液压翻板闸门引言溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县相接壤的溪洛渡峡谷段,水电站拱坝坝身布置的8个深孔设计水头105.5 m,孔口尺寸为6 m×6.7m,设置8扇曲率半径为14 m,主纵梁单吊点弧门。为高水头情况下闸门的封水要求,弧门采取闸门预压水封加充压泄压伸缩式水封的水封形式。充压泄压伸缩水封作为主水封,闸门全关时直接对抗上游水头压力;闸门预压水封和门楣水封作为辅助水封,起到防射流及闸门在启闭中的封水辅助作用。与其他高水头电站的深孔闸门水封相同,预压缩水封很难80m以上水头的止水要求,偏心铰紧压式水封和充压伸缩式水封都是运用很广泛的两种解决方案,溪洛渡水电站所采用的解决就是后者。充压伸缩式水封除水封橡皮外,另需要一套的管路伺服对橡胶水封进行充压和泄压控制。溪洛渡深孔充压水封伺服采用"一孔"的设置,主要由空压机、压缩气罐、滤水器、真空泵、管路、电动阀门及控制柜组成,在控制上与深孔使用水力自动控制闸门,可以根据灌溉渠道的运行信息实现渠道水位、流量的控制,从而用户用水需要。而在洪水时期,利用水力自动控制闸门还能通过从渠道中引水输水效率,并实现水资源的利用。但想要达成这一目标,还要确保闸门运行。因此,相关人员还应加强水力自动控制闸门运行问题的分析,以便实现节制分水闸的合理利用。1工程概况在2014年玛纳斯河灌区节水改造工程中,需完成东岸大渠8 km过河涵洞段项目的建设。在该项目施工中,需完成0.93 km引水明渠建设,并完成节制分水闸的建设,以实现灌溉渠道水力的自动控制。而该工程需要从跨马河渡槽引水,为生态水系的水质要求,还需对跨马河河水进行沉砂处理,即在跨马河渡槽上游引水渠道上完成沉砂池布置。受跨河建筑物的,需确保沉砂池处理能力达到渠道大引水流量,所以沉砂池设计流量为18 m3/s[1]。此外,为渡槽上游引水渠道退洪40 m3/s要求,校核流量需达到40 m3/s。
随着我国水利事业几十年的迅猛发展，水工钢闸门的应用需求不断。在众多类型的水工钢闸门中，弧形闸门由于其具有封闭的孔口面积大、闸墩高度小、过水条件、启闭迅速、埋件少等优点，了非常广泛的应用。但调查发现，弧形钢闸门在其应用历史中也出现不少事故。大多数事故是由于其支臂失稳造成，终原因是设计存在缺陷。按照的加理论验算的设计出来的闸门结构，系数偏大，但整体应力分布很不均匀，致使工程的偏大，却很难结构整体运行。因此，有必要对弧形闸门的设计进行改进。结构理论是改进闸门设计的有效之一。目前，新型闸门研究工作多集中在闸门的后期校核以及形状方面。鲜有利用结构拓扑理论水工钢闸门的研究成果出现。本文根据连续体拓扑理论，结合结构有限元分析，较地进行了新型弧形钢闸门设计探讨。本文结合实例，从新给出了设计新型露顶式斜支臂弧形闸门的主要步骤及结果。其主要步骤如下：首先，将设
闸门是水工建筑物的重要组成部分，其运行情况关系到整个枢纽建筑物的。在对闸门进行设计时，如何才能做到既能闸门的正常运行又能尽可能地成本是设计人员关心并一直研究的问题。现行的弧形闸门的设计一般都采用规范中的平面体系计算，这种的计算结果在许多地方超过实测值的20～40％，而在一些关键部位又有可能偏小，因此这种有一定的局限性。目前在数值分析中被广泛采用的有限单元法是一种、且能较真实地反映整体结构各构件协调作用的，但用有限单元法对弧形闸门进行结构分析时，其空间薄板模型的结构非常复杂，建模及计算时间都比较长，在工程设计中运用不便。因此有必要深入分析研究弧形闸门的传力路径、结构特点及各主要构件间的变形协调条件，建立简单易行的弧形闸门框架模型，使其既能充分利用弧门空间体系的整体工作特点，又大大地减小建模的工作量。面板是弧形闸门的重要组成部分，规范中对于面板弯曲应力的计算与校核，是在假定面板区格按照四边固支的支承方浮筒闸门是水力自动闸门的一种形式。它由浮筒、闸板、支承。水封、控制闸阀五部分组成(见图1)。它利用水的浮力作力,自重以及浮筒内的水重作关门力。调节浮筒内的水重可以调节闸门的开启水位和关门水位。这种闸门在运用中,当闸前水位上升到一定程度即大于开门水位时,闸门将随水位继续上升而开起。当闸前水位下降到关门水位后,水位继续下降闸门将随水位下降,直到全关。因此,这种闸门用于闸前水位允许有一定变幅的情况,例如猴儿窝电站尾水渠上的分水闸,由于条件不宜做成溢流堰式分水建筑物,闸前允许有0.乓m的水位变幅,采用了这种浮筒闸门,一取得了的经济效果和使用效果。比劫承美作子透丝李参峥滩味二冰阅洲下龙石弃渗水起其它水力自动闸门来说,浮筒闸门具有结构简单、自重小、造价低的特点,.可以作为溢流堰的比较方案。浮筒闸门工作原理当浮筒闸门前水深为H。时,闸门处于上浮动平衡状态。当闸前水深为H:时,浮筒闸门开启高度为H,一H。,此时泄流量为Q
