株洲不銹鋼閘門隨著國內(nèi)外一些水工閘門在開啟中出現(xiàn)的啟閉機超載、卡死,甚至閘門等事故，閘門的運行越來越被，而在設(shè)計階段對閘門啟閉力的合理估算是關(guān)系到閘門能否正常運行的重要因素。目前我國現(xiàn)行的《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》(SL74-95)中，給出了平面閘門和弧形閘門在清水中啟門力的計算公式。但在實際工程中，依據(jù)規(guī)范中的公式計算結(jié)果,而選取的啟閉機容量出現(xiàn)了很多問題。本文將對這些問題進行深入研究，具容如下：(1)根據(jù)國內(nèi)幾座水庫淤沙統(tǒng)計資料的分析結(jié)果，提出了將門前淤積的泥沙考慮為由粗細顆粒組成的賓漢體泥沙模型。在此泥沙模型中，粗顆粒之間的和相對提供了剪切應(yīng)力，而細顆粒之間的絮凝作用在閘門開啟的瞬間提供了極限剪切應(yīng)力。這兩種力共同構(gòu)成了泥沙臨界屈服應(yīng)力。并應(yīng)用數(shù)學模型對泥沙臨界屈服應(yīng)力的計算進行了驗證。同時考慮到泥沙對閘門面板的作用，提出了兩種減輕泥沙淤積影響的水工閘門結(jié)構(gòu)，即：雙導軌傾斜平面閘門結(jié)構(gòu)和偏心無大中型水庫的水溫沿深度方向成層分布，表層水水溫高，底層水水溫低。水稻是喜溫作物，為使水稻豐收，必須控制水稻田的灌溉水溫，因此人們希望用水庫中溫度高的表層水灌溉稻田。近些年來人們對表層取水的認識不斷加深，各國都相繼建成了不少表層取水設(shè)施，其本的多節(jié)式表層取水設(shè)施已被大壩會議特別會作為典型*。我國表層取水設(shè)施的設(shè)計剛剛起步，設(shè)計中存在不少問題，為表層取水的設(shè)計水平，作者在收集國外資料的基礎(chǔ)上，撰寫此文。多節(jié)式表層取水設(shè)施見圖１，分３種形式：平面多節(jié)式、半圓筒多節(jié)式、圓筒多節(jié)式。多節(jié)式表層取水設(shè)施由攔污柵、取水塔、取水閘門、事故閘門、底部閘門、閘門、啟閉機、控制設(shè)備等構(gòu)成。其中攔污柵、事故閘門、底部閘門與的攔污柵及的閘門類同。本篇只針對與不同的取水閘門、閘門的設(shè)計問題。圖１ 多節(jié)式表層取水設(shè)施１ 取水閘門取水閘門起取水、隔水作用。取水閘門由多節(jié)門葉連成一體，閘門總高依據(jù)庫水位變化而變化
隨著水電事業(yè)的發(fā)展和高壩大庫的涌現(xiàn) ,閘門尺寸和作用水頭均不斷 .閘門的工作水頭越高 ,高速水流的水力學問題越多 ;閘門孔口面積越大 ,金屬結(jié)構(gòu)的力學問題及加工工藝問題越突出 ;閘門承受的總水壓力越大 ,啟閉設(shè)備的鑄造、鍛造、加工越困難 .工作水頭、孔口面積與總水壓力這三項指標是反映閘門水平的主要指標[1] .巴西伊泰普深孔定輪平板門導流底孔閘門工作水頭 140ｍ ,孔口面積達147.4ｍ2 ,總水壓力達 199.81ＭＮ .法國謝爾邦松的履帶式深孔平板門 ,工作水頭達 12 6ｍ ,面積達 6 8.2ｍ2 ,總水壓力達 84 .30ＭＮ ;大深孔平板門工作水頭 110ｍ ,孔口面積 78.8ｍ2 ,總水壓力 6 6 .10ＭＮ ;大深孔弧形門工作水頭達 136ｍ ,孔口面積 156 .2ｍ2 ,總水壓力 93.4 7ＭＮ .我國劉家峽導流定輪深孔平板門
由于科學技術(shù)和設(shè)計理論的,現(xiàn)有的許多水利工程在對國民經(jīng)濟發(fā)揮巨大作用的同時,也對河道水體水情、水生生物、水體水質(zhì)等產(chǎn)生了較大的負面影響[1]。雖然在重要河道上興建大壩時為魚類的洄游布置了魚道等過魚建筑物,但據(jù)統(tǒng)計能起到有效過魚的魚道只占所建魚道總數(shù)的5%左右。據(jù)報道,我國淡水魚重要產(chǎn)區(qū)之一的淮河,昔日碧波蕩漾、魚蝦競游,而今卻難覓魚的蹤跡。實踐證明,通過對已建閘壩運行進行,適當改建閘壩以擴展其生態(tài)功能,對新建閘壩根據(jù)建筑物的運行特點采用生態(tài)友好型的新型閘壩,可以更好地發(fā)揮水利設(shè)施的效益,將水利設(shè)施的副作用降到低點。因此開展對新型水工建筑物的研究,做到技術(shù)*、經(jīng)濟合理、運行,是非常必要的。大型浮體閘是在浮箱式閘門的基礎(chǔ)上改進而成的新型水工控制建筑物,它突破了浮箱門只能在靜水中或流速很小的水流中使用的,具有生態(tài)型及景觀型雙重功能,是一座可以浮動的啟閉式水閘。水閘平時停靠在岸邊的門庫內(nèi),處于不阻水狀水工弧形鋼閘門在開啟、關(guān)閉和開啟一定的角度的當中,水工閘門會發(fā)生不同程度的振動現(xiàn)象。水工閘門的振動的程度在某些情況下會十分的嚴重,情況嚴重時會造成水工閘門的和臨近構(gòu)筑物的一并。在目前的研究中,對于水工弧形鋼閘門振動問題的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文以某水電站洞中的一扇弧形鋼閘門為研究對象,采用流固耦合理論,利用附加法對其進行靜力分析、動力特性分析以及水體脈動壓力作用下的動力響應(yīng)分析;通過數(shù)值模擬計算了水工閘門在背后有水、無水及水工閘門的不同開啟角度情況下的自振和振型特征,還有水工閘門的自振變化情況隨閘門開度變化的內(nèi)在變化規(guī)律。本文的主要結(jié)論如下:(1)靜力分析結(jié)果顯示,水工閘門的橫梁以及縱梁的應(yīng)力變化幅度相對較小,而且分布相對對稱。閘門的上下臂在受力方面比較均勻,桿件的應(yīng)力分布無論從規(guī)律上看還是從大小上看比較相似,說明弧形閘門的結(jié)構(gòu)形式布置是合理的。水工弧形閘門的總體結(jié)構(gòu)變.
