钢闸门埋件W内江水闸系列等等闸门主要作用是既关水和放水,地基条件差和水头低且变幅大是闸门适用工况复杂的两个原因,所以闸门具有许多其它水利工程产品不能代替的水闸闸门工况不稳定具体表现在渗流、冲刷和沉陷等几个方面,闸门安装位置的选择也直接影响到闸门功能的正常发挥和使用时间,在安装时应根据闸门的功能、主要特点和运用要求,然后也要综合考虑地形、地质、水流、泥沙含量、建筑材料、交通运输、施工和管理等方面的因素水闸】并对安装方案进行对比研究。闸门产品的孔口尺寸决定于过闸的流量设计和闸孔的泄流能力,过闸流量设计是根据闸门的任务要求通过水文分析和水力计算确定的,而闸孔的泄流能力与上下游水位、闸孔型式和底板高程有关。
钢闸门埋件W内江水闸系列等等:闸门型式的创新可使水利工程进一步景观化. 底部驱动式横拉闸门是一种将驱动装置集成设置于闸门下 部的新型横拉闸门,闸门的行走轨道与门槽底槛平行布置于门底,闸门门顶以上无任何建筑物. 该新型闸门与普通 闸门相比不需要启闭排架,也不需要另外配置启闭设备,因此能够工程投资、利于景观美化,适用于大中型孔 口跨度的口门旱闸,也促进了水利工程闸门布置型式的创新与进步小 浪底 电站进水 口 快速 闸 门控制 布 置在 发 电塔 内 , 共有 6 套 , 分 别控制 6 台机组进 水 口 快速 闸 门的液压 , 同时显 示 闸门的启 闭情 况 , 并 允许监 控 进 行远方操 作 和 。 进水 口 快 速 闸门控制 由 器屏 、 控 制 屏 、 角 度 编码 器 、 液 压 电磁 阀 以及各 自动化元器 件 等组成 。 电站快速 闸 门控 制 系 统 的液压部 分 由武 进 液 压 启 闭机 厂 制 造 , 可 编程 逻 辑控制 器 ( P L C ) 的内部程 序 由苏州 明园 厂调试 。闸门开度 测里 系 统 进 口 快 速 闸 门的开度 由设在 闸 门上 方 的角 度 编码器进 行测 量 。 当 闸 门运 动 时 , 编码 器 产 生 串 行 同步码 , 并将其 闸 门控 制柜 操作 面板 面板上设置现 地 /远 方切 换开 关 、 主备泵选 择开闭闸门。上述种种造成闸门启闭操作工作量加大,工序复 杂,运行时间长,经济费用高,运行效率低。本文针对闸 门橡胶水封需求,以苍南县龙港镇朱家站水闸为实例, 设计了一套基于闸门启闭控制的闸门水控制,充 分结合闸门启闭控制,达到闸门启闭与一体化同步联 动控制,保障闸门启闭前橡胶水封充分,并在闸 门橡胶止水密封条使用寿命的同时保证水闸安全、、 经济运行。 2 闸门水结构脉动X值,如表8所示,水压时程统计曲线如图9 所示。 表8 水压均值与脉动值统计结果 单位:水压均值统计 水压脉动值统计 图9 水压均值与脉动值统计曲线 通过对洞弧形工作闸门脉动压力结果 分析发现,闸门开度变化时,各测点的水压变化趋势 一致,且脉动压力数值与4个压力传感器的布置位 置相吻合。在闸门运行中,随着弧形工作闸门开 度的增大,压力脉动值逐渐变大,直至压力传感器离 开水面,压力脉动值跌落为0。当洞弧形工作闸 门闭门至4.5m开度时,在动水关闭洞平面定 轮事故闸门中,弧形工作闸门面板的压力脉动 X值不明显。 4 洞弧形工作闸门原型观验结论 通过对小湾水电站洞弧形工作闸门原型观 验数据的分析研究,可得出如下结论: (1)在试验库水位为 1236.3m时(初始状态闸 门不挡水),洞弧形工作闸门运动状态结构应力 大拉应力值发生在闸门2.7m开度时X50 号测点(通道7-8)上,即门叶左起X三纵梁翼板上, 下主梁上方X五梁格附近,竖向,值122.6MPa; 大压应力值发生在闸门0m开度时X6号测点闸门结构布置 某工程洞出口设潜孔式弧形闸门,孔口净宽 8. 8 m,净高 8. 8 m,设计水头 76 m,总水压力 65 167 kN,支撑跨度5. 88 m,支铰高度13. 0 m,闸门面板外缘半径18. 0 m,采用单吊点液压启闭机动水启 闭。 1. 2 工作闸门时均动水压力分布 闸弧形闸门时均压力测点布置见图1。在上游库水位 268. 5 m,闸门局部开启 0. 5,1. 0,1. 5,…, 8. 0,8. 5,8. 8 m 等工况下分别进行试验。监测结果表明:闸门关键部位的应力均在 100MPa以内,结构强度安全运行要求,闸门流激振动试验结果表明:在闸门开启 30~3000mm间的开度范围内,闸门的振动量亦表 现出两头开度振动大、中间小的变化特征,而小开 度时的闸门振动更为明显。闸门的振动量不仅与 库水位有关,与下游水位和闸门开度也密切相关。 这是闸门小开度时,闸下水现淹没水跃和临门 水跃,对门体产生拍击作用的缘故。因此在库水位 较低的情况下,也会出现较大的振动量,闸门振动 量随库水位的影响没有明显的规律性。 由观测结果可以看出:闸门的振动量以小开度 30mm大,50mm略小,100mm、200mm小。随 后振动量随开度的逐渐回升。从振动方向看, 闸门振动的切向振动量大,径向次之,侧向振动量 小。相应振动均方根值分别为2.1m/s2、 1.19m/s2 及0.58m/s2。较大的振动量出现在闸门开度为 30mm和1500mm时。从振动量与开度变化关系 看,当闸门开启至3000mm时,各测点的振动加速 度出现下降趋势。 (5)闸门动位移结果显示,闸门体的振动 量以面板略大,支臂次之。面板振动较大的部位位 于门叶下部,这与闸门结构的受力特征密切相关。 闸门径向大振动位移均方根值为1.14mm,切向 大振动位移量为1.4mm,侧向大振动位移均方根值为1.58mm。闸门的较大振动位移出现在开启 高度100mm以下,避开这些开度后振动位移均方 根值可控制在0.5mm之内。 (6)闸门的水动力作用包括门体上游面水流脉 动压力和小开度门后旋滚两部分作。上游面 脉动压力主能量一般分布在0~10Hz频段,X势频 率在0~5Hz之间;下游面底缘部位的旋滚作用属于 冲击型荷载。前者仅当闸门处于极小开度运行时, 因下泄水流的不闸门在小开度产生较大 振动;后者可激发闸门的低阶振型,振动响应将更 大,运行时这种工况应当避免。 (7)闸门局部开启时振动应力量X不大,各部 位的动应力一般在2.0MPa以内。但闭门的动 应力相对较大,支臂大动应力为16.0MPa,位于 支臂与面板相接部位;面板大动应力为26.0MPa, 位于下主横梁中部。这是由于闭门中产生水 封与侧轨和油缸不平稳运动产生的振动所致。 (8)通过对闸流激振动原型观测成果的综 合分析,提出闸门的调度和小开度运行应遵循 如下操作规程: ①根据对闸下水流流态、闸门动力特性、流激 振动加速度、动位移及动应力等参数的综合分析, 浅槽区闸门的较大振动量出现在开度为30mm和 50mm时;较大的振动位移出现在开度1500mm以 上。因此,小开度闸门的运行区域宜在e=100~ 500mm,尽量避免在30~50mm的极小开度范围内 运行,并确保闸下出流始终保持处于明流状态。 ②深槽区闸门在小开度时可能出现淹没水跃和 临门水跃,会对门体产生拍击作用,造成较强振动。 在试验下游水位条件下,较大振动量出现在闸门开 启高度100mm以下。若下游水位上涨,则强振区的 闸门开度还会,因此深槽区闸门的开启高度宜 在200mm以上,并随下游水位的作相应。 ③闸门小开度运行时,尤其闸门开度处于100mm 附近时,需要注意液压保压和开度控制问题, 确保闸门运行开度的性。 ④本工程闸工作水头虽然不是很高,但仍 需密切关注闸门小开度运行时底缘下方溢流面混 凝土的蚀损情况,发现问题及时处理。闸门结构总荷载特征 闸门运行中在止水完好的情况下,高速水流对门体的作用由时均动水压力和脉动压力两部分作用 力构成。因此,作用于门体上的总荷载是上述两部分作的合成: P = P0 + P( ) t ( 1) P0 = ∑ A piAi ( 2) P( t) = ∑ A p i( t) A i ( 3) 式中: P0 为时均动水压力荷载; P( ) t 为脉动压力荷载; pi 为测点实测时均动水压力; p i( t) 为测点实测脉动 水压力; Ai ,A i 为测点分摊的作用面积; A ,A 为承受压力的全部面积。 经分析可知,闸门动水静荷载总量随闸门开度的增大逐渐减小,大动水总静荷载为67 928. 5 kN,发生 在闸门全关位;闸门结构总脉动荷载则是先随闸门开度增大而增大,在闸门开度为5. 0 ~6. 5 m 时达到大, 随后逐渐,这一变化特征和闸门小开度泄流时,门前流速小,脉动量小,大开度运行时,门前流速大,水流 脉动量大,及其承受动水荷载面积变化相一致。试验测得闸门大脉动总量约为±1 000 kN,大总脉动均 方根值约为362 kN。 2 深孔弧形闸门的静动力分析