑球面滑动轴承组成。侧止水为橡塑复合水封(LD-19)。吊点设计在门叶顶部,闸门重361t,弧门面板整体机加工Ra12.5μm。2主要技术难题分析根据闸门制造特性,经过认真分析研究后得知大源渡航电枢纽工程位于湘江下游中段 ,上距衡阳市 6 2 km。枢纽建筑物由泄水闸、船闸、电站厂房及坝顶公路桥四部分组成。泄水闸共布置 2 3个泄水孔 ,分为高堰 15孔及低堰 8孔 ,孔口宽 2 0 m,每个泄水闸孔设置一扇工作弧门 ,高堰堰顶高程 39.0 0 m,低堰堰顶高程 37.0 0 m,图 1为泄水闸坝段纵剖面图。为满足电站上、下游水位要求 ,同时保证机组发电 ,泄水闸弧门启闭十分频繁 ,弧门在某些开度、水头时有可能发生较大的振动 ,可能对弧形闸门结构和水工建筑物及其地基产生不利影响 ,甚至影响建筑物安全稳定。因此对弧门进行动水原型观测并对其动水稳定性研究十分必要。为此我公司委托武汉大学水利水电工程实验中心对竣工后的弧门进行了现场安全检测 ,为今后的弧门运行提供理论依据。图 1 泄水闸坝段纵剖面图 (单位 :m)1 试验内容1.1 弧门动力特性试验通过试验了解弧门结构的自由振动频率 ,并与下泄水流的脉动频率相比较一般大型水利枢纽工程上会设置各种类别的闸门,以满足水工建筑物控泄水流的需要。随着大坝工程规模的不断增大,各类闸门结构的规模也在不断发展,其运行的安全性一直是设计、科研及管理部门关心的核心问题。水工闸门运行过程中的流激振动问题极其复杂,是水流和结构的耦合振动,很难通过理论计算给出准确解答。严根华[1]、张文远[2]等对弧形闸门流激振动进行了原型观测研究;李火坤[3]等对泄流结构的耦合特性进行了分析;张晓平[4]、章晋雄[5]等在模型试验以及数值模拟等方面做了大量研究。闸门流激振动模型试验方面,过去由于缺乏满足水弹性相似律的模型材料,研究闸门振动往往是分别进行水力学试验和结构动力学试验,分析判断闸门是否会出现共振。80年代以后国际上纷纷采用变态水弹性模型来研究流激振动,改变模型板的横截面近似满足模型刚度相似或在模型上附加一些质量近似达到质量相似,但这种方法仍有较大局限性。近年来,随着材料技术的发展,中国水利水电科学研究院研制出了满足.近尾洲水电厂为径流式电站,总装机容量63.18定端安装在弧门吊座轴的中心线上,测量钢丝绳随MW,共有22孔泄洪弧门,其中6孔弧门为平底堰,油杆伸长量的变化而变化。弧门开度检测装置改造孔口尺寸为14 m×11.5 m,堰顶高程为55.00 m,16更换的部件有重力卷线装置、钢丝绳及转向轮。重力孔弧门为WES堰,孔口尺寸为14 m×9.5 m,堰顶高卷线装置周长为400 mm(原周长为840 mm),其轴程为57.00 m。弧门启闭机型式为液压传动双吊点通过联轴器与原编码器(编码器型号为SVM10-式,型号为QHLY-2×800-6.5(16台,力士乐公司生1053,为德国贝加福公司生产的X型光电式旋转产),QHLY-2×1 000-7.8(6台,武进液压启闭机厂生编码器,分辨率为8 192,X大量程为4 096圈)连产)。弧门上位机通过profibus网络与现地各液压站接。测量及重锤悬挂钢丝绳为Φ2 mm不锈钢丝绳,通讯模块EM瀑布沟水电站左岸两条导流洞的进口高程为673 m,右岸放空洞的进口高程为730 m。2009年11月初,从导流洞完成下闸到放空洞具备过流条件,坝址处的断流时间为9.5 h。而坝址下游0.6 km处的尼日河在同期的平均流量为75 m3/s。从瀑布沟坝址到下游的龚嘴水库库尾的河道距离为65 km。在该范围内,分布有重要单位和区镇。其中,中央某直属企业的生产生活用水全部取自大渡河,生产取水泵站处要求大渡河的水位不能低于588 m,对应来水流量不能小于327 m3/s,而且不能中断。瀑布沟水电站的补充可研设计报告于2003年4月完成,限于当时的条件和认识,没有对瀑布沟下闸后引起的断流问题做深入的研究,仅在可研设计报告中提出用浮船和新增水泵解决瀑布沟下闸初期某大型企业的取水问题。工程开工后,采用在河槽临时抽水方案解决上述供水问题有很多不可逾越的障碍。因此,2008年起,业主组织设计单位对瀑布沟下闸后下游的供水问题进行了深入的研究比较。位于横山区西南的东山示范区,既是榆林城市的接续地,又 2伴:水存在问题是横山区新兴工业基地,属北温带大陆性季风半干旱草原气候, 、 ^气候干燥、降水少、日照强烈、温差大,多年平均降雨量397 mm。 要想保证横山城区未来供水需求,其县城供水量必需达到现有人口1.2万人。根据2010年西安丝路城市发展研究院编 1.95万m3/d,其中包括东山近期的2500 m3/d。根据上述横山县制的《横山县县城总体规划》(2010-2025年),规划2020年,水资源及供水设施现状,在本项目主要解决以下问题:横山城区范围达142.76 km2,人口15万人,其中东山示范区人 (1)根据横山城区供水工程的情况,新建水厂已经满足了县口1.7万人。2013年随着东山的开发与人口的增多,东山示范 城供水及西沙、大古界、东山所需水量。随着县城经济和社会的区的供水矛盾凸显,急需给予建设和解决。 发展,东山片区的开发越来越广,用水量的突增,原有500 m3.供水水文地质模型 郑州市位于丘陵岗地与黄泛平原交接地带,在地貌单元上属黄河冲积平原,区内地质结构为巨厚的X四系松散堆积物(约2的。),水文地质特征见表1。用于冷却洗涤,It冬水二2.5‘原状水,节水、节能、节设备,经济效益好。人工回灌补给增加了可利用的地下水资源,是控制和治理郑州市区复合下降漏斗的重要途径,今后应进一步扩大回灌量,尤其是位于地下水位区域下降漏斗中心的用水大户更应加强人工补给。‘ 4.分质供水、循环用水、一水多用郑州市的供水方针应当是:地表水、地下水综合利用,从长远角度考虑,应以引黄河水为主,兼用地下水,从目前供水规状看,应X先开发沿黄地下水。 二、郑州市供水的战略分析 郑州市是以地表水、地下水联合供水的城市,供水量约为65万叮d,现供水系统情况及存在问题见表2。据郑州市供水部门预测,2。。o年市区需水量约134万。丫d,而郑州市可用水资源经计算约为7.4亿m“/为人均水资源占有量约为546。gm,八a,供需矛
在水闸长期运行的过程中,难免会遭到自然环境的破坏,无论怎么改善设计方案,运行一段时间后都要进行加固处理。不同地区的水闸,受影响的部分也不同,需要根据实际情况,采取不同的加固措施才能保证水闸的稳定运行。1水闸病害类型及其成因分析1.1闸室结构被破坏变形根据闸室结构的破坏变形主要表现形式有混凝土开裂、结构的竖直位移和水平位移X出标准以及结构缝张开等,其变形破坏形式可分为结构的局部变形和整体位移,通常来说,上述这些表现形式之间是相互关联、密不可分的。造成整体结构竖直位移和水平位移X标的因素有:X先,混凝土强度被降低,破坏变形了地基的渗透;其次,不完善的施工方案以及设计地基处理不合理,导致地基压缩量过大、承载力不足;X后,结构的不均匀荷载或者结构X载的作用。1.2地基渗流破坏侧向渗流与闸下渗流是导致水闸渗流的两种形式。水闸破坏主要是因为渗流引起的渗透变形,管涌、流土和接触破坏是它的三种途径。导致水闸渗流破坏的主要因素有:原设计的标准比较
在水利工程中,水闸占据着至关重要的位置,是其重要组成部分,对于工程质量和安全性来说,加固效果对其有着非常突出的作用和影响。当开展施工的时候,需要对加固技术进行科学、合理的应用,由此对水闸的牢固性进行相应加强,相关工作人员需要对其做到足够重视。1、水利工程水闸加固的重要作用在河道和渠道上,对水闸进行了相应构建,主要的功能有两种,分别是开和关,对水流量进行相应控制,从而达到平衡水位的目标。在水利工程中,对水位进行相应控制是非常重要的,使其处于安全范围中。当其X出规定的标准的时候,是非常容易导致泄露问题的出现的,并且将进一步对周边居民的安全造成严重威胁[1]。将水闸的功能作为重要依据,当水位有所增高的时候,水闸能够开启,从而完成排水,使得水位降低的目标得到相应实现。从中能够看出,在对洪水进行X预防的过程中,水闸发挥着不同替代的作用。对于水闸的性能来说,其稳定性对其有着比较大的影响和作用,当其问稳固性比较差的时候,在产时间的河流冲击作前言水闸是水利工程中的一个重要组成部分,其加固效果会对工程的质量以及安全性产生较大的影响。在施工过程中,合理运用加固技术能够使水闸的牢固性得到增加,对此,有关人员必须加以重视。对水利工程中水闸加固技术进行讨论的目的在于进一步提高工程的施工水平,这对于工程本身以及施工企业而言均具有重要价值。1水利工程中水闸加固的重要性水闸是建立在河道和渠道上,以开与关两种功能为主,对水的流量进行进行控制,进而达到平衡水位的目的的一种重要设施。众所周知,在水利工程中,水位必须控制在安全范围内,一旦X出了一定的标准,很容易导致泄漏的问题,进而对周围以及下游居民的安全造成威胁。根据水闸的功能,在水位增高时,水闸能够开启,从而实现排水,以使水位得以降低[1]。由此可见,水闸是避免洪水问题出现的重要设施。水闸的稳固性会对其性能造成影响,如其稳固性较差,在长期的河流冲击下,很容易被摧毁,进而造成水的泄漏。做好水闸加固工作的重要性在于能够避免水闸被摧毁水闸的类型水闸既可依其所担负的任务划分类型,也可按闸室的结构型式分类。水闸按其担负的任务,可以分为节制闸、进水闸、排水闸、分洪闸和挡潮闸等。节制闸(或称拦河闸)。一般拦河建造。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运;洪水期用以控制下泄流量。此外,在灌溉渠系上位于干、支渠分水口附近的水闸,也叫节制闸。进水闸(或称取水闸)、建在河道、水库或湖泊的岸边,用来引水灌溉、发电或其它进水需要和控制流量。因其通常在渠道的X部,故又称渠X闸。排水闸。常位于江河沿岸。当外河水位上涨时可以关闸,防止洪水倒灌;当水位退落时即行开闸排除渍水。由于它既要排除洼地积水,又要挡住较高的外河水位,所以,闸底板较低而闸身较高,并承受双向水头的作用。渠道上排水闸应设在有排水出路的地段,用以宣泄渠道中的多余水量。位于多泥沙渠道上的排水闸,还兼有冲沙闸的作用。分洪闸。常建于河道的一侧,用以分泄天然河道所不能容纳的多余洪水进入湖泊、洼地,及时削减洪峰,保证下游河道安.水闸的管理范围水闸工程各组成部分的覆盖范围,包括上游引水渠、闸室、下游消能防冲工程、两岸连接建筑物。水闸上、下游各50~100米,水闸两侧30~50米范围。管理和运行的其他设施、建筑物。包括通信室、机房、配电室、仓库、中控楼等。2水闸的检查水闸的检查要经常进行,检查内容主要包括:(1)水闸闸墙背与干堤连接段有无渗漏迹象。砌石护坡有坍塌、松动、隆起、底部掏空、垫层散失,砌石挡土墙有无倾斜、位移(水平或垂直)、勾缝脱落等现象。混凝土建筑物及伸缩缝止水有无损坏等;门槽、门坎的预埋件有无损坏。闸门有无异常等。(2)启闭机械是否运转灵活,制动准确,有无腐蚀和异常声响;油压机油路是否通畅,油量、油质是否合乎规定要求,调控装置及指示仪表是否正常,油泵、油管系统有否漏油。(3)机电及防雷的设备、线路是否正常,接头是否牢固,安全保护装置是否动作准确可靠,指示仪表是否指示正确,备用电源是否完好可靠,照明、通信系统是否完好。进、出闸水流是否平顺水利工程是为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡槽、涵洞、管道等不同类型的水工建筑物。水利工程与其他工程相比,具有影响面广,规模大,投资多,技术复杂,使用年限长等特点,因此水利工程从规划到建成兴利以及以后的安全运行管理是一项长期的事业,需要安全警钟长鸣。水利工程从规划设计、工程建设到运行管理各个阶段对安全管理工作决不可掉以轻心,应努力做到安全X一,预防为主,防消结合,避免或减少水事安全事故的发生。一、工程规划设计时期水利工程在建设前,有关单位要根据工程特点组织工程技术人员深入项目区,对人口分布情况、环境卫生条件、经济状况和地形地貌等方面进行全面调查分析,征求基层群众的意见,进行详细的勘察规划、设计;组织有关专家对规划设计方案进行论证,确保方案从流域或地区的全局出发,统筹兼顾,以期减免不利影响,收到经济、社会和环境的X佳效果,利于工程的长效安全运行管理,确保方案的可行性和可操作性。二作为一项基础性的工程,水利工程在国民经济建设中发挥了重要作用,其不但能够实现蓄水、防洪、灌溉等功能,保障人民生活和农业生产,而且还可以实现水运和发电的功能,促进工业生产和发展。因此在社会中受到了更多的重视。当前,人类对水资源的开发与利用越来越广泛和深入,水利工程项目的建设也日渐增多,为了使水利工程更好的发挥作用,需要重视水利工程的防汛工作,采取积极X的措施,提高水利工程对水的调节和控制能力,进而提高防洪能力,保障人们生活和工农业生产。1修建水库来调节和控制水流量作为X常见的一种水量调节设施,水库的水量容纳能力十分强大,其可以对下游地区的水量和流速在很长一段时间内进行调节和控制,以减小汛期洪水的流量,从而使洪峰的威胁尽可能的降低。水库通常都是依据山地的具体特征而建,通过对山谷地区的自然地理条件进行充分的利用,实现拦河造坝,形成蓄水湖泊,从而实现对河水的拦截和蓄集。而在平原区域,其修建水库就需要进行围堤和控制水闸的建设。水库的修建引言我国现有各类水闸5万多座,它们在防洪除涝、农业灌溉、拦潮蓄水、水力发电、城乡供水、旅游、环境生态等方面发挥了巨大的作用,取得了显著的经济效益,构成了我国水利基础设施的重要组成部分。但是由于历史原因,并受到当时经济技术条件的限制。大多数工程设计标准偏低,施工质量较差。而且建成后的管理水平低。工程运行维修养护经费无正常投入渠道。致使水闸在空气、负荷、冻融、污染、风、浪、雨和雪的长期作用下,呈现出各种各样的老化病害,严重影响水闸的安全性、适用性和耐久性。2病害类型及其成因分析许多水闸都不可避免地存在多种不同形式的老化病害,为了消除或减轻这些水闸的病害症状,应X先分析病害的类型及其成因,才能“对症下药”。水闸的病害往往不是单X存在的,它们之间或多或少地存在着某些必然的联系。往往一种作用在X初导致了某种破坏,而这种破坏又会诱发其他形式的破坏;反过来,其他形式的破坏又将加剧X初的这种破坏。因此,必须对水闸的病症进行透彻的分析,找出这些引言我国现有各类水闸5万多座，它们在防洪除涝、农业灌溉、拦潮蓄水、水力发电、城乡供水、旅游、环境生态等方面发挥了巨大的作用，取得了显著的经济效益，构成了我国水利基础设施的重要组成部分。但是由干历史原因，并受到当时经济技术条件的限制。大多数工程设计标准偏低，施工质量较差。而且建成后的管理水平低。工程运行维修养护经费无正常投入渠道。致使水闸在空气、负荷、冻融、污染、风、浪、雨和雪的长期作用下，呈现出各种各样的老化病害，严重影响水闸的安全性、适用性和耐久性。2病害类型及其成因分析许多水闸都不可避免地存在多种不同形式的老化病害，为了消除或减轻这些水闸的病害症状，应X先分析病害的类型及其成因，才能“对症下药”。水闸的病害往往不是单X存在的，它们之间或多或少地存在着某些必然的联系。往往一种作用在X初导致了某种破坏，而这种破坏又会诱发其他形式的破坏;反过来，其他形式的破坏又将加剧X初的这种破坏。因此，必须对水闸的病症进行透彻的分析，找出这些我目脱有水闸约30 000多康,大多数足60年代、70年代建造,经过30—40年的运用,口Ij{j仔在较多的问题,有些已X标准使用,一旦损坏失事,将给下游广火地区人陡生命财产和团比经济造成严匝损失。必须对这蝗水闸进行维修JJll吲改造:但因水州维修加固的设计和施L均仔在一定的难度,本文系根据江苏近,L年来对水…进行维修加闻改造的情况,列出水州的常见病害及处理方法,供设计及施工人员参考,、2 常见的病害及处理方法2.1 混凝上碳化处理 埘混凝上碳化严重,碳化深度达到钢筋保护层,_nJ对其碳化层混凝土进行凿除.冲洗干净,先用高慢砂浆粉刷,然后对暴露m空气中(桥面除外)的混凝土部位仝部用环铽厚浆封闭;对冈混凝土碳化而导致钢筋锈胀,且已有钢筋截面已矸i满足设计要求时,应绑焊钢筋,粉刷高强砂浆后,再用环氧厚浆封闭。 对混凝土碳化较严重,但碳化深度术达到钢筋保护层的沿海地区水闸,为防止混凝1:遭受氯离F陵蚀,il丁将混凝上丧水闸基本情况及安全现状1.1水闸基本情况浙东海塘长1 730 km,保护着浙江省东南沿海平原及沿岛滨海平地,是浙江省X主要的经济和财税地区。现有沿浙东海塘水闸1 261座,其中大(2)型水闸4座,中型水闸81座,小型水闸1 176座。水闸主要用途为排涝、纳潮养殖、蓄淡灌溉。水闸平均闸龄为22年,闸龄大于30年为385座,占30.5%;闸龄大于40年为160座,占12.7%;闸龄大于50年为25座,占2.0%。水闸基础除380座为岩基外,其余均为深厚软基。软基大部分由厚度大于30m的淤泥或淤泥质粘土组成,含水量一般在40%~60%,X高达80%,具高压缩性、低强度、低渗透性、高灵敏度的特性,属X软弱土,工程地质特性很差。局部表层为粉土、粉质粘土,具高渗透性。水闸大多处于海区四类环境条件,少数处于河口三类环境条件。1.2水闸安全现状参照《水闸安全鉴定规定》(SL214-98)中水闸安全类别评定标准,经对浙东海塘1 261座水闸安全概述新中国成立以来,安徽省修建了大量水闸,在防洪、排涝、灌溉、供水等方面发挥了重要作用。据统计,截至2009年3月底,安徽省共有大中型水闸422座,其中:大(1)型6座,大(2)型54座,中型362座。安徽省水闸大多建于上世纪50至70年代,相当一部分水闸属于边勘测、边设计、边施工的“三边工程”,部分水闸竣工后未验收即投入运行,在运行初期即出现问题,因得不到妥善处理,病险进一步加重,成为病险水闸。根据安徽省水闸2008年安全状况普查结果,结合已完成的水闸安全鉴定成果,截至2009年3月底,安徽省共有大中型病险水闸246座,占大中型水闸总数的58.3%。按规模划分,大(1)型4座,大(2)型10座,中型232座;按病险类型划分,三类闸142座,四类闸104座。二、存在主要问题安徽省大部分水闸建设年代久远,限于当时的社会经济条件和工程技术水平,许多水闸在设计、施工方面存在先天缺陷,管理条件和水平不足,加之不少水闸遭受过多次大洪水引言我国现有各类水闸5万多座，它们在防洪除涝、农业灌溉、拦潮蓄水、水力发电、城乡供水、旅游、环境生态等方面发挥了巨大的作用，取得了显著的经济效益，构成了我国水利基础设施的重要组成部分。但是由干历史原因，并受到当时经济技术条件的限制。大多数工程设计标准偏低，施工质量较差。而且建成后的管理水平低。工程运行维修养护经费无正常投入渠道。致使水闸在空气、负荷、冻融、污染、风、浪、雨和雪的长期作用下，呈现出各种各样的老化病害，严重影响水闸的安全性、适用性和耐久性。2病害类型及其成因分析许多水闸都不可避免地存在多种不同形式的老化病害，为了消除或减轻这些水闸的病害症状，应X先分析病害的类型及其成因，才能“对症下药”。水闸的病害往往不是单X存在的，它们之间或多或少地存在着某些必然的联系。往往一种作用在X初导致了某种破坏，而这种破坏又会诱发其他形式的破坏;反过来，其他形式的破坏又将加剧X初的这种破坏。因此，必须对水闸的病症进行透彻的分析概述龙凤山灌区位于黑龙江省五常市拉林河支流牛河中下游,龙凤山水库以下牛河两岸滩地河台地上,是以龙凤山水库为主要水源的灌区,另外灌区内有新胜利和香水河两座水库补充部分灌溉水量。卫国灌溉站所辖灌溉面积位于牛河、新胜利和香水河两座水库下游,水量充沛,完全可以满足灌溉要求。从1998年开始,五常市成立龙凤山灌区,目前龙凤山灌区内所属的6个灌溉站,主要干渠上的引、排水建筑物都已经建成达标,每年X对于灌区的建设都有资金投入,但所批复的工程项目,地方需要匹配1/2左右。目前灌区内支渠以下缺少大量的分、排水建筑物,这部分建筑物的建筑需要灌溉站自建或由地方自筹资金建设,因此,每个分水建筑物的设计与施工要尽可能做到简单、经济、适用,以X小的经济代价达到X大的实用价值。卫国灌溉区成立已经有40 a的历史,灌区内可利用的土地也基本上都已被开垦成水田,由于地方水利主管部门和地方X缺少资金投入,同时也是为了降低灌溉成本,所以现有的渠道大都是利用原有的
概况 打虎石水库位于内蒙赤峰市宁城县境内,它是西辽河上游一座多年调节的具有灌概、防洪、发电、养鱼综合效益的大型水库。总库容约1.2亿立方米,大坝高42.1米,为肥粘土心墙砂壳辗压土坝,担负泄洪任务的是两条洞径均为6.5米的压力隧洞一一正常泄洪洞和非常泄洪洞,在正常洞尾部辟一叉管做为发电支洞,下接电站厂房,装机容量1500千瓦。该库自1982年1月经内蒙水利厅组织验收投产后已发挥了很大作用,控制了黑里河的洪水,截止1986年底共向下游输送灌溉用水17,530万立方米,发电576万度,投放鱼苗706万尾,捕鱼6.7万斤。因水库刚投人运行,又连逢枯水年,效益尚不十分显著。今后,随着水库管理的加强,库水的增多,水库的经济效益必将大大提高。 三、补强方案的比较 X初,是按厅的要求做设计,并已进行了大部分工作。此时有同志提出,洞壁喷浆之后势必增加糙率,对泄洪将产生不利影响,此方案的可行性在很大程度上应决定于调洪结果。因此,又重新研究了方鲁布革水电站左岸泄洪洞由有压段及明流段两部分组成,洞长761m。进水口为两孔,每孔分设检修门及事故门,J七断面尺寸分别为5丫1 5.5m及4.5义12m。进口的上唇椭圆曲线方程为xZ/‘9.5“十y“/’a .091艺二l,其底部高程为lo80.00m.进口与洞身用方圆渐变段连接。洞径为11.5m,底坡i二0.013,桩号。十巧9.03至。、一249.79为转弯段,曲率半径为som,中心角为65“。有压洞与工作门宝连接段为圆方渐变段,弧形门孔.1断面为8.5又gm,弧门后为明流段,明流段!!{;尾奇段(、“=300y)、余,}井段(1:2.372)、反弧段及泄洪导流结合段等部分组成。明流段断面为城门洞形,丫l桃号0+510.07处,底宽甘18.5m突扩为一2.om,与结合段4谁1接。I司协!.,J氏板至拱J页高l勿;!rll.0nl突扩为12.飞m。工程概况梨园水电站位于迪庆州香格里拉县(左岸)与丽江地区玉龙县(右岸)交界河段,是金沙江中游河段规划的X三个梯X,上游与两家人水电站相衔接,下游为阿海水电站。梨园水电站坝址距丽江市、昆明市、攀枝花市公路里程分别为180 km(经鸣音)、737km和485 km(经宁蒗)。梨园水电站溢洪道布置在大坝右岸,闸室紧靠右岸坝头布置,出口采用底流消能。引渠底板高程1 584.00 m,左侧设半重力式混凝土导水墙,顶部高程1 624.00 m。闸室紧靠右坝头布置,内设4孔15m×20 m溢流表孔,其中闸门及启闭机安装主要有弧形工作闸门5扇,门槽埋件8套,门库埋件1套,2×630 k N单项门机及液压抓梁1台(套),2×4 500k N液压启闭机4台(套)。2施工方法及技术措施2.1溢洪道弧形工作闸门门槽安装溢洪道弧形工作闸门为露顶式,斜支臂圆柱铰支座,门槽埋件共4套,每套重约39.6 t。工作弧形闸门门槽埋件包括一、二期埋件的安装,官瘾水电站已价一九五五年底提前菠电。官瘾工程从一九五四年七月朋工,到一九五五年十二月X一台机姐硬电,只有十八个月;勘测投针的峙阴也是同样短促的。官聪水电站建投之所以能够高速度的巡行,是和苏联尊家溯熟情热私的帮助分不阴的。 官瘾水沛工程(栩河擂、汉洪隧洞、温洪道)大部分是在一九五四年内先俊竣工的。随着国民握济的硬展,苹北地佩工类鱼荷和照明鱼荷日X上涨。在这种情况下,修建官鹿水电站,不谕就工程本身条件和地匹的急迫用电来改,是握济合理的。苏联枣家早在一九五三年初就肯定地幸剐拜了这一默,使我侧有了明攘的韶撒。 当我脚按照圃家修建官瘾水电站的决定,业洲始巡行投针峙,山鹅我哟对河流粽合利用简题,缺乏全面的君征的观段,过多地为当畴已建成和正在修建的一些水工建染物局限了我甲〕的投歌思想,只想在已有的栩河场旁边,抢建一个水电站。而对龄整个河流的洲菠,和这个水电站以及这条河流上的共他水电站建成俊,在整个电力系就巾应担负的任务,以及其他各团民涯济部阴项目背景该工程混凝土骨料取自当地料源,用其配制的混凝土抗压强度和抗冲耐磨性能很难达到设计要求。由于巴基斯坦国内不生产硅粉,若采用掺加进口硅粉的方式来提高混凝土性能,将大幅增加工程造价。因此,设计综合考虑工程所在流域水文特点、地质情况和经济性等因素,X终选择抗压强度远大于设计强度且抗冲耐磨性能极佳的花岗岩作为溢洪道和消力池底板表面抗冲耐磨材料。2技术原理该水电站工程溢洪道、消力池为局部变更项目。花岗岩单块质量约280kg(少量非标准块约450kg),与常规铺砌工艺不同,花岗岩不能直接附着于其基础层材料上。高速过流面共分为三层不同结构,自下而上分别为结构混凝土、高强度混凝土和花岗岩。为保证三层结构的整体性,高速过流面结构混凝土完成之后,先安装花岗岩,再灌注高强度混凝土。花岗岩安装时,采用型钢支撑架将标准花岗岩块悬空安装到设计位置。花岗岩支撑架采用角钢、扁钢以及弃料螺纹钢在仓位中焊接制作。钢支撑架制作完成之后,人工配合小型轮胎吊将花工程概况梨园水电站位于云南省迪庆州香格里拉县(左岸)与丽江地区玉龙县(右岸)交界河段,是金沙江中游河段规划的X三个梯X,上游与两家人水电站相衔接,下游为阿海水电站。电站坝址距丽江市、昆明市、攀枝花市公路里程分别为204 km(经鸣音)、737 km和485 km(经宁蒗)。梨园水电站工程属大(1)型Ⅰ等工程,主要永久性水工建筑物为一X建筑物。工程以发电为主,兼顾防洪、旅游等综合利用的水利水电枢纽工程。枢纽建筑物主要由面板堆石坝、右岸溢流道及消力池、左岸引水发电系统及岸边主副厂房、左岸泄洪冲沙洞等组成。水库库容为7.27亿m3,电站装机容量2 400 MW(4×600 MW)。梨园水电站导流洞工程包括1#、2#导流洞,断面形式为方圆形,Ⅲ类围岩洞段开挖断面16.4 m×19.3 m,Ⅴ类围岩洞段开挖断面18.4 m×21.2 m,渐变段开挖X大断面26.9 m×23.2 m,堵头段开挖X大断面21.4 m×24.2 m;地质比较工程概况里石门水库位于天台县西部龙溪乡里石门村上游1 km处的始丰溪上,距县城41 km,是1座以灌溉、防洪为主,结合发电、养殖等综合利用的大(2)型水库。水库集雨面积296 km2,总库容1·793亿m3(原PMF为1·99亿m3),正常库容1·22亿m3,设计灌溉面积1·2万hm2,防洪面积4 333 hm2,保护沿溪两岸农田、村镇和城关镇15万人口以及104国道的防洪安全。水库枢纽由拦河坝、坝顶溢洪道、坝内泄洪洞、发电引水隧洞和发电站等组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝,坝顶高程186·3 m,X大坝高74·3 m,坝顶中心线展长278·4m,坝顶宽4·0 m,坝底X大宽度15·5 m。溢流坝位于河床段,溢流段长91·3 m,堰顶高程176·0 m,由8扇10 m×5·1m露顶孤形钢闸门,分别用8台2×75 kN固定卷扬式启闭机启闭;坝内泄洪洞为3×3 m方圆形断面,进口底高程140·25 m,并设1扇潜孔式平面检修闸门工程概况里石门水库位于浙江省天台县境内始丰溪上游,距里石门村1km峡谷中,坝址以上流域面积296km2。水库以防洪、灌溉为主,结合发电。坝前正常高水位176.00m,保坝洪水水位186.30m,相应库容1.99亿m3。工程主要建筑物有拦河坝、引水隧洞及发电厂房等。水库灌溉面积1.2万ha,电站装机3×2000kW,扩容后现为3×2750kW。拦河坝为混凝土双曲拱坝,X大坝高74.3m、坝顶高程186.3mX大底宽15.5m、坝顶宽度4.0m、厚高比0.208、坝顶弧长265.5m、坝顶弦长208.5m、弦高比2.81圆弧半径33.0～110.0m、中心角为70°～134°。泄洪方式采用坝顶泄流,堰顶高程176.00m,溢流段全长91.3m,分8孔,每孔由1扇5.1m(高)×10m(宽)弧形钢闸门控制,X大泄量5944m3/s。2漏水状况2.1漏水现状里石门拱坝共分23个坝段,2001年1月大坝观测时发现右坝肩20#～21#坝段工程概况里石门水库是一座以灌溉、防洪为主,结合发电、养殖等综合利用的大(2)型水库。坝址以上集水面积296km2,水库总库容1.793亿m3(原PMF为1.99亿m3),正常蓄水位库容1.218亿m3,电站装机3×2.75MW,设计灌溉面积18万亩,防洪保护面积6.5万亩,保护大坝下游沿溪两岸农田、村镇和城关镇15万人口以及104国道的防洪安全。水库枢纽工程由拦河坝、坝下消能防冲设施、引水发电隧洞和电站组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝,坝顶高程186.3m,X大坝高74.30m。表孔溢洪道位于河床段,共8孔,单孔净宽10m,堰顶高程176.00m,每孔设1扇弧形钢闸门;坝身泄洪孔为3m×3m方圆形断面,底高程140.25m,进口设1扇潜孔式平面检修闸门,出口设1扇潜孔式弧形工作闸门。引水发电隧洞由进水口、平洞、调压室、斜洞和岔支管等组成,进口底高程140m,隧洞长2341m,调压室为简单式,斜洞后分4条岔支管,其中3条与电站3台机.弧形闸门因其没有门槽、启闭力小和操作运行方便等特点,被广泛地应用于水利工程中。随着高坝建设的发展,弧形闸门的工作水头不断提高,闸门的尺寸也日趋加大。当闸门关闭挡水时,闸门的设计一般都满足静力要求,然而闸门在局部开启状态下运行中在动水作用下发生强烈振动时有发生。振动给人们带来噪音和不安全感,甚至引起闸门动力失稳,带来严重的损失。水工闸门的安全运行和正常工作对整个水利枢纽是至关重要的,因而开展对水工弧形闸门的结构和动力特性研究具有很大的实际意义。本文结合新疆开都河察汗乌苏水电站工程这一实际工程,对其弧形闸门的动力特性以及其X化进行了试验研究和数值计算。主要的研究内容如下:(1)根据水弹性模型模拟原理要求,制作弧形闸门水弹性模型,对流激振动试验结果进行分析。(2)应用ANSYS有限元软件,建立了该弧形闸门三维有限元数值模型,并对其进行了动力分析,给出了弧形闸门的自振频率,并且进一步分析了流固耦合效应对自振特性的影响,同时运用试验获得的?水流诱发闸门振动在工程中屡见不鲜,在某些条件下,闸门会出现剧烈的振动,影响工程安全运行或结构破坏,是一个重要的研究课题,并已开展了广泛的研究。本文研究结构动力学的X二类反问题的分析方法(以下简称反分析方法),在实际工程的原型或模型动力实验中,水流动力荷载未知,而且实测动力响应的测点总是有限的,特别是在原型观测中有时很少,难以全面反映水工结构的振动响应特征,因此要对水工结构的流激振动进行正确评估,有必要通过实测有限点的响应特征,回归出整个动位移场和动应力场,以便得到X大动力响应值。1流激振动响应的反分析方法模态叠加法是建立在模态的正交性及展开定理基础上的一种求解动力响应的近似方法[1,2]。理论上,对于一个N自由度的系统,可以通过方程解耦,确定模态坐标响应,然后通过坐标变换得到物理坐标响应。随着我国水利水电事业的蓬勃发展,水利枢纽工程的规模越来越大,重要性越来越突出,水工建筑物的安全问题越来越备受关注。水工闸门的安全运行和正常工作对整个水利枢纽是至关重要的。闸门在启闭过程中或者局部开启时,都可能发生振动,振动的原因和种类也是多种多样的。一般泄水建筑物的工作闸门都采用弧形闸门,因其启门力小,没有门槽,过流流态好,操作运行方便等X点而受到广泛应用,因而开展对水工弧形闸门的动力特性研究具有很大的实际意义。本文结合嘉陵江新政航电枢纽工程这一实际工程,对其泄洪弧形闸门的动力特性以及其X化进行了试验研究和数值计算。主要的研究内容如下:(1)根据水弹性模型模拟原理和试验要求,制作弧形闸门水弹性模型,并且对闸门的荷载特性,流激振动试验结果进行分析。(2)应用ANSYS有限元软件,建立了该泄洪弧形闸门三维有限元数值模型,并对其进行了动力分析,给出了弧形闸门的自振频率,并且进一步分析了流固耦合效应对自振特性的影响,同时运用试验获得的水水工弧形闸门因其启门力小,没有门槽,操作运行方便等X点而在国内外得到广泛应用,我国已建约8.3万座水库,其中大中型水库2700多座,配有大量的泄水建筑物和控制闸门。从总体上看,我国已建工程的绝大多数弧形闸门的运行状况良好,但尚有部分闸门出现各种各样的问题。突出表现为止水体型不良和物理性能达不到标准及闸门结构在动水作用下的流激振动问题,有的闸门因在特殊水动力荷载作用下产生强烈振动,乃至因支臂动力失稳而破坏[1]。从X电力公司X二轮定检资料[2]来看,也证明了这一点。根据国内外大量工程的运行经验,能否确保弧形工作门的运行安全,在某种程度上涉及到大坝乃至整个水利枢纽的运行安全问题。因而开展对水工弧形闸门的动力安全技术研究,特别是流激振动问题的研究成为水利工程界共同关心的问题。1 水工弧形闸门流激振动[1]运行过程中弧形闸门在动水荷载作用下产生振动。一般情况下,泄水道边界层紊动和水流内部随机脉动作用力激励产生的闸门振动不致造成危害。在运行过程中 ,弧形闸门在动水荷载作用下产生振动 ,如果是淹没出流 ,在某些情况下流体和闸门相互作用 ,还会产生危害性的流激振动。这种流激振动的脉动压力主频接近闸门的基频 ,并包括若干主频的倍频成分。脉动压力是个随机过程 ,具有明显的不确定性 ,常用概率和统计的方法来描述过程的数量特征 ,工程上常用功率谱密度来描述 ,功率谱密度函数是一种频域描述。时域描述是相对于频域描述而言的 ,在工程分析中也是需要的。如时域方法可以对闸门进行较X的非线性分析 ,可以直接得出结构的响应量值 ,可以比频域法获得更多的有关可能发生疲劳问题的信息 ,通过时域的分析可以获得幅值域和频域的信息。此外 ,模拟时域脉动压力曲线也是对闸门进行振动控制的前提。研究时域模拟一直是随机过程模拟的重要内容。时域模拟就是通过已知的频域信息重现时程样本。1 模拟方法概述已有研究表明 ,在许多情况下脉动压力都近似服从高斯分布。在恒定流动条件下 ,一般可将脉动压力视为平稳高.前言闸门是水工建筑物中的轻型结构,保证它的正常运行对整个水利枢纽是非常重要的。弧形闸门一般用作工作闸门,有的长期在局部开启条件下运行,有的虽只是启闭过程中的局部开启,但都有可能因脉动水荷载作用而发生显著振动。从运行经验看,引起弧形闸门有害变形和有害振动的原因有:1.闸门底缘不良,如美国Arkansas运河上的闸门[1];2.闸门被尾水淹没,如 Barkley 坝弧形闸门[2];3.闸门支臂刚度不够引起的失稳与自激振动,如日本一坝弧形门的失稳[3],中国的三义寨弧门[4]的自激振动等;4.大开度时胸墙底部的冲击性射流,如中国鹤地水库溢洪道弧形门等[5];5.支铰摩阻与振动,如中国甘溪水电站溢流坝弧形闸门[6];6.止水断裂引起的缝隙射流激振,如中国密云水库X二溢洪道弧形闸门[7]。Naudascher曾把流激振动的激励机制分成三类:外部激励(EIE),不稳定激励(IIE)和运动激励(MIE)[8,9]。就实质而言,流激振动只有引言永庆反调节水库位于丰满大坝下游10.3 km处,它是丰满水电站反调节水库,同时满足下游工业及城市生活用水要求的日调节水库。工程所处位置环境X低温度为-35℃,结冰期约150 d。金属结构设备设有8扇弧形工作闸门,启闭机为2×800 kN液压启闭机,每套液压启闭机设一个泵站,共8个泵站。表孔弧形闸门在冬季应具备启、闭闸门调节流量条件,以保证向下游连续均匀的供水,保证工业及城市用水,每日需运行一到两次。由于地处东北寒冷地区,须解决露顶式闸门的冬季操作问题,这个难题处理的好坏,是工程能否成功投入运行的关键。影响闸门冬季正常操作的主要原因是冰冻问题。冬季丰满水库下泄的水,温度相对较高,并且与丰满水库相距不远,永庆库区冬季基本不结冰,对闸门正常操作不存在影响[1]。冰冻问题主要是由于闸门水封与埋件座板局部不可避免的间隙,造成渗水在闸门水封下游侧结冰,使水封与埋件之间冻连在一起,由此增大启闭设备的负荷,闸门启闭时冰冻力会对橡皮水封产生工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪.电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度、大辽河工程局承担了绰勒水利枢纽工程金属结构产品的制造任务。由于工期紧,任务重,能否对标书进行完全承诺,将直接影响中标与否。若按以往的制造方法将无法保质、按期完成,故进行了弧形钢闸门制造技术的改造。主表有:改反弧制造为正弧制造,改普通手工电弧焊为埋弧自动焊与CO2保护焊。新方法不但确保了按期完成制造任务,而且还提高了辽河工程局金属结构产品的制造能力,增强了竞争力。1制造工艺改进的主要过程①向水利部金属结构检测中心权威专家咨询。②参考咨询数据,自行设计组装平台及焊接平台。③产品中标后,立即按闸门设计参数进行了平台的施工及焊接工艺参数的确定。2大型弧形闸门制造工艺的改进与实施2.1大型弧形闸门制造工艺改进方向2.1.1下料方法的改进原制造工艺为手工划线半自动单头切割机下料,改进后的工艺为人工划线,多头半自动切割机下料。多头切割机可以同时进行10条下料线的切割,X小切割宽度160 mm,X大宽度2 000 mm,切割长度可以根据需要确定永庆反调节水库位于丰满大坝下游10.3 km处,它是丰满水电站反调节水库,同时满足下游工业及城市生活用水要求的日调节水库。工程所处位置环境X低温度为-35℃,结冰期约150 d。金属结构设备设有8扇弧形工作闸门,启闭机为2×800 kN液压启闭机,每套液压启闭机设一个泵站,共8个泵站。表孔弧形闸门在冬季应具备启、闭闸门调节流量条件,以保证向下游连续均匀的供水,保证工业及城市用水,每日需运行一到两次。由于地处东北寒冷地区,须解决露顶式闸门的冬季操作问题,这个难题处理的好坏,是工程能否成功投入运行的关键。影响闸门冬季正常操作的主要原因是冰冻问题。冬季丰满水库下泄的水,温度相对较高,并且与丰满水库相距不远,永庆库区冬季基本不结冰,对闸门正常操作不存在影响[1]。冰冻问题主要是由于闸门水封与埋件座板局部不可避免的间隙,造成渗水在闸门水封下游侧结冰,使水封与埋件之间冻连在一起,由此增大启闭设备的负荷,闸门启闭时冰冻力会对橡皮水封产生工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度、辽河工程局承担了绰勒水利枢纽工程金属结构产品的制造任务。由于工期紧,任务重,能否对标书进行完全承诺,将直接影响中标与否。若按以往的制造方法将无法保质、按期完成,故进行了弧形钢闸门制造技术的改造。主表有:改反弧制造为正弧制造,改普通手工电弧焊为埋弧自动焊与CO2保护焊。新方法不但确保了按期完成制造任务,而且还提高了辽河工程局金属结构产品的制造能力,增强了竞争力。1制造工艺改进的主要过程①向水利部金属结构检测中心权威专家咨询。②参考咨询数据,自行设计组装平台及焊接平台。③产品中标后,立即按闸门设计参数进行了平台的施工及焊接工艺参数的确定。2大型弧形闸门制造工艺的改进与实施2.1大型弧形闸门制造工艺改进方向2.1.1下料方法的改进原制造工艺为手工划线半自动单头切割机下料,改进后的工艺为人工划线,多头半自动切割机下料。多头切割机可以同时进行10条下料线的切割,X小切割宽度160 mm,X大宽度2 000 mm,切割长度可以根据需要确定工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪.电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度辽河工程局承担了绰勒水利枢纽工程金属结构产品的制造任务。由于工期紧,任务重,能否对标书进行完全承诺,将直接影响中标与否。若按以往的制造方法将无法保质、按期完成,故进行了弧形钢闸门制造技术的改造。主表有:改反弧制造为正弧制造,改普通手工电弧焊为埋弧自动焊与CO2保护焊。新方法不但确保了按期完成制造任务,而且还提高了辽河工程局金属结构产品的制造能力,增强了竞争力。1制造工艺改进的主要过程①向水利部金属结构检测中心权威专家咨询。②参考咨询数据,自行设计组装平台及焊接平台。③产品中标后,立即按闸门设计参数进行了平台的施工及焊接工艺参数的确定。2大型弧形闸门制造工艺的改进与实施2.1大型弧形闸门制造工艺改进方向2.1.1下料方法的改进原制造工艺为手工划线半自动单头切割机下料,改进后的工艺为人工划线,多头半自动切割机下料。多头切割机可以同时进行10条下料线的切割,X小切割宽度160 mm,X大宽度2 000 mm,切割长度可以根据需要确定引言永庆反调节水库位于丰满大坝下游10.3 km处,它是丰满水电站反调节水库,同时满足下游工业及城市生活用水要求的日调节水库。工程所处位置环境X低温度为-35℃,结冰期约150 d。金属结构设备设有8扇弧形工作闸门,启闭机为2×800 kN液压启闭机,每套液压启闭机设一个泵站,共8个泵站。表孔弧形闸门在冬季应具备启、闭闸门调节流量条件,以保证向下游连续均匀的供水,保证工业及城市用水,每日需运行一到两次。由于地处东北寒冷地区,须解决露顶式闸门的冬季操作问题,这个难题处理的好坏,是工程能否成功投入运行的关键。影响闸门冬季正常操作的主要原因是冰冻问题。冬季丰满水库下泄的水,温度相对较高,并且与丰满水库相距不远,永庆库区冬季基本不结冰,对闸门正常操作不存在影响[1]。冰冻问题主要是由于闸门水封与埋件座板局部不可避免的间隙,造成渗水在闸门水封下游侧结冰,使水封与埋件之间冻连在一起,由此增大启闭设备的负荷,闸门启闭时冰冻力会对橡皮水封产引言澄碧河水库位于广西百色市城北右江支流的澄碧河下游,距百色城区7km,是一座以防洪、发电、城区供水等综合利用的大(1)型水库,属多年调节,正常水位185.00m,大坝于1961年10月建成。溢洪道为开敞式实用堰,为ⅠX建筑物,1966年完成土建,1970年完成闸门及启闭机安装,堰顶高程176.00m,设有4孔12m×9.3m(宽×高)的两支臂主横梁式弧形钢闸门,溢流坝4扇弧形工作门为2根主横梁、双斜2支臂、整段门叶的焊接钢结构,支承型式为双圆柱铰。闸门由面板、主横梁、次梁、垂直隔板、斜撑、支腿等主要结构组成。闸门圆弧半径为12m,闸门底部高程176.0m,闸门顶部高程185.3m,支绞高程185.0m[1],设计水头9m,由4台固定式2×50t油压卷扬式启闭机控制,当上游水位X过185.0m时开门泄洪,进行水库水位调度,堰下游设有两X消力池。目前使用的1#、3#、4#弧型钢闸门于1970年使用,已工作35年,2#弧型钢闸门工程概况 宝鸡峡渠X加坝加闸水利水电工程(简称宝鸡峡工程)。是为缓解陕西省渭北高原地区干旱缺水而修建的水库枢纽工程。其一期低坝自流引水枢纽工程已于1960年建成。加高后的拦河坝为混凝土重力坝,X大坝高49.6m,坝顶长度180.sm,X库容3 800万m,。枢纽的主要任务是提高灌溉效益并结合灌溉进行发电。 宝鸡峡工程建成后,其坝内孔口主要分布在:①溢流中孔5个,孔口尺寸10 mxs.3m;②冲沙底孔3个,孔口尺寸6.5 mxs.om;③灌溉引水孔1个,孔口尺寸连m又sm;④电站引水孔1个,孔口尺寸4.6 mx4.6m。 目前,底孔的金属结构已全部安装完成并投人使用。本文就底孔弧形工作闸门及启闭机的布置、设计特点作一简单介绍。2弧形工作闸门及启闭设备2.1闸门及启闭设备 弧形门具有操作灵便、没有门槽、水力学条件较好等X点。底孔采用弧形门,孔口尺寸6.sm x 8.om,弧门半径R~14m,设计水位636.OOm,支铰中心高程6我国水利水电事业得到了快速发展，建设了一大批水利水电枢纽，取得了巨大成就，尤其是在高水头大流量泄洪消能的研究方面达到了世界X水平。在21世纪，我国拟建一批坝高200～300米、泄洪流量20000～50000m~3/s的大型水利工程，这些工程在泄洪消能方面向高坝水力学提出了新的挑战。因此，开展多种型式泄洪消能工的研究势在必行，其中将施工导流洞改建为永久泄水建筑物是一项具有很大经济效益的工程，但同时又是一项存在诸多困难的工程，故有必要开展这方面的研究工作。自从孔板泄洪洞这一新型的内消能工在我国黄河小浪底工程这样大型水利枢纽上使用，在国内外属于创举，故引起了规划、设计、科研等有关单位的关注，并进行了大量的研究工作，获得了宝贵的资料，但由于1#孔板泄洪洞在原型事故闸门下闸试验过程中出现强烈振动，造成这一现象的原因何在?对建筑物结构是否造成威胁?因此，本文对孔板泄洪洞这一新型的消能工的水力特性从试验和数值模拟两个方面作了详细研浅谈新型消能工孔板消能设计李燕红闫国保一、引言利用孔板洞或压力管道内设小于隧洞或管道直径的多X孔板进行高速水流的消能，是一种新近发展起来的可减免洞（管）壁磨蚀，减轻出口消能负担的新型消能工。作为一种特殊的消能设施，在大型工程上运用，除在加拿大麦长坝（Ｍｉｃａ）底孔泄洪洞和我国小浪底工程泄洪导流洞采用这种突扩措施消能外，国内外尚无其它实例。为了论证利用孔板消能的可行性，近年来黄委水科院、中国水科院、大连理工大学、天津大学、清华大学等科研单位结合小浪底工程设计，进行了大量的水力学、结构力学模型试验和计算分析，同时选择碧口水电厂左岸排沙洞进行了多X孔板的原型试验，为孔板消能设计提供了宝贵资料。二、孔板消能的基本原理孔板消能是利用通过孔板孔口的水流突然扩散产生强烈的紊动，使水流内部产生剪切摩擦与碰撞来消杀巨大的水流动能，被消杀的大部分动能转化为热能随水流而走。采用多X孔板消能，既可使水流多次突扩而增加消能效果，还能使各X孔口下游突扩后的为了满足水库防洪、排沙、调水调沙、泄洪建筑物防泥沙磨损和空化要求及适应坝址地形地质条件 ,小浪底工程泄洪建筑物采用了组合泄洪洞方案。该方案泄洪建筑物由 3条常规的明流泄洪洞、3条后张法预应力衬砌压力排沙洞、3条由导流洞改建而成的多X孔板消能泄洪洞、1条正常溢洪道组成。其中孔板消能泄洪洞是一种突破常规的新洞型 ,现就这一新洞型及三X孔板泄洪洞的设计X化过程作一介绍。1 多X孔板消能泄洪洞的设计思想1.1 小浪底泄洪洞布置面临的困难小浪底工程采用一次性拦河断流 ,隧洞导流 ,全年基坑施工方案。导流运用的X一年 ,按百年一遇洪水设计。根据水力计算 ,要求导流建筑物泄流能力为 82 70ｍ3/ｓ。这样 ,需要布置3条洞径为 14 .5ｍ的导流洞 ,其中一条临近河床 ,进口高程为132 .0ｍ、其余两条导流洞进口高程为 14 1.5ｍ。3条导流洞在完成施工导流任务后 ,若废弃不用 ,根据小浪底水库运用要求孔板泄洪洞工程概况黄河小浪底水利枢纽的3条孔板泄洪洞均由施工导流隧洞改建而成,采用“龙抬头”压力隧洞接明流隧洞的布置形式,在水平压力隧洞段设三X消能孔板。1号孔板洞进水口底板高程为175.00 m,设两扇平板检修门,通过龙抬头式的连接段与原导流洞相接,导流洞内径14.50 m,在桩号0+131.79、0+175.29和0+218.79处分别设计布置了三X孔板,孔径依次为10.0、10.5、10.5 m,孔径比β依次为0.690、0.724和0.724。孔板间距约为洞径的3倍。中闸室布置在桩号0+284.29处,采用两扇偏心铰弧形闸门(4.8 m×5.4 m)控制,孔口控制面积51.84 m2。弧门出口底部设挑坎,坎顶高程135.65 m,孔口两侧各设0.50 m的突扩,其下游接无压明流隧洞。1号孔板洞X大工作水头为140 m,闸门出口处流速达33～35 m/s,单洞X大泄洪功率X过2 000 MW,由于是X次在大型水利工程中在水力资源丰富的深山峡谷地区修建高坝，常因导流流量大而修建大尺寸的导流洞．导流任务完成后，如何利用这庞大的导流洞，使之成为永久建筑物，一直是水利水电设计中探讨的问题之一．随着科学技术的发展，世界各国都曾将导流洞改建成排沙洞、尾水洞、放空洞、灌溉洞、发电洞等，其中把导流洞改建成泄洪洞经济效益X大．统计资料表明，国外89座工程实例中，92％导流洞均已改建为永久建筑物，其中65％改建成泄洪洞或放空洞．例如：前苏联布列依坝高142m；2条导流洞断面均为17mX22m，X大单孔泄量为7300m‘／s，导流任务完成后改建为永久泄洪洞，成为世界X大导流流量的改建泄洪洞工程；努列克工程坝高300m，3条导流洞断面10mX12m，其中2条导流洞改建成泄洪洞，出口流速55m／s，为改建成泄洪洞中流速X大的工程；还有埃及的阿斯旺水库，坝高1tim，6条导流洞直径15m，全都改建成泄洪及发电两用洞，总泄量6000m‘／s，为改建导流洞X多的工程工程概况蜀河水电站工程位于汉江上游陕西省旬阳县境内,距上游已建的安康水电站约120 km,距下游已建的丹江口水电站约200 km。是汉江上游梯X开发规划中的X6个梯X电站,是一座以发电为主,兼有航运等综合效益的水电站工程。316国道和襄渝铁路分别从枢纽左岸和右岸通过,右岸上游2.3 km处有蜀河火车站,对外交通便利。电站安装6台45MW灯泡贯流机组,年发电量9.53亿kWh,年利用小时数3 530 h。2弧形工作闸门及启闭机总体布置右岸泄洪闸共5孔,其中1孔兼作垂直升船机坝段,每孔进口依次设置1道叠梁检修闸门门槽和1道弧形工作闸门门槽,共设1扇检修闸门,5扇弧形工作闸门。弧形工作闸门孔口尺寸为13 m×24.3 m,设计水头23.8 m,底坎高程193.50 m。以正常蓄水位217.30 m,作为弧门设计挡水位和操作运行水位,考虑0.5 m的涌浪X高。该弧门采用后拉式液压启闭机操作,确定油缸上端支铰中心高程为228.50 m大跨度平开弧形闸门跨度较大,属于单层主横梁立轴式闸门,X早用于荷兰鹿特丹的新水道挡潮闸[1]工程中。闸门运行时转动轴沿垂直方向,与传统的主横梁式闸门不同。该类闸门在国内应用较少,现有的研究资料[2-5]表明:在对该类闸门进行前期结构布置时,以传统的平面简化方法进行设计,后期再通过有限元软件分析、模型实验等方式对结构进行校核或X化。这虽然在一定程度上避免了传统设计方法的局限性,但仍存在几点不足。其一,该类闸门主框架布置时,参照设计规范[6]中常规的弧形闸门布置方式,其水平方向的简化布置如图1所示,支臂距端面距离,默认了主支臂夹角约为0.6倍的门体张角。但大跨度平面立轴式弧门的约束方式与常规闸门不同,结构还须在羊角端设置重要的转动约束,而且,支臂结构巨大,作为主要承重结构,其稳定性也和支臂夹角大小有关,而简化的模型未考虑这点。其二,单层式的主框架结构支臂受力复杂,传统的设计方法很难保证简化的支臂轴力水荷载水平方向和垂直方向分布引起的某型飞机轮舱支臂耳片在外场使用过程中,发现多起断裂故障,且裂纹均从支臂耳片的连接孔边产生。经失效分析认为:支臂轴孔处的裂纹性质为微动损伤引起的疲劳断裂。为保持飞机良好的技术战斗性能和确保飞行的安全,需寻找一种快速可靠的无损探伤方法。1裂纹故障分析某型飞机轮舱支臂是外翼前梁与中央翼的连接交点,支臂耳片主要承受通过衬套传来的挤压力,在某些飞行动作下,外翼前梁根部承受的扭矩会通过连接螺栓传给支臂上的衬套,导致衬套受部分轴向力,在飞行交变载荷作用下,使衬套向航后凸出。衬套凸出孔臂后,孔臂与衬套的接触面积减小,进而导致孔臂局部压应力增大,同时衬套移位造成衬套的载荷中心与耳片孔的厚度中心错位,衬套上的力对耳片形成一个附加的偏心弯矩。在应力增大、偏心弯矩以及交变载荷的联合作用下,反复受载,进而产生裂纹。2探伤方法的选择在航空维修中,常用的探伤方法有X声、磁粉、涡流、射线和渗透。对于这类表面疲劳裂纹,射线探伤不敏感;由于渗透探伤前后都需清洗,而.弧形闸门是水利水电工程中普遍采用的门型之一,具有结构简单、启闭力小、操作简单、水流条件好等X点。因此,在泄水建筑物中,尤其是高水头、高流速状态下使用的更为普遍,能够X的降低气蚀对门槽造成的损害以及因局部开启造成的振动等。目前水利行业采用的计算机辅助设计软件仍然以Auto CAD的二维平台为主,在此平台下,设计者X先要在头脑中想象出弧形闸门的实体结构。需要具备X的三维空间想象力,并对弧形闸门足够熟悉,才能比较顺利的绘制出弧形闸门的二维图。对于表孔弧形闸门,以斜支臂结构二维图的绘制X为复杂。斜支臂夹角、扭角等数据都要经过详细的计算才能确定,然后绘制于二维图中,从想象中的三维实体到图纸上的二维平面图绘制,过程复杂。三维设计软件在近几年的工程设计中运用的越来越普遍,它的X势在于能够直接将设计目标用三维的视角呈现给设计者,实现目标物体的可视、可测。这样一来,之前介绍的斜支臂夹角、扭角等复杂数据不用计算就能从所建模型中直接测得引言弧形闸门是水利水电工程应用X广泛的闸门类型之一。由于大部分弧型闸门具有斜支臂结构,用二维视图表达比较困难,在设计和制造过程中经常出现将斜支臂偏斜角与上支腿偏斜角混为一谈的情况。由于闸门尺寸较大,角度的微小误差会造成长度的很大偏差,这会给闸门的制造安装带来很大困难,甚至会出现支臂与门叶主梁不能安装到一起的现象。因此,探讨斜支臂偏斜角的计算,对提高弧型闸门制造及安装精度十分必要。1斜支臂偏斜角的计算模型斜支臂弧形闸门的三维结构示意图如图1所示,因结构对称,图中只画出一半。图1斜支臂弧形闸门的结构示意图在图1中,O为对称面上的旋转中心;O′为支铰旋转中心;O′A′和O′B′为支臂的上下两条支腿;θ为两支腿之间夹角的一半的正投影(一般装配图上标注此角度);θ1为两支腿之间夹角的一半(一般支臂部件图上标注该角度)。由于支臂相对于对称面为斜放,即OO′≠AA′,所以,一般情况下θ≠θ1。α为上支腿平面内支腿与对称线的夹角,即支腿偏斜角闸门设计规范5 DJ 13一78(简称“规范”下同)X7涤指出:斜支臂弧形闸门,当支臂与主横梁水平联结时,在支铰处两支臂形成扭角2声,见图一,笋角可用下式计算铰中心0放在w投影面上,且离H投影面高为h,斜支臂中心线OC放在平行H投影面位置,OA、OB分别为上支臂及下支臂的空间位置,当弧面中心与铰中心重合时(多数弧门设计如此),这样可得到以下关系式:?当前,我国的水电工程正处于高潮开发阶段,人们的环保意识也迅速提高,在综合考虑社会、经济和环境对水量的需求条件下,水利枢纽还肩负着向下游减水河段下泄生态流量的任务。然而章继光[1]等人曾对我国部分失事闸门做过调查,按照其破坏性状及触发原因,局部开启泄流破坏是主要破坏类别之一。而为保证下游生态流量的需求,恰恰要求弧形闸门长时间局部开启。在国外,低水头弧形闸门失事实例时有发生,例如日本的和知坝堰顶弧形闸门、美国麦克莱伦—克尔阿肯河航运系统的弧形闸门等。尽管这些失事闸门的运行条件、结构尺寸、构造形式各不相同,破坏时的直接触发原因也多种多样,但从破坏特征来看,有两点共同特征值得注意——从破坏的内因水力条件,故不模拟刚度及重量。面板用5 mm有机分析,失事闸门均因支臂丧失稳定,发生弯扭曲导致玻璃板弯成弧形,支腿用10 mm有机玻璃板与面板整扇闸门丧失挡水能力而遭受破坏,这主要是由闸门相连。在支腿上安装力传感器,测量支铰力,面板上设计不当工程概况乐昌峡水利枢纽是广东目前在建的X大水利项目,是乐昌市和韶关市的重要防洪工程,亦是珠江流域防洪规划北江上游防洪工程体系的控制性水利枢纽。工程位于北江流域的一X支流———武江乐昌峡河段原塘角火车站旧址附近,距乐昌市约14km。泄洪闸共设5孔潜孔式弧门(面板的弧形半径为15 000mm,面板宽度为11 996mm,面板弧长为12 467mm。),采用2×2 500kN液压启闭机启闭,支铰为自润滑关节轴承材料,侧水封、底水封安装在弧门门叶上,顶止水封采用两道止水,1道顶止水封安装在门叶上,1道顶止水封安装在埋件门楣上,门楣上的顶止水采用铰支联接,使得弧门在启闭过程中门楣顶止水封在水压的作用下,能够在启闭过程中与门叶面板贴紧达到止水、防射水的作用。常规的安装工艺及方法在此不拟重述,这里,针对本工程如何快速X质完成弧门安装中出现的难点进行简述,以供类似工程参考。2安装存在问题的提出1)弧门的支铰预埋螺栓为一期预埋,不设二期砼浇注工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪.辽河工程局承担了绰勒水利枢纽工程金属结构产品的制造任务。由于工期紧,任务重,能否对标书进行完全承诺,将直接影响中标与否。若按以往的制造方法将无法保质、按期完成,故进行了弧形钢闸门制造技术的改造。主表有:改反弧制造为正弧制造,改普通手工电弧焊为埋弧自动焊与CO2保护焊。新方法不但确保了按期完成制造任务,而且还提高了辽河工程局金属结构产品的制造能力,增强了竞争力。1制造工艺改进的主要过程①向水利部金属结构检测中心权威专家咨询。②参考咨询数据,自行设计组装平台及焊接平台。③产品中标后,立即按闸门设计参数进行了平台的施工及焊接工艺参数的确定。2大型弧形闸门制造工艺的改进与实施2.1大型弧形闸门制造工艺改进方向2.1.1下料方法的改进原制造工艺为手工划线半自动单头切割机下料,改进后的工艺为人工划线,多头半自动切割机下料。多头切割机可以同时进行10条下料线的切割,X小切割宽度160 mm,X大宽度2 000 mm,切割长度可以根据需要确定,电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度水工金属结构是水工建筑物的重要组成部分,由于金属结构长期处于干湿交替、浸没水或高速水流等环境中,受到各种水质、大气、水生物的侵蚀,以及泥沙、冰凌和其它漂浮物的冲击摩擦等都会使钢材发生严重腐蚀,从而降低了结构的承载能力,严重威胁闸门的安全运行[1]。因此,通过对闸门各主要构件腐蚀状态的检测分析,了解闸门各部位锈蚀分布情况,为计算弧形工作闸门各主要构件的腐蚀速率和复核运算提供必要的数据。并通过分析腐蚀数据查找腐蚀成因,制定相应的防腐措施。1工程概述大伙房水库于1954年动工修建,1958年竣工,分别于1975年、1977年进行2次改建,并于2002年进行一次除险加固,2006年竣工。总库容22.68亿m3,控制流域面积5 437 km2,为大(Ⅰ)型水库。水库泄洪建筑物由主溢洪道、X一非常溢洪道和输水洞组成。自2006年除险加固竣工后,主溢洪道金属结构、X一非常溢洪道金属结构均已运行近10年。主溢洪道设置5个泄洪孔,设有5扇10.4概述根据十五里河防洪排涝工程布局行控制,解决小流量过流问题,既满足了十五里河位于安徽省合肥市滨湖及特征水位分析,十五里河河口闸站消能防冲过流的要求,又避免了下游河道新区巢湖入口一开敞式河道,是环巢枢纽工程节制闸门设计条件见表1。水流冲击问题,从而避过了闸门可能振动湖四期十五里河干支流小流域治理工闸门根据规划和水位条件进行设计,的工况。在水位差较小、过大流量时,开启程一项重要的水利工程,既有抗洪防从而实现节制闸的功能要求。大闸门达到预期的过流要求。汛功能,也肩负着调节保持十五河水十五里河河道宽度45m,底槛门叶结构设置上、下两层结构型式。位的重任,枯水期闸门关闭为十五里6.0m,设平面立轴弧形钢闸门,闸门曲上层中间为浮箱结构,单扇门叶下部挡河蓄水,汛期则开闸行洪,同时对调节率半径为30m,门体厚度2.5m,门高水部分各设置6扇调节闸门,调节闸门十五里河水质也具有积极作用。8.3m,满足规划设计条件。门体左右两的净孔口尺寸为弧形钢闸门有启闭灵活、启门力小、挡水面积大等X点,已被广泛应用到较大的进、泄水工程中。但弧形钢闸门的设计与施工要求精度较高,制作、安装难度大。经过多年设计施工积累,本人认为在水闸弧形闸门设计施工过程中应注意以下几点。一、闸门主要尺寸的确定(一)闸门高宽比的确定一般露顶式弧形钢闸门门叶的高宽比应控制在卜 左右比较合适。如果此值过大,将造成主梁尺寸过大以及焊接变形不宜控制、刚度变差、外形不美观等缺点。在闸门过水断面满足不了实际要求时,又相差不多,应X先采取加高门页高度的办法来解决,尽量避免用加宽闸门的方法,当然也可采用增加闸门孔数的方法。(二)面板半径及支铰位置的确定露顶式弧形钢闸门面板半径(R)一般采用R二(1．l－l．5)H较好(H为闸前正常水位)。如果面板半径增大,则启门力相应减小,但闸墩尺寸则要相应加大,否则,反之。在实际设计过程中可根据具体情况和要求灵活掌握。对于支铰位置一般应高出下游水位0．5米左右,以保证其不被泥沙堵塞在水闸工程管珲中,各管理单位每年都有干日当数量的弧形钢闸门需防腐处理,喷砂或人工除锈,喷锌加油漆封闭或油漆防腐,都要有一扇弧形钢闸门的实际防腐面积作为依据来编制维修概算经费及主要消耗材料。我们通过对援建的水闸弧形钢闸门、浙江省水库防洪弧形钢闸门和我省不同净跨(13m、10m、7m、6m)弧形钢闸门的防腐处理的实绩,按竣工图详细计算后得出防腐面积的经验公式为: A=kA授式中: A,表示一扇弧形钢闸门实际防腐表面积,m。。 k,调整系数,5～7,根据水头、净跨、主梁数选用,当9m以上水头,10m及以上净跨,3主梁时采用7:双主梁采用6.5。当弧形钢闸门是水利水电工程中的重要建筑物。弧门主框架有主横梁式矩形和梯形及主纵梁式多层三角形等三种刚架形式¨¨,。一般在水库、水电站的溢洪道上以及水闸和灌溉枢纽中的露顶弧形钢闸门,多采厂H主横梁式梯形刚架。在潜孔弧门中有时也采用梯形刚架。按照参考文献p’进行统计分析结果发现:在露顶弧形钢闸门中,采用梯形钢架结构的弧门数量,占露顶弧门总数的66.3％,在潜孔弧形钢闸门中,采用梯形刚架结构的弧门数量,占潜孔弧门总数的12.2％。由以上统计分析表明,目前在我国采用这种结构形式的弧形锕闸门是较为普遍的。围外弧形钢闸门中也有采J-jj这种结构形式的。 据调查.我国低水头弧门失事时有发生,据不完全统计有20座弧门失事㈡’.其中90％为梯形刚架结构。在上述20扇失事的弧门中,除3扇为钢筋混凝土闸门外,其余17扇均为弧形钢闸门。经研究分析¨’,失事的原因是多方面的,然而刚架或支臂失稳却是失事的主要原因之～。且失事的弧门几乎都是1978年以前设计的弧形钢闸门作为挡水泄水结构,因其埋件少、水流顺畅,启闭力小、运转灵活等X点,在水利水电工程中得到广泛的应用,保证其安全可靠的运行十分重要,因此,许多研究者采用可靠度理论对其安全性进行评价。然而,针对弧形钢闸门这类复杂的空间结构,如何基于可靠度理论对其进行X、准确的安全评估尤为重要。因此,基于水工钢闸门可靠度以及弧门空间主框架结构布置形式的研究现状,本文对弧门空间主框架结构的体系可靠度展开系统研究。本文主要研究工作及成果如下:X一,以往采用体系可靠度理论对弧门进行安全性评估时,由于计算方法的限制,多是针对某一主要构件进行可靠性分析,如主梁、支臂。将结构主要受力构件进行分离计算的方法难以准确对其安全性进行评价。基于此,为X、准确评价弧门空间主框架结构的安全性,本文将随机有限元与体系可靠度理论相结合,提出了可同时考虑结构三维空间效应、结构非线性特征以及多失效模式间相关性的体系可靠度计算方法。X二,采用本文提出的体系可靠度计算方法工程概述河口村水库位于黄河一X支流沁河X后一段峡谷出口处,下距五龙口水文站约9km,河口村水库建成后,与三门峡、小浪底、故县、陆浑等水库联合调度运用,将进一步完善黄河下游的防洪工程体系,减轻黄河下游洪水威胁,缓解黄河下游大堤的防洪压力,并为黄河干流调水调沙,充分利用沁河水资源,改善生态、提供电能创造了条件,同时保护南水北调中线穿沁工程的防洪安全。水库工程规模为大(Ⅱ)型,坝长465 m,X大坝高156.5 m,枢纽由混凝土面板堆石坝、1号泄洪洞、2号泄洪洞、溢洪道及引水发电系统等建筑物组成。2号泄洪洞利用施工导流洞改建而成,设置一道事故检修门和一道工作门。泄洪洞出口底板高程均高于下游沁河水位,因此未设出口检修闸门。2号泄洪洞工作闸门孔口尺寸7.5 m×8.2 m(宽×高),底坎高程210.0 m,设计水头75.43 m,按泥沙淤至门顶设计;考虑到该工作闸门设计挡水及操作水头低于80 m,且无局开运行要求,因此2号泄洪洞工作闸门概述洪家渡水电站泄洪洞主要承担汛期泄洪及往下游供水任务,由高水头潜孔式弧形工作闸门操作控制。弧形工作闸门的安装位置在泄洪洞中部,其主要参数和特性为:设计水头为86·34 m,孔口尺寸为6·2 m×8 m,总水压为73 086 kN,弧面半径为16 m,闸门重量为297·5 t;弧形门采用单缸双作用液压启闭机启闭;弧形门的主水封采用充水式水封,门楣上设有转角水封;门叶共分成2节,采用竖向分节方式。由于该工作门位于从有岩变无岩地段,门外为突扩条件,水力复杂紊乱,故在闸门的上下游底板和侧墙上均布置有钢板衬砌结构。1弧形工作闸门安装主要技术方案1·1安装程序洪家渡水电站泄洪洞弧形工作闸门(以下简称为弧形门)原定的安装程序为先安装弧形门支铰,再安装底坎、支臂、门叶结构。因弧形门支铰未按规定的工期供货,为满足工程整体进度要求,经多方协调后将安装程序改为:铰座支承钢梁吊装→安装底坎(底水封座)、底衬→安装框形主水封座、侧水封座板→安装门前侧.在水利工程施工中,为把机器、设备或结构件等固定安装在混凝土地基、墙壁等上面,常采用一种特殊的螺纹连接件———金属膨胀螺栓。金属膨胀螺栓随着实际工程的广泛应用,由普通型又逐渐发展出内爆式膨胀螺栓、托钩式膨胀螺栓、异型膨胀螺栓等不同型号、不同规格的系列产品,而普通型本身又衍生出加厚膨胀螺栓、大头膨胀螺栓、小头膨胀螺栓、镀白膨胀螺栓、加长管膨胀螺栓等。在这些系列产品中,尤以普通型金属膨胀螺栓的应用X为普及。普通型金属膨胀螺栓由沉头螺栓、胀管、平垫圈、弹簧垫圈、六角螺母组成。使用时,先用冲击钻(锤)在地基(或墙壁)上面钻一个相应尺寸的孔,再把螺栓、胀管装入孔中,然后依次把机器(设备、结构件)和平垫圈、弹簧垫圈套在螺栓上面,X后旋紧螺母,即可使螺栓、胀管、螺母、机器与地基连接成为一个稳定、牢固、可靠的整体。金属膨胀螺栓除了做为一种固定安装机器、设备、结构件的特殊的螺纹连接件以外,通过几项小型水利工程施工中的尝试,收到了很好的效果。水利工程施工技术存在的问题1.1勘探准备不足在水利工程施工中,由于勘探准备工作不足,导致设计缺陷的技术问题时常发生。在进行方案设计之前,由于施工人员缺乏对工程项目的严密勘探,未根据施工地的地质条件、人文环境等因素了解施工地实际情况,分析调查数据工作不到位导致施工方案的设计不合理等。由于部分建筑企业的经费不足,导致勘察工作人员工作不到位,在实施施工技术时,未根据项目建设地的实际情况,造成施工技术问题发生。1.2现场施工技术管理不足在整个工程中,X重要的就是管理者的监督。监督在一定程度上具有关键的作用。对于一个工程来说,管理能够促进整个工程的进展速度。现在的工程X缺少的就是管理者的监督。由于工程的管理者自身素质没有符合标准,在工程的监督上也没有重视起来。施工人员没有管理者的管理和制约,就会造成施工过程的混乱,对这个施工工程的进度也有影响。管理者没起到监督的作用,也会忽略在施工的过程中和工程竣工后,去检测工程的质量。对于整个工程来说加强水利工程施工管理的重要性水利工程的目的就是把南方大自然中地面上的水及地下水经过科学、过滤,合理化的分配,配比水量,来满足北方人们用水的生活需求及农作物的灌溉需求,因此,水利工程是X的一项重点工程,也是利国利民的大工程,同时,水利工程的建设也推动我国经济的迅猛发展。水利工程建设在实际施工过程中,出现的种种问题特别繁多,这就需要建立X的施工管理制度,以此来保障工程可以顺利完成施工。其次,水利工程施工管理是一个周期性比较长的工作,要科学、合理运用施工管理办法,以此来提高水利工程的整体质量。2水利工程施工管理中指出的一些问题2.1施工安全不符合X标准水利工程在施工管理进行中,施工安全是工程项目的重中之重,是一个无法免去的重要环节。但是往往水利工程单位对施工安全没有过渡的关注,认为施工安全差不多就可以,总是把经济利益放在X一位。同时,水利工程的施工安全与工程质量也没有达到X的相关标准,对其总是蒙混过关,因此,水利工程存在这诸前言作为水利工程施工企业来说,各个项目所涉及到的资金数量极其庞大,因此,为了保证企业未来的发展进步,进行企业内部会计控制管理就显得尤为必要了。此外,新的社会背景下,企业所面临的市场竞争压力在不断加大,要想获得更多的经营利润,不仅要对施工技能、施工条件加以改善,同时也要注重企业内部成本的控制,做好企业内部会计控制与管理就是企业进行财务管理的X要条件,只有做到这一点,我们才能不断深入的进行企业财务会计行为的规范,科学合理的降低水利工程施工风险,促进施工成本的X化,以此来保证水利工程施工企业的可持续发展。二、水利工程施工企业内部会计控制管理的现状水利工程施工过程中由于工程量极为庞大,因此企业整个施工过程中投入的资金数量是非常大的,而水利工程施工由于施工所需时间较长,各个环节所涉及到的资金核算较为繁杂,着就为企业控制资金流向,降低施工成本带来了困难,那么具体来讲,水利工程施工企业内部会计控制管理中存在的问题主要有一下几个方面引言水利工程是立国利民的重大建筑项目,近几年来,我国大力推动水利工程的建设,为了保证水利工程的施工进度和施工效率,需要不断加强水利工程施工现场的管理工作,才能保证水利工程的顺利实施,为人民创造X质的服务。2水利工程施工管理的现状水利施工现场是十分复杂又重要的一个环节,在实际的施工管理过程中主要存在以下几个方面:2.1施工现场管理人员缺乏科学的管理意识科学的管理意识是保证水利工程施工质量的必要条件,现阶段,受传统观念的影响和制约,大部分水利工程建设企业的管理观念落后,施工管理工作具体内容落实不到位,责任不明确,导致许多管理工作无法顺利开展,频繁出现施工环节相互脱节的现象,严重影响水利工程的建设和现场管理质量。由于缺乏X、科学的施工现场管理意识和完善的员工奖惩机制,难以调动员工的工作热情和积极性,大多数施工工人容缺乏基本的岗位责任感,进而降低施工现场管理的效率。2.2施工现场管理人员的综合能力和管理措施有待提高部分企业特别是分包来峡溢流坝共设16孔泄洪孔口，除1孔为排课表孔外，其余15孔均为带双胸墙的泄洪孔。泄洪孔口宽14m、高12m，婚顶高程9．0m，后胸墙底高程川．0m，闸墩厚3．5m，溢流坝结构分键设在孔口中心线处。每孔设潜孔弧形工作闸门卫扇，由2XI250kN斜吊式固定卷杨启闭机操作。弧门全关时X高可挡水库正常蓄水位24．0m，相应下游X低水位9．51m；当库水位X过24．Om时，弧门处于全部或局部开启工况；运行水位上游可达对．17m，相应下游水位为22．4～D．65m。溢流坝弧形工作闸门及启闭机布置情况见图1。在飞来峡溢流坝弧形工作闸门的设计过程中，根据其运行特点，主要研究了弧门支铰高程、面板曲车半径及底槛高程3要素的选定；水封型式的选用；门叶结构计算；弧门支铰选型；弧门启闭机械的选用以及弧门水弹性振动试验等问题。l飞来快溢流坝弧形工作闸门运行特点飞来峡弧形工作闸门的运行情况直接关系到整个枢纽建筑物的安全和综合效益的发挥，关系到枢纽上工程概况三都水电站位于江西省修水县三都镇,距县城约30km,坝址控制流域面积为5716km2,拦河建筑物轴线呈“一”字型布置。混凝土溢流坝布置在河床右侧及中部,厂房坝段布置在溢流坝左侧。大坝全长327m,其中右岸非溢流坝22m,溢流坝段长240m、厂房坝段长65m。溢流坝段要布置共17个孔为溢流闸孔,闸孔净宽12m,采用平面钢闸门挡水。每扇门各设立1台QPQ2×400kN固定卷扬式启闭机进行启闭控制,启闭平台分成17跨,每跨两端以简支形式搁在启闭排架上。启闭机基础布置在工作桥梁L4(横梁)与纵梁相交处,启闭机吊点中心线距为7.308m,基础荷载分别为Q1、Q2、Q3、Q4。基础荷载分布详细情况见图1。图1QPQ2×400KN固定卷扬式启闭机基础图溢流坝工作门启闭机工作桥梁(以下简称工作桥梁)布置在启闭排架柱上,共分18跨,边跨长14.99m,中跨13.98m。工作桥梁L1(纵梁)共2×15跨,净跨长13.10m;工作桥梁L2?铜街子水电站溢流坝5孔工作闸门采用14m×18.5m一18m弧形闸门。其基本结构为纵梁式,支臂为箱形断面,圆柱铰支承,每扇门(含支臂)重171t。启闭机为双吊点,2×1600kN液压启闭机。X大行程10.5m,液压缸内径tp400mm,活塞杆直径9220mm,X高工作压力19.68MPa。2施工方法 溢流坝弧门安装时,坝顶250t双向门机已能使用,轨道全线贯通。上游60t回转吊工作半径8m,吊重60t,回转时吊重20t;下游20t回转吊工作半径19m,吊重20t,回转时吊重12t。 弧门的两条支臂出厂时分成多件,在工地拼装组焊成整体,待就位时,与门叶连接,每条支臂重27.7t。 用下游回转吊将固定铰座就位,吊入活动铰,与固定座相连,并临时支承在与支臂连接位置。 接着吊装支臂,一端与活动铰用螺栓连接,另一端临时支承到与门叶相连的位置。 门叶分成六段运到现场,X重段19.3t,还有两段重14t,另三段重量小于12t,门叶逐段.南四湖二X坝溢流坝不仅承担着溢洪道的作用,同时还是枣曹(枣庄~曹县)公路的组成部分,兼具挡水、泄洪与道路交通功能。2011年初,南四湖水利管理局组织对损坏严重的二X坝溢流坝进行修复,时至今日,溢流坝坝面依然完好如初。现将溢流坝改造过程中的一些技术措施总结出来,希望对有同样要求的工程有所裨益。一、工程简介南四湖二X坝溢流坝是二X坝水利枢纽的重要组成部分,也是联系南四湖湖东、湖西地区(北起济宁,南至徐州)唯一的交通干道。近年来随着经济社会的发展,溢流坝的过往车流量加大,尤其是运煤车辆增多,导致溢流坝路面损坏极其严重,路面出现沉陷、错台、挤泥、坑槽、高低不平等现象,路面破碎率达70%,断板率达100%,且逐渐恶化的趋势明显,严重破坏了溢流坝工程,存在安全隐患。2011年6月,对溢流坝(不溢流情况下作为坝顶道路)工程进行修复,修复方案中设计结构层自上而下分别为:30cm钢筋混凝土面层、防水土工布、19cm水泥稳定碎石、20 cm水泥稳定随着碾压混凝土技术的发展和应用,阶梯溢流坝再一次引起人们的关注.自上世纪80年代以来,国内外学者对阶梯溢流坝进行了许多研究.汝树勋[1]、潘瑞文[2]等人利用模型试验分析研究了阶梯式溢流坝的消能特性;Hager等[3~6]对阶梯溢流坝自由水面气体卷吸特性及掺气减蚀等进行了一系列实验研究.随着计算流体力学的发展,数值模拟成为研究的另一重要手段.陈群等[7]采用VOF方法数值模拟了带有曲线自由表面的阶梯溢流坝坝面流场;程香菊等[8,9]分别采用VOF模型和Mix-ture模型对阶梯溢流坝自由表面掺气的特性进行分析,比较了两模型的适用性.对于湍流模型,以上研究选用的为标准k-ε模型和RNGk-ε模型,对不同湍流模型的影响未见报道.本文针对Mixture模型,分别采用Realizablek-ε模型与RNGk-ε模型对阶梯溢流坝水流特性进行数值模拟,并与实验结果进行对比分析,分析了两种湍流模型对阶梯溢流坝掺气水流数值模拟的适应性.1物理模英那河水库位于大连市庄河境内,工程枢纽主要包括挡水坝段、溢流坝段、输水洞坝段,坝型为浆砌石重力坝。原溢流坝净宽142 m,堰顶高程59.0 m,为自由溢流。加高后的溢流坝段总宽115m,X大坝高33.6 m,整个溢流坝段布置9孔溢流表孔,堰顶高程为72.6 m。溢洪道设有9扇弧形工作闸门。1溢流坝段布置及设计(1)布置。扩建工程的大坝溢流段是在原溢流坝上加高建成新的溢流坝段。原溢流坝为浆砌石坝,表面包裹混凝土,坝高为20 m,坝底宽为26.24 m,加高后的溢流坝,坝高为33.6 m,坝底宽为37.36 m。大坝加高材料采用混凝土,加宽部分采用埋石混凝土。根据仿真计算结果,在新老坝体之间预留一条1.5 m宽的宽缝,在低温季节回填。溢流坝段总宽115 m,堰顶高程为72.6 m,建基面高程为39.0 m。堰上设有8个2.5 m厚的中墩和2个2.5 m厚的边墩,闸墩长20.7 m。溢洪道设有9扇弧形工作闸门。溢洪道溢流堰面采用WES电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪.辽河工程局承担了绰勒水利枢纽工程金属结构产品的制造任务。由于工期紧,任务重,能否对标书进行完全承诺,将直接影响中标与否。若按以往的制造方法将无法保质、按期完成,故进行了弧形钢闸门制造技术的改造。主表有:改反弧制造为正弧制造,改普通手工电弧焊为埋弧自动焊与CO2保护焊。新方法不但确保了按期完成制造任务,而且还提高了辽河工程局金属结构产品的制造能力,增强了竞争力。1制造工艺改进的主要过程①向水利部金属结构检测中心权威专家咨询。②参考咨询数据,自行设计组装平台及焊接平台。③产品中标后,立即按闸门设计参数进行了平台的施工及焊接工艺参数的确定。2大型弧形闸门制造工艺的改进与实施2.1大型弧形闸门制造工艺改进方向2.1.1下料方法的改进原制造工艺为手工划线半自动单头切割机下料,改进后的工艺为人工划线,多头半自动切割机下料。多头切割机可以同时进行10条下料线的切割,X小切割宽度160 mm,X大宽度2 000 mm,切割长度可以根据需要确定引言永庆反调节水库位于丰满大坝下游10.3 km处,它是丰满水电站反调节水库,同时满足下游工业及城市生活用水要求的日调节水库。工程所处位置环境X低温度为-35℃,结冰期约150 d。金属结构设备设有8扇弧形工作闸门,启闭机为2×800 kN液压启闭机,每套液压启闭机设一个泵站,共8个泵站。表孔弧形闸门在冬季应具备启、闭闸门调节流量条件,以保证向下游连续均匀的供水,保证工业及城市用水,每日需运行一到两次。由于地处东北寒冷地区,须解决露顶式闸门的冬季操作问题,这个难题处理的好坏,是工程能否成功投入运行的关键。影响闸门冬季正常操作的主要原因是冰冻问题。冬季丰满水库下泄的水,温度相对较高,并且与丰满水库相距不远,永庆库区冬季基本不结冰,对闸门正常操作不存在影响[1]。冰冻问题主要是由于闸门水封与埋件座板局部不可避免的间隙,造成渗水在闸门水封下游侧结冰,使水封与埋件之间冻连在一起,由此增大启闭设备的负荷,闸门启闭时冰冻力会对橡皮水封产生引言澄碧河水库位于广西百色市城北右江支流的澄碧河下游,距百色城区7km,是一座以防洪、发电、城区供水等综合利用的大(1)型水库,属多年调节,正常水位185.00m,大坝于1961年10月建成。溢洪道为开敞式实用堰,为ⅠX建筑物,1966年完成土建,1970年完成闸门及启闭机安装,堰顶高程176.00m,设有4孔12m×9.3m(宽×高)的两支臂主横梁式弧形钢闸门,溢流坝4扇弧形工作门为2根主横梁、双斜2支臂、整段门叶的焊接钢结构,支承型式为双圆柱铰。闸门由面板、主横梁、次梁、垂直隔板、斜撑、支腿等主要结构组成。闸门圆弧半径为12m,闸门底部高程176.0m,闸门顶部高程185.3m,支绞高程185.0m[1],设计水头9m,由4台固定式2×50t油压卷扬式启闭机控制,当上游水位X过185.0m时开门泄洪,进行水库水位调度,堰下游设有两X消力池。目前使用的1#、3#、4#弧型钢闸门于1970年使用,已工作35年,2#弧型钢闸门于大朝山水电站工程概况 大朝山水电站位于云南省云县和景东县交界处的斓沧 江中游河段,是澜沧江上继漫湾水电站后已建的X二座大型 水电站。电站坝址距昆明市公路里程630 km,距上游漫湾 水电站公路里程131 km,电站共安装6台混流式水轮发电机 组,单机容量为225 MW,总装机容量为1 350 MW。 根据大朝山水电站泄洪排沙和工程施工特点,枢纽采用 坝、厂分离布置方案。大坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程 906.00m,X大坝高118m,坝顶总长度48om。大坝轴心线 呈“V”型,中心夹角为13扩,左岸侧为主河床拦河坝,泄水建 筑物集中布置在左岸侧的大坝内,共设置五孔溢流表孔,3孔 泄洪排沙底孔和l孔排沙底孔。右岸侧为坝式引水建筑物, 6台机组采用单机单管的进水口型式,通过高压管道引人地 下厂房。地下厂房、主变洞和尾水调压室这三大洞室呈平行 布置,6台机组的6条尾水管的每3条汇合于l个尾水调压 室后经过一条长尾水隧洞通向下游河床金安桥水电站右岸泄洪冲沙底孔(2孔)弧形工作闸门布置在大坝12号坝段下游出口处。泄洪冲沙底孔进口处(2孔5 m×9 m—83m)设置1扇公用事故检修闸门(5 m×9 m—83m),1台QM4 000 kN/1 000 kN双向门机及配套自动抓梁。下游出口布置2扇5 m×8 m—83.3 m弧形工作闸门,2台5 500/2 000 kN-10.8 m液压启闭机。闸门埋件在门楣处设置1道射水挡板;并增加侧部水封座结构,闸门埋件整体设置充压水封结构。充压水封设备包括:空压机及储能罐。这种闸门结构和性能可减少闸门与水封的磨擦力,保证闸门止水效果,增加水封运行周期,减少运行维护费用。1弧门及埋件安装内容弧门及埋件安装包括:设备清点验收,设备安装放点,支承大梁安装,二期混凝土浇筑,固定铰座安装,活动铰座安装,门叶安装,下上支臂安装,门叶支臂整体调整,支臂焊接,门叶焊接,门叶焊缝探伤检查,门叶未焊的焊缝焊接,闸门划弧检查,充压水封座调整,活水概述小湾水电站主体坝段导流底孔、中孔、放空孔、泄洪孔等悬挑牛腿部位均设置有一扇弧形工作闸门。该闸门由一套液压启闭机进行开启与闭合操作。液压启闭机布置在各坝段启闭机机房内(底板高程均不同)，其总布置形式为单吊点，中部摇摆式机架支承。启闭机容量为55ookN/ZoookN(水头深度不一致，容量不等)，由1套液压油缸总成、1套机架、1套闸门开度检测装置、l套液压泵站设备及液压管道和附件组成。液压泵站设备包括1套油箱总成、2套液压泵电动机组(互为备用)、1套液压控制阀组及1套控制柜。1.1油缸总成工作原理液压缸总成由中部支铰支承在孔口上方的机架上。闸门开度检测装置选用内置式结构安装在液压缸的上端部。启闭机的液压缸为双作用摆动式液压缸，垂直式安装，油缸吊头内装有自润滑球面滑动轴承，以利于闸门的运转和补偿制造及安装误差。吊头内的自润滑球面轴承具有自动调心、对偏斜不敏感、轴承受力均匀、承载能力高、可同时承受径向和轴向载荷等X点，可微量补偿闸门1工程概况新疆沙湾流域溢流坝具有灌溉、发电、供水等综合应用价值,是大型综合利用的水利水电工程,而且其中的电站主要承担调峰、调相、调频任务。新疆沙湾流域溢流坝包括了灌溉、发电工程以及枢纽三大部分,该坝的水电站装机容量为24万k W,引水灌溉6.63万hm2,而且多年的平均发电量为5.04亿k W·h。该水利水电工程水库正常蓄水位为140.00 m,其中死水位为116.00 m。该水利水电工程属于多年调节水库,总库容为17.10亿m3,另外,新疆沙湾流域溢流坝河床为碾压混凝土重力坝,拦河坝全长为5 842 m,其中X大坝高为57 m,其坝长为719 m,并且两岸衔接土坝,土坝的长度为5 123 m。该水利水电工程的溢洪道采取开敞式溢洪坝,共计装设了16扇露顶式弧形钢闸门,其堰顶高程为126.00 m,设置了16个孔口(孔口净宽为16.00m),并且采用液压启闭机负责启闭。2溢流坝的弧形工作闸门泄洪水流流态分析溢流坝的弧形工作闸门泄洪.工程概况尼尔基水利枢纽工程是以防洪及工农业供水为主,结合发电、兼顾航运及改善水环境质量,是X十五计划批准修建的大型水利工程项目。该工程由主坝、左右副坝、左右岸灌溉洞、溢洪道、水电站厂房等建筑物组成。溢洪道共设11个溢流表孔,每孔设1扇12×19-18.65m弧形工作闸门及1台2×2000kN液压启闭机,11台启闭机由1台计算机远方操作启闭。2弧形工作闸门埋件安装弧形工作闸门埋件安装主要内容包括底槛、侧轨、支铰埋板的安装,每孔安装工程量为14.62t。安装均采用全站仪放线,安装线架调整的方法。埋件安装流程见图1。图1埋件安装流程弧形门底槛安装与平板闸门底坎安装之不同点是必须检查底坎中心至支铰中心的半径R值。侧轨安装以孔口中心线的永久控制点为基准,在门槽两侧分别作对孔口中心线控制点、在闸墩侧壁上作支铰中心控制点、作半径R参考点。将侧轨逐件吊装至门槽,依据半径R参考点控制侧止水座板中心线至支铰中心点的间距、侧轮导板中心线至支铰中心电站概述沙沱水电站位于贵州省沿河县城上游约7 km处,为二等大(2)型工程,水库正常蓄水位365 m,相应库容7.70亿m3,总库容9.10亿m3,其中,防洪库容2.04亿m3,调节库容2.87亿m3,属日调节水库;电站装机1 120 MW,多年平均发电量45.52亿k W·h;溢流坝表孔弧形工作闸门于2013年4月投运,共7孔,挡水门高(设计水位)为24 m,孔口净宽为15 m,总水压力为44 455 k N,弧门半径为27 m,操作条件为动水启闭,局部开启,启闭机形式为表孔双缸弧门液压启闭机。2016年11月起,对1—7号溢流坝表孔弧形工作闸门进行了预试工作,检查发现闸门存在不同程度的表面锈蚀,如不及时处理,将会产生极大安全隐患。未处理前闸门锈蚀情况见图1。图1闸门未处理前锈蚀情况图2闸门锈蚀产生原因分析根据DL/T835-2003《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》中规定,腐蚀评定标准根据腐蚀部位及分布,蚀坑的深度小湾水电站闸门原型观测试验背景小湾水电站是澜沧江中下游河段的X水库,正常蓄水位1 240 m,总库容150亿m3。枢纽建筑物由混凝土双曲拱坝、右岸地下引水发电系统和泄水建筑物组成。电站装机容量4 200 MW(6×700 MW),坝高294.5 m。泄水建筑物由坝身5个开敞式泄洪表孔、6个泄洪中孔、2个放空底孔、左岸1条泄洪洞等部分共同组成。小湾水电站工程X大下泄流量为20 700 m3/s,X大水头251 m。由于泄洪建筑物场地狭窄、水头高、泄洪落差大、泄洪流量大,且调度运行复杂多样,高速水力学、高水头大流量泄洪消能、泄洪闸门振动及应力变化等问题是小湾水电站安全运行的关键技术问题。通过泄洪闸门原型观测试验,能及时发现和消除影响电站运行的安全隐患,并根据观测试验成果,据实调整完善水库调度运行方式,以及验证闸门设计的正确性和设计参数的合理性。根据计划安排,在2014年8月中旬,库水位为1 236.0 m附近时开展了小湾水电站泄.
