成都鸿之海水利设备有限公司
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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,供需矛华北地区经济迅速增长,作为我国重要的工业基地,近年来高耗能工业发展迅猛,电力需求旺盛,电力缺口不断加大,华北地区水电资源匮乏,电力工程建设以热电为主。水对热电工程项目的建设尤为重要,其供水方案是否科学合理,直接关系到项目建成后能否发挥出预期的效益,并满足X政治、经济建设的需要。因此,必须在热电工程项目建设前期对供水方案从经济、技术、环境及社会等各方面出发,研究选择合理的指标及科学可靠的方案综合X选方法,从备选方案中选出总体效果XX且可行的方案加以实施。本文X先结合华北地区水资源现状及热电工程项目建设的特点,重点分析了对供水方案建设的决定因素,并论述了对供水方案进行X选的原则及必要性。其次,明确了供水方案评价指标的确立原则,综合水源、经济、技术、环境及社会等指标,构建了全面、系统、切实可行的评价指标体系。然后,采用层次分析法确定该评价指标体系的指标权重,建立了供水方案决策系统的多层次模糊X选模型。接着,本文以天津市迁建陈塘庄热电概况清水工业园位于榆神工业区东北部的神木县大保当镇秃尾河右岸,占地面积82.05km2,主要以煤化工产业为主,人口6300人,2016年工业产值已达462亿元以上。但由于水资源短缺,严重制约了清水工业园的发展,大部分项目均无法按照原计划实施。2水资源利用中存在的问题2.1水资源总量短缺清水工业园区属干旱与半干旱区,多年平均降雨量仅423mm,年均蒸发量1072.4mm,蒸发量远大于降雨量,且降水年内年际分布不均匀,夏季降雨较多,冬季干旱,区域内浅层地下水储量少,可开发量低,水资源总量严重短缺。2.2供水设施不足清水工业园区所在秃尾河流域内水资源短缺,水资源开发利用程度较高,供水工程数量和规模较小,调蓄能力无法满足清水工业园的用水需求。根据清水工业园发展规划,每年用水量为31025万m3,但仅能从已有的供水工程采兔沟水库抽调3900万m3为清水工业园供水,项目区剩余的27125万m3需水要求根本无法满足。2.3供水设施布局与经济对于闸门振动,在实际运行过程中,不论随机荷载能否引起共振,即使闸门自激振动,振动系统也往往被激励在其固有频率上。因此,闸门振动的外因虽有不同解释,闸门自振特性实际上标志着闸门振动的内因。由于闸门本身结构复杂,加之作用在闸门上的水流脉动压力目前还不能准确地确定,所以目前在进行闸门的动力分析时,大部分工作是通过计算闸门的自振频率,并与作用水流的脉动频率相比较,以便设计的闸门结构的自振频率远离水流高能的脉动频率区,从而确保闸门结构的安全。1流固耦合的运动方程流场内任一点的压力或流速势均服从3D的波动方程,不考虑水体的可压缩性影响,则服从3D的拉普拉斯方程。2p=0(1)在Sp:P=-P(2)在Sn:P n=-ρ2Un t2(3)上式中-P是已知的水动压力;Sn是与结构接触的流体界面;Un是边界位移的法向分量;n是接触面法线,其正向指向流体外部;ρ是流体的质量密度。接触面的所有单元经计算后,通过叠加就能得到流体内附加动压力在结构上产生的平面钢闸门作为在工程中应用X为广泛的闸门型式之一,因其结构和工作条件的复杂性,使得其在运行中存在着诸多安全问题。闸门在启闭过程中或是局部开启时,往往会产生启闭困难、空蚀或振动,严重时可能会引起闸门的破坏。闸门的自振特性是其发生振动的内因,过闸水流产生的负压和脉动压力是导致闸门空蚀和振动主要外因。底缘结构型式不仅影响到闸门的自振特性,而且对过闸水流流态也有较大的影响。因此,基于流固耦合数值模拟方法,以闸后发生淹没水跃的潜孔式平面钢闸门为研究对象,对不同底缘结构型式闸门的启闭力、底部负压及静动力特性进行分析比较,所得结论为闸门底缘结构的合理布置提供科学依据,具有重要的工程实际意义,同时也为平面钢闸门底缘结构型式的研究开拓了一种新的思路,对不同种类平面钢闸门结构布置研究有一定参考价值。本文主要工作和结论如下:(1)利用商业软件ANSYS12.0进行参数化建模,以ANSYS WORKBENCH为操作平台,采用FLUENT模块对二维闸后水在水利水电工程中,平面钢闸门是应用X早、X广泛的闸门型式之一。因其结构简单,制造、安装、维修方便,有互换性等X点,而广泛应用于水利水电工程的泄水系统、引水发电系统、灌溉系统、航运系统等。平面钢闸门是一种具有很强的空间效应的结构,应采用空间有限元对其结构的整体工作性能进行计算分析。闸门在启闭过程或局部开启时,甚至在关闭挡水时,常常产生振动,振动有时会达到相当严重的情况,从而可能引起闸门的振动破坏,因此,对闸门进行考虑流固耦合效应下的动力特性分析和设计十分必要。与传统的设计方法相比,X化设计不仅加快了设计速度,节省了投资,而且还提高了设计质量。本文利用有限元分析软件ANSYS基于APDL参数化设计语言的有限元技术对闸门进行了静力分析和考虑流固耦合效应的不同工况下的动力特性分析,并在此基础上,利用ANSYSX化模块,建立了静力X化和动力X化设计模型,并对工程实例进行了计算。算例表明,所建模型合理,X化结果有意义。文中所作结论对平面钢闸闸门与水流相互耦合产生的闸门振动称为流激振动,是平面钢闸门破坏的主要原因[1]。为避免平面钢闸门发生此种振动情况,可从以下2个方面入手:一是改善闸门进出流条件,尽量消除不利流态;二是X化平面闸门结构,改变其固有频率以避开动水激励力的高能区,提高闸门的抗振能力。对于平面钢闸门,若使其工作段的水流流态有较大的改善,势必涉及其他水工结构的改变,这在通常情况下很困难。因此,从平面钢闸门的结构入手,研究平面钢闸门的动力特性是改善闸门流激振动的X途径。1水动力荷载与闸门的自振特性流激振动涉及水流、结构及其相互耦合作用,属水弹振动范畴。一般情况下,水流作用力是闸门振动的外因,而闸门结构自身的自振特性是其振动的内因[2],因此研究平面闸门的流激振动,就必须研究水动力和闸门自振特性及其相互关系。水动力作用下闸门结构振动响应能谱由下式确定在水利水电工程中,平面钢闸门是应用X早、X广泛的闸门型式之一。因其结构简单,制造、安装、维修方便,有互换性等X点,而广泛应用于水利水电工程的泄水系统、引水发电系统、灌溉系统、航运系统等。撑卧式平板钢闸门是一种新型的闸门形式,它借助于闸门后被油缸施加到支撑桁架的推力而撑起,起到拦河蓄水的作用,闸门在开启时是通过油缸减小推力,桁架沿着设计好的轨道向下游滑动,在一制动装置的作用下,闸门逐渐倾斜泄水得以实现。整套系统主要有闸门梁系、闸门支铰、支撑桁架、滑动轨道、制动装置、上支铰、下支铰及止水构成。闸门由钢面板,型钢主架等构成,门间以止水和连环扣件联系,可以多门一联,采用同时启闭的要求。各闸门联结处无需修建中墩,与普通钢闸门比较,节省了部分工程造价,由于闸门支撑桁架的存在,该闸门在设计上允许X出规范中规定的应变设计等要求,即可以允许较大的变形,因此可以节省钢材的用量。现在撑卧式钢闸门正处于探索阶段,相关的设计规范还没有出台,其结构计算等理对于闸门振动,在实际运行过程中,不论随机荷载能否引起共振,即使闸门自激振动,振动系统也往往被激励在其固有频率上。因此,闸门振动的外因虽有不同解释,闸门自振特性实际上标志着闸门振动的内因。由于闸门本身结构复杂,加之作用在闸门上的水流脉动压力目前还不能准确地确定,所以目前在进行闸门的动力分析时,大部分工作是通过计算闸门的自振频率,并与作用水流的脉动频率相比较,以便设计的闸门结构的自振频率远离水流高能的脉动频率区,从而确保闸门结构的安全。1流固耦合的运动方程流场内任一点的压力或流速势均服从3D的波动方程,不考虑水体的可压缩性影响,则服从3D的拉普拉斯方程。2p=0(1)在Sp:P=-P(2)在Sn:P n=-ρ2Un t2(3)上式中-P是已知的水动压力;Sn是与结构接触的流体界面;Un是边界位移的法向分量;n是接触面法线,其正向指向流体外部;ρ是流体的质量密度。接触面的所有单元经计算后,通过叠加就能得到流体内附加动压力在结构上产生的.平面钢闸门作为在工程中应用X为广泛的闸门型式之一,因其结构和工作条件的复杂性,使得其在运行中存在着诸多安全问题。闸门在启闭过程中或是局部开启时,往往会产生启闭困难、空蚀或振动,严重时可能会引起闸门的破坏。闸门的自振特性是其发生振动的内因,过闸水流产生的负压和脉动压力是导致闸门空蚀和振动主要外因。底缘结构型式不仅影响到闸门的自振特性,而且对过闸水流流态也有较大的影响。因此,基于流固耦合数值模拟方法,以闸后发生淹没水跃的潜孔式平面钢闸门为研究对象,对不同底缘结构型式闸门的启闭力、底部负压及静动力特性进行分析比较,所得结论为闸门底缘结构的合理布置提供科学依据,具有重要的工程实际意义,同时也为平面钢闸门底缘结构型式的研究开拓了一种新的思路,对不同种类平面钢闸门结构布置研究有一定参考价值。本文主要工作和结论如下:(1)利用商业软件在水利水电工程中,平面钢闸门是应用X早、X广泛的闸门型式之一。因其结构简单,制造、安装、维修方便,有互换性等X点,而广泛应用于水利水电工程的泄水系统、引水发电系统、灌溉系统、航运系统等。平面钢闸门是一种具有很强的空间效应的结构,应采用空间有限元对其结构的整体工作性能进行计算分析。闸门在启闭过程或局部开启时,甚至在关闭挡水时,常常产生振动,振动有时会达到相当严重的情况,从而可能引起闸门的振动破坏,因此,对闸门进行考虑流固耦合效应下的动力特性分析和设计十分必要。与传统的设计方法相比,X化设计不仅加快了设计速度,节省了投资,而且还提高了设计质量。本文利用有限元分析软件ANSYS基于APDL参数化设计语言的有限元技术对闸门进行了静力分析和考虑流固耦合效应的不同工况下的动力特性分析,并在此基础上,利用ANSYSX化模块,建立了静力X化和动力X化设计模型,并对工程实例进行了计算。算例表明,所建模型合理,X化结果有意义。文中所作结论对平面钢闸闸门与水流相互耦合产生的闸门振动称为流激振动,是平面钢闸门破坏的主要原因[1]。为避免平面钢闸门发生此种振动情况,可从以下2个方面入手:一是改善闸门进出流条件,尽量消除不利流态;二是X化平面闸门结构,改变其固有频率以避开动水激励力的高能区,提高闸门的抗振能力。对于平面钢闸门,若使其工作段的水流流态有较大的改善,势必涉及其他水工结构的改变,这在通常情况下很困难。因此,从平面钢闸门的结构入手,研究平面钢闸门的动力特性是改善闸门流激振动的X途径。1水动力荷载与闸门的自振特性流激振动涉及水流、结构及其相互耦合作用,属水弹振动范畴。一般情况下,水流作用力是闸门振动的外因,而闸门结构自身的自振特性是其振动的内因[2],因此研究平面闸门的流激振动,就必须研究水动力和闸门自振特性及其相互关系。水动力作用下闸门结构振动响应能谱由下式确定在水利水电工程中,平面钢闸门是应用X早、X广泛的闸门型式之一。因其结构简单,制造、安装、维修方便,有互换性等X点,而广泛应用于水利水电工程的泄水系统、引水发电系统、灌溉系统、航运系统等。撑卧式平板钢闸门是一种新型的闸门形式,它借助于闸门后被油缸施加到支撑桁架的推力而撑起,起到拦河蓄水的作用,闸门在开启时是通过油缸减小推力,桁架沿着设计好的轨道向下游滑动,在一制动装置的作用下,闸门逐渐倾斜泄水得以实现。整套系统主要有闸门梁系、闸门支铰、支撑桁架、滑动轨道、制动装置、上支铰、下支铰及止水构成。闸门由钢面板,型钢主架等构成,门间以止水和连环扣件联系,可以多门一联,采用同时启闭的要求。各闸门联结处无需修建中墩,与普通钢闸门比较,节省了部分工程造价,由于闸门支撑桁架的存在,该闸门在设计上允许X出规范中规定的应变设计等要求,即可以允许较大的变形,因此可以节省钢材的用量。现在撑卧式钢闸门正处于探索阶段,相关的设计规范还没有出台,其结构计算等理钢闸门的应力分析研究一直是水利工作者重点关注的课题。由于现实实验研究受到了加载问题、结果监测问题的限制,对于钢闸门应力分析问题的研究多依赖于数值方法。东武仕水库以防洪、供水为主,同时还具有水利发电等多功能的大型水利枢纽,由于水库建成已久,水库泄洪洞等结构都存在一定隐患,威胁着工程自身的安全。为了保证水库下游重要城市及基础设施安全,需对水库泄洪洞除险加固。东武仕水库泄洪洞为有压短管接拱式无压涵洞型式,分3孔,且两端都是悬臂。经分析,该泄洪洞除险加固项目施工方案需采取运用两个闸门中墩实行双悬臂组合式钢叠梁来封堵闸门,在检修门上游进行水下临时封堵的方案。双悬臂闸门水下封堵方式在实际工程中应用极少,存在很多的实质问题需要研究。针对东武仕水库双悬臂钢叠梁闸门的运行方式和受力特点,采用有限元数值模拟的方法对钢闸门进行静力学和动力学模态分析,在静力学分析的基础上计算出主梁、面板的X大弯曲应力以及腹板的X大剪应力,并对钢闸门进行动力学模态分析弓I言飞来峡溢流坝设有15个14mX12m（宽X高）带双胸墙的溢流孔，两堵中隔墙将下游分成三个溢流区。溢流坝采用高淹没度面流消能，水流流态复杂，X大单宽流量达120m’／s·m。闸门、闸墩及中隔墙等结构均受到负漩振荡水流及波浪的动力作用。国内外不少工程的类似结构往往在泄流中遭到破坏，如美国Taxas坝消力池导墙与Navsjo坝中隔墙”’。Navsjo坝泄流时脉动频率为3．0～4．6HZ，与中隔墙自振频率接近，因材料疲劳而损坏［‘’。据初估，两坝隔墙的基频分别为5．7及3．ZHZ。我国大化水电站溢流坝与飞来峡溢流坝类似，运行中间墩振动位移的均方根值达1．58mm。而弧形闸门的损坏以致失事的工程实例更是屡见不鲜｛’－”。因此，溢流坝及闸门结构的流激振动应引起工程界的广泛关注。溢流坝结构系统的流激振动，涉及到闸室水流运动、各类结构振动，以及水流与结构、结构与结构的耦合作用。应该指出，已往仅研究水流与某一类结构的水弹性振动，而忽略了另耿达水电站溢流坝与非溢流坝错位原因分析李其才（汶川映秀湾水力发电总厂，汶川，６２３００３）摘要耿达电站拦河闸１９８６年３月下闸蓄水，出现溢流坝与非溢流坝接缝错位问题，运行１０年来，错位逐年发展，已达２４ｍｍ．本文对错位原因进行了分析，得出错位近期尚不致危及拦河闸安全，拦河闸坝符合正常坝条件．关键词耿达水电站，溢流坝，错位，原因，分析１概述耿达水电站系引水式电站，装机容量４Ｘ４０ＭＷ，X一台机组于１９８６年５月投产发电。拦河闸高３１．５ｍ，宽４０ｍ，长９０．６ｍ，自右而左分别为非溢流坝段长３６ｍ，３孔泄洪闸段长３４．６ｍ，ｌ孔冲沙闸长６．５ｍ，ｌ孔引渠长１２．５ｍ，一段连接坝长５．６ｍ。闸顶高程１５０２．５ｍ。右岸非溢流坝段为加筋混凝土重力式结构，其中３号坝段为岸边坝块，建于岩基上，２号坝块（部分在岩基上）及１号坝块均按非岩基重力坝设计。３号非溢流坝段兼作省道３１７公路改线段的一部分，坝段长９．３ｍ，宽２７．４ｍ，２号及１号坝段长东西关水电站右岸溢流坝断面的试验研究吴宪生（成都勘测设计研究院，成都，６１００７２）摘要东西关水电站右岸溢流坝选用台阶式溢流坝，根据对溢流坝断面模型进行的流态、消能效果与台阶上时均压力分布的试验研究表明，该坝面采用台阶式是可行的，在一定流量范围内，由于水流自掺气的形成，显著提高了溢流坝面的消能效果，台阶上的时均负压一般不大，在合理的运行条件下，坝面不会发生空蚀破坏，台阶上也可不设通气设施。关键词台阶式溢流坝，自掺气，时均压力，空蚀ＩＤＵｔｏ东西关水电站枢纽正常蓄水位２４８．ｓｉｎ，设计流量３０５００ｍＶｓ（Ｐ—２％），校核流量４１７００ｍ’／ｓ（Ｐ—０·２％），设计水头１７ｍ。档水建筑物从左岸至右岸依次为左岸溢流坝、九孔泄洪闸和右岸溢流坝。右岸溢流坝总长２８０ｍ，坝顶高程２４８．ｓｉｎ，堰顶的上游面曲线为椭圆形，下游面曲线为ＷＥＳ标准剖面。为适应碾压混凝土施工的工艺要求，增加坝面的消能效果，右岸溢流坝下游坝面直线段设计为南四湖二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.进行泄水建筑物高速水流原型观测,具有重要的实际意义和科学价值.X先,它可以直接为工程的安全运行服务,充分发挥工程的经济效益.其次,它可验证水工模型试验的正确性,为解决模型缩尺的影响提供素材.此外,还可以补充研究一些在水工模型试验中所不能研究的问题,如掺气、通气、水雾等等.目前,国内已有不少工程进行了高速水流原型观钡吐,测量项目繁多,内容丰富,取得了许多宝贵资料.笔者根据曾参加过的几项工程的原型观测,并结合国内有关文献进行综合分析,整理成本文,以供设计、管理和科研部门的有关人员参考.一、泄水建筑物的空蚀与磨损 (‘)刘家峡右岸泄洪洞 刘家峡右岸泄洪洞是由原导流洞改建为召龙抬头”式泄洪洞,兼作放空和排沙之用.其设计流量为2,14om3/s,反弧段X大流速为40~45m/s.该洞在导流和改建后的泄洪期,反弧段下游洞身底板先后发生了3次较大的破坏,如图l所示. 1968年10月导流运行期间,X大泄洪流量为3,320m丫5.反弧段左侧底板.我国的工程实践 对高水头泄水建筑物,如何避兔或减轻空蚀破坏作用,是设计中很重要的问题,它关系到所设计的建筑物是否能安全运用,国内外因空蚀而导致建筑物的破坏不乏其例,为适应高速水流特点和防止空浊破坏,人们从各个方面实践的结果,积累了不少成功的经验,具体措施归纳起来有: 二.采取合理的建筑物体型,提高低压区的压力, 2.采用高强度或抗空蚀性能的建筑材料, 3.提高建筑物过水面平整度, 4.设置掺气减浊设施。 合理的建筑物体型是解决空蚀发生必须X先考虑的,目前对于深孔进水口及门槽型式研究的比较多,有较为成熟的经验,如采用得当,对防止或减轻空蚀发生是X的。但对于溢流面急流泄水道、泄洪洞跌落急流段等高流速部位,空化指数极低(见表1),这就不单是依靠体型所能解决的。又如当消力墩采用流线型后,其消能效果则又受到影响,使消能要求与防空蚀要求互相矛盾。 表1 泄 水 建 筑 物 初 生 空 穴 数 实 例已有的国内仆河流水质模烈中,只少复气的计算,只考虑了水气交界而上的大气笼氧、光合作用产氧等方面的曰亲,来计入河渠中因建筑物泄流卷吸空气而产生的里氧作用,从而对复氧和自净能力估计偏低。 随着水资源开发的蓬勃发展,在河流上尤其中小型河流或渠道.扛兴建有相当数量的各种形式水工建筑物,正确地估算这些建筑物的复氧能力和评价它们对改善水环J竞质显的效益是非常必要的。,一、水流卷叮‘之气的观象 和机理 具有自由表面的水流(即所谓明渠水流),当其流速高达一定程度以后,水流就会从自由面上卷吸空气,这种现象在水力学中称为水流掺气。含有空气的水气混合流称为掺气水流。人们从跌水、瀑布、射流中观察到呈乳自色的流动,乃是水休接入空气以后呈现的特征。 自木世纪20年代以来,水流按气的现象己为众多的科学家所认识,并作了大量的研究工作〔1〕。我国自5。年代开始,对水流掺气的机理和掺气水流的基本规律也作了许多研究〔1〕。工程师们利用水流掺气的原理来减免过流建筑物发.泄水建筑物是调节水库的重要设施,通常采用的型式有:坝身泄水底孔、虹吸式溢洪道、开敞式泄洪陡槽、泄洪隧洞、泄洪竖井及坝顶溢流段等等。当它建筑在含有泥沙的平原河流或悬移质和推移质含量更大的山区河流上。泄洪过水时,在高速含沙水流冲刷和气蚀作用下,会遭到不同程度的磨损和破坏,甚至导致严重的失事。 因此,在设计中必须对此问题加以重视并采取相应措施。对建筑物过水表面的体形和抗冲蚀材料要严加选定,要严格控制施工质量,特别是过水底板不平整度,消除产生气蚀的条件;确定合适的操作方式;以保证泄水建筑物的安全运行。 但至目前为止,有关气蚀的理论研究尚不能提出一种完善的计算方法,来定量地确定泄水建筑物在运行中气蚀破坏的程度。抗蚀材料也是如此,理论计算依据不完善。许多试验研究和工程运行经验表明:气蚀和磨损往往是相伴发生,互相影响,它不仅与水流流速和含沙量有关,而且也与水流中泥沙成份、颗粒大小和形状有关。目前抗磨蚀措施除理论探讨外,往往通过工程实小浪底枢纽是黄河干流上以防洪减淤为主、兼有发电、灌溉、防凌等综合目标的枢纽工程。由于水头高、泄洪排沙规模大,防洪减淤在运用上的要求特殊,坝址处地质条件复杂(仅左岸风雨沟处具有布置泄水建筑物的地形、地质条件),因此工程布置难度很大。为了探求经济合理的布置形式,有关人员曾进行了大量的研究。并提出6种主要参考方案(见图1),其中方案1和方案2的排沙洞和泄洪洞是分散布置,方案3~6的排沙洞和泄洪洞是集中布置。方案5将所有泄流建筑物布置在风雨沟的沟口和沟的中段。方案6将所有泄流建筑物布置在沟的中段和尾部。此外在进水口的布置上也是形式多样、类型各异,究竟哪种布置形式X越,笔者多年来对此进行了动床模型试验并根据试验资料进行了分析和比较,现提出来供有关人员参考。方瑰、方案翔方澡馨君滩扩矍些蒸圈f泄流建筑物六种平面布皿方案、泄水建筑物门前可能出现 几种基本流态 设计泄水建筑物布置方案时,要求泄流建筑物门前的水流工程概况某抽水蓄能电站是为电力系统提供调峰、填谷和紧急事故的备用,其内部构件有上水库、输水系统、发电厂房、下水库等,属于Ⅰ等大(1)型工程,设计发电量为20亿kW·h,年抽水电量为26.8亿kW·h,根据其运行特性,主要是在下水库布设泄水建筑物,并置于右坝头库岸段,以满足双向挡水的需求。该电站的下水库枢纽包括挡水、泄水及补水建筑物,还有进出水口、库岸、库盆等,其中:挡水建筑物属于均质土坝,坝顶的宽度及高度分别为7 m、11.4 m、轴线全长为833m。库岸则是开挖形成的库岸挡水,泄洪闸则是由固定式启闭机启闭控制的4m×5.9m工作闸门所构成。2结构型式的设计分析2.1设计思路水库的周边要设置一定数量的截水沟和排洪渠,在下水库区域内的来水主要是大气降水,其集雨面积为0.71km2,大体对应水库正常蓄水位的水面面积。上、下水库24h的暴雨、洪量设计,见表1。2.2泄水建筑方案比对及确定根据本工程的具体情况,可以对下水库泄水建筑物的概况角木塘水电站位于芙蓉江干流下游河段,地处贵州省道真县忠信镇联江村,为芙蓉江水电梯X开发中的X10X,电站距道真县城33 km,坝址以上流域面积6886 km2,多年平均年径流量42.3亿m3,多年平均流量136 m3/s,水库总库容3259万m3,X大坝高55 m,坝轴线长154.8 m,电站装机容量70 MW,保证出力10.1 MW,多年平均发电量为2.51亿k W·h,等别为Ⅲ等,规模为中型。表孔位于水库的坝顶,共设有5孔,孔口尺寸为12.5 m×19 m(宽×高),在每孔上均设置有1扇工作闸门,用于正常情况下抬高水库的水位,增加库容,满足发电要求,汛期开启渲泄掉库内的多余水量,确保大坝的安全。因坝前死水位高于溢流堰顶16.5 m,工作闸门常年挡水,且存在长期局部开启工况,为便于工作闸门及其埋件的检修,在工作闸门的上游侧设置了1扇叠梁式检修闸门,5孔共用1扇检修闸门,5孔检修门槽。由于本工程下游水位较高,工作门布置为平本文简要介绍了官地电站表孔闸门控制系统开度出现缓慢漂移的现象,在此基础上分析出开度漂移的原因及解决方法,成功解决了开度漂移的问题,对于处理闸门系统同类问题有一定的借鉴意义。关键:闸门;开度漂移;力士乐;开度传感器0引言官地水电站位于四川省凉山州西昌市与盐源县交界的雅砻江上,是锦屏一、二X电站和二滩电站的中间梯X电站。官地水电站枢纽主要建筑物由左右岸挡水坝、中孔坝段和溢流坝段、消力池、右岸引水系统及地下厂房发电系统组成。碾压混凝土重力坝X大坝高168m,溢流坝段布置5孔溢流表孔,每孔净宽15m。右岸地下厂房装机4台600MW机组,总装机容量2400MW,年平均发电量为111.29亿k W·h,2011年X台机组发电,2013年竣工。官地电站表孔闸门采用2×2500KN液压启闭机,每台液压启闭机各设一套油泵站,包含两台油泵电机,互为备用。采用了德国力士乐陶瓷活塞杆及内置式CIMS MKⅢ行程检测装置。官地电站#1~#5表孔闸门百色水利枢纽工程溢流坝布置 4个表孔弧形闸门 ,其主要任务是渲泄洪水并调节水库水位 ,要求能够动水启闭、局部开启。为了闸门开启时压低水舌 ,避免坝面产生负压和水舌冲击闸门底缘 ,弧门底槛布置在溢流坝堰顶偏下游 3ｍ处。孔口尺寸 :14ｍ× 19ｍ(宽×高 ) ,面板的曲率为 2 1ｍ ,闸门设计以水库正常蓄水位 2 2 8ｍ为设计水位 ,以库水位平门顶时的水位 2 2 8.6 7ｍ为校核水位。闸门的总水压力为 2 382 3ｋＮ。启闭设备采用ＱＨＬＹ - 2×16 0 0型液压启闭机。该弧门及其启闭机均属于X大型水工金属结构设备 ,如此X大型的表孔弧门液压启闭机在广西尚属X次应用。溢流坝闸门和启闭机布置见图 1。图 1 溢流坝闸门启闭机布置图1 闸门设计1.1 刚度比和动力系数的确定本闸门采用双主横梁式斜支臂框架结构布置。为了减少上悬臂的高度 ,支臂之间的夹角尽可能地增大。上下主横梁按等水压布置 ,由于总水压力达2 382 3ｋ工程概况某水利枢纽工程为Ⅱ等大(2)型工程,挡水建筑物为碾压混凝土双曲拱坝,坝高90 m,属于中小型拱坝。泄水建筑物分2层布置于坝身,包括两个表孔及一个底孔。原设计溢流表孔采用挑流消能方式,消能工体型为对称收缩的窄缝布置形式,泄洪槽宽度18 m,X大单宽泄流量接近70m3/(s·m)。底孔布置于两表孔中间。受布置形式的限制,其表孔采用传统挑流消能方式容易产生向心集中问题。表孔布置形式不同,解决向心集中问题的方式也不同。一般多孔布置形式常通过各孔不同体型的联合消能方式解决向心集中问题,即各表孔选择不同形式的挑流鼻坎,充分发挥各体型的X势。而双孔布置形式受泄水孔数量的限制,难以采用各孔不同体型的联合消能方式,其挑流鼻坎多采用窄缝或差动坎体型来提高消能率,以解决向心集中问题。与窄缝消能工相比,孔内差动坎体型的消能率相对更高一些。从差动坎的高度上又可将差动式体型分为低差动坎和高差动坎。低差动坎在工程中应用较为成熟,一般适用于流量较小的.概述二滩水电站位于四川省西南部攀枝花市境内的雅砻江下游,距雅砻江与金沙江的交汇口33km,是我国20世纪建成的X大的以发电为主的水力发电枢纽工程,也是我国利用国际招标机制和世界银行贷款建设的X一座巨型水电站。二滩大坝为混凝土双曲拱坝,X大坝高240 m,坝顶高程1 205 m,坝顶全长774.69 m,坝顶宽11 m,坝底X大宽度55.7 m,为我国20世纪建成竣工的X一高拱坝。坝体设7个泄洪表孔、6个泄洪中孔和4个底孔。二滩拱坝表孔布置在拱坝中央,孔口沿拱坝图1表孔立面布置图110 Sichuan Water Power图2表孔溢洪道平面布置图中心线对称布置,主要由闸墩、溢流坝、大梁(上部拱坝基本体型断面)三部分组成。表孔堰顶高程1 188.5 m,堰上正常水头11.5 m,每孔宽度11m,溢流前缘总宽143 m。溢流堰面为WES曲线型,定型设计水头11.5 m。闸墩头部为流线型,闸墩X宽处大于11.0 m,尾部宽度2 m。错块底部与阐敏连接方式角木塘水电站为碾压混凝土重力坝,采用坝身表孔泄洪,共 目前常用的工程预应力闸墩锚块底部与闸墩的连接方设5个表孔。中墩长38.080 m,厚3.5 m;左边墩长48.018 m,右 式主要有两种:完全连接;铺设三油二毡的弹性垫层连接。边墩长49.386 m,边墩厚3m。孔口采用12.5 m x 19.6 m(宽X 已建工程中漫湾、喜河、天生桥一X和安康等工程采用了弹高)弧形工作门。角木塘水电站表孔X大单宽泄量为217.6 m% 性垫层的连接方式。设置弹性垫层可减小锚块底部约束,有校核工况),表孔孔口尺寸12.51115钢绞线,设计永存吨位:中墩为2440 kN,边墩为2110 kN;设计张拉吨位:中墩为3000 kN,边墩为2600 kN;X张拉吨位:中墩为3300 kN,边尚屯 墩为2860 kN。水利工程是一项民生工程,长期以来,国外专家对水工闸门及其启闭机构进行了大量且深入的研究,积累了丰富的理论知识和经验,研制出了一批性能突出、可靠性高的闸门启闭机构。然而目前我国闸门启闭机构的技术发展比较缓慢。目前,尤其针对跨距水工闸门及启闭机构的研究文件甚少。随着国内外一些水工闸门在开启闭合过程中出现启闭X载、卡死,甚至闸门破坏等事故,闸门的运行安全越来越被重视[1-3]。水工闸门在水利水电工程建筑物中起着泄水或蓄水的作用,通过闸门的启闭能够实调节水位、控制流量、排涝、灌溉、发电及通航等功能。为了保证闸门在启闭过程中平稳安全运行,针对跨距为60m的翻转式闸门的启闭机构,为了提高启闭机构的在运行过程中的平稳性能,本文运用ADAMS软件对六连杆启闭机进行仿真,分析了六连杆启闭机参数对闸门在静水环境下闭合过程中的影响,为改善翻转闸门启闭过程的平稳性能提供了理论依据[2-5]。1翻转式闸门启闭机构的工作原理翻转式闸门启闭机构主要由弧形闸门.概述郑东新区“水域靓城”再现自然与人文的相互融合,水是郑东新区画龙点睛之笔,也是郑东新区X为灵动的建筑作品.其中X为有名的内部水系由东西运河、南北运河、如意湖和龙湖组成,加上与之相连的东风渠、金水河和熊耳河组成的外围水系,共同形成了郑东新区的水系.水系X重要的3座控制闸(A2,A8,A9控制闸),主要承担内部水系和外围水系的水流控制任务,其跨度达到104 m.闸型设计不仅要考虑设备的使用要求,而且要考虑景观效果和操作运行.为此,黄河设计公司根据建设要求和工程实际,对新型闸门和启闭设备开展了多方面的探讨.2工程任务3座控制闸运行方式和任务基本相同,主要是:a.水系连通.非汛期时保证金水河、熊耳河及东风渠与CBD中心如意湖、东西运河和南北运河等水系连通.b.通航.控制闸的结构形式必须满足游船通航要求.正常运用时,控制闸开启通航,通航净高3.0 m,游船吃水深度1.5 m.c.水体交换.为实现城市的良性运转,郑东新区提倡一系列再生大跨度液压上翻转式闸门已成功应用在郑东新区的东西运河与金水河连通的A2控制闸、与熊耳河连通的A8控制闸及南北运河与东风渠连通的A9控制闸上,均采用闸桥结合布置型式。3座控制闸的宽度均为104 m。每座控制闸的大跨度闸门分别由13扇闸门单元组成,在左、右岸分别设置1套启闭液压泵站,包括3套油泵电机组、1个油箱和溢流、启门、闭门、纠偏电磁阀等。每2组闸门单元设1套锁定液压泵站,位于两闸门单元间的闸门侧钢梁上平台,包括1台油泵、1个油箱和锁定、解锁电磁阀等。每组闸门单元均设左右2只启闭油缸和左右2套锁定油缸。左岸液压泵站启闭1～7号闸门,右岸液压泵站启闭8～13号闸门。奇数编号闸门与偶数编号闸门为叠加布置型式,不能同时启闭。1控制系统的设计控制闸的控制系统设计原则为可靠性高、操作方便、自动化运行,控制方式近期以现地控制为主、远方监控为辅,远期以远方监控为主、现地控制为辅。为此,每扇液压上翻转式闸门各配置1套以双机热备可编程控制器引言人员闸门是在X站堆停堆换料和运行期间,操作、维修人员进出安全壳的通道,同时还可用于某些小型设备、工具和仪表等的运送。人员闸门无论是液压传动还是电机传动,都具备在失电情况下人员手动操作的功能。人员闸门锁紧机构工作原理为二X齿轮传动将手轮转矩放大驱动连杆转动进而推动门插销,依靠门插销上坡面将密封舱门压向O形橡胶圈达到密封的目的。使用Solid Works软件依据零部件图纸构建人员闸门锁紧机构的三维实体模型,并添加各个零部件的配合关系,建立其虚拟样机模型。通过进行仿真分析Adams软件模拟的虚拟样机模型研究人员闸门锁紧机构的门插销上测量点的位移、速度和加速度。根据门插销阻力与位移的函数表达式,可以仿真分析出手轮X大操作力矩的数值及此刻的机构运动位置。1人员闸门锁紧机构的结构分析所研究的X站人员闸门在对主要零部件逐个建模并按实际功能进行装配后,效果图如图1所示。但整个设备模型约束条件众多不利于后续数据导出仿真分析,故使用图2中.随着科技的发展和时代的进步,挡水闸在城市生态水系、河流出海口、河道治理等X域迅速发展。此类挡水闸除具有常规的水流控制任务外,还要满足交通、景观、生态、节约空间等要求。由于相对水位低、河道宽,闸门的跨度很大,且很多闸门开启后还要具备通航条件,因此常规闸门已很难满足这样的设计条件。近年来,大跨度闸门很好地解决了这个难题,此类技术也成为该X域一个重要研究方向。在水利工程中,挡水宽度在30 m以上的单孔闸门已属于大跨度闸门范畴。与常规闸门相比,大跨度闸门结构复杂、技术难度高。笔者按转动形式将此类闸门分为下翻转式、上翻转式和平转式3种,并介绍其在国内外工程中的应用实例。1下翻转式大跨度闸门1.1液压下翻转式闸门液压下翻转式闸门布置在水下,两侧设有拐臂。液压启闭机安装在闸墩两侧,通过液压启闭机牵引拐臂控制闸门的启闭。活塞杆的伸出与缩回使闸门绕水道底坎的固定铰转动,实现挡水和泄水。该类闸门国内X早应用在安徽黄山妹滩水电站,见图1。该闸门宽度为我国已建钢闸门近千座,其中弧形闸门约200座,这些闸门大部分运行良好,但也有相当数量的闸门振动强烈,有的甚至造成巨大损失[1].国外对弧形闸门的振动也常有报道[2~5].文献[6]分析了我国20世纪六七十年代修建的10多座低水头弧形钢闸门失事实例,其中大多数定性为弧形闸门支臂动力失稳.迄今为止,定量研究弧形闸门支臂动力失稳的报道还很少见到.动力失稳的特征表象是出现比较强烈的简谐振动.但出现较强的简谐振动不一定是动力失稳,而有如下4种可能情况:(1)简谐迫振力的频率和系统的自振频率非常接近,出现通常说的共振状态,但不是动力失稳;(2)干扰力的频带较宽,无明显峰值,近似截断白噪声,结构阻尼较小且基频在干扰力频谱范围内,这时也会出现较强的类简谐振动,但它不是通常意义下的共振,更不是动力失稳;(3)自激振动,这是系统中存在负阻尼,且在微幅振动时负阻尼大于结构阻尼,出现发散的单频振动,由于结构阻尼的非线性,在某一状态建立新的平衡,形成简谐弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一。但闸门在启闭过程或局部开启时，甚至在关闭挡水时，常常产生振动，振动有时会达到相当严重的地步，从而可能引起闸门的动力破坏或某些构件的动力失稳。因此，弧形闸门的动力问题一直属于闸门设计和运行过程中一个需要解决的重要问题。弧形钢闸门的失事往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失稳定所致。实测结果表明，将柱(支臂)按两端铰接压杆计算得到的自振频率值，与实测频率值很接近。因此将弧门柱视为处于空气中的两端铰接压杆，在纵向干扰力(由弧门门叶和主梁传来的动水压力)作用下进行动力稳定分析，基本能反映弧门柱的主要工作特性。本文在对平面刚架稳定性分析的基础上，根据弧门主框架柱的柱端约束条件，把水体对闸门面板的作用力简化为一个周期性变化的简谐荷载，根据弹性体系动力稳定理论，分析了两端铰接斜杆在周期性变化的简谐荷载作用下的动力稳定性，找出影响因素与其动力特性的关系。经过计算和分析，得出了一些有价值的结论。本文的工作水利工程弧形钢闸门，主要用于水库的控制泄洪，是保证大坝安全的X重要建筑物之一。工程实践证明，闸门在动水启闭过程及在某些局部开启运行时由于水流的作用，都有不同程度的振动。在一些特定条件下，某些闸门曾产生较强烈的振动，少数闸门曾产生共振和动力失稳现象。研究闸门流激振动机理，探讨闸门振动规律，给出控制判据，对指导钢结构闸门设计是具有非常重要的意义。目前，由于闸门的结构复杂，水流动力作用与闸门振动的关系尚未完全摸清，国内外对闸门振动的研究仍属初步阶段，现行规范采用动力系数法，暂规定同一动力系数取值范围，根据水流条件、闸门型式选取，近似考虑振动的影响。本论文的主体是研究辽宁省石佛寺水库低水头水工弧形钢结构闸门流激振动问题，有部分内容从工程预报的需求，作了一定延拓，属学术讨论。论文综述了水工弧形钢闸门以往的研究工作，从振源，振动机制，数值模拟预报，物理模型预报，原型观测五个方面叙述了闸门流激振动研究历史与发展。论文结合石佛寺水库弧形钢闸门设.孤形钢闸门以其合理的构造形式和良好的运行效果,在水工建筑物中获得广泛的应用。实践表明,绝大多数弧门经受了设计条件考验,运用性能良好。但是,由于弧门结构中传递水压的细长支臂对动力作用非常敏感,稳定问题尤为突出,运行中也发生了一些问题。我国早期建造的部分水库溢洪道及各类水闸用的低水头弧形钢闸门,由于种种原因,有的发生了强烈振动,有的甚至遭到破坏。日本、美国、葡萄牙等国也有类似事故发生。总结分析弧门事故,探讨其破坏机理,对防止事故继续发生、改进闸门设计及完善制造安装均有重要意义,同时也可把理论研究推进一步。 一、弧门事故的类型 1974年,我们受水电部钢闸门规范修订组委托,曾对我国部分失事狐门作过现场调查[‘’,现综合有关资料[‘],将国内低水头弧门失事实例汇总于表1。 从表1可见,弧门失事始于60年代,延续到80年代末期尚未杜绝。值得深思的是,表二中4号闸门曾于1971年连续破坏3孔。时隔8年之后,湖南某电站仍于1979年套用这种弧.狐形钢闸门是水工建筑物中运用X广的门型之一。建国以来,我国水利水电工程采用的弧形钢闸门约占钢闸门总数的三分之一。这些弧门经过长期运行,绝大多数经受了设计条件的考验,运用性能良泳但是,早期建造的部分水库溢洪道和水闸低水头弧门,由于种种原因,有的在运行中发生了强烈振动,有的甚至遭到破坏(‘)。在国外,这种大跨轻型弧门失事的实例也不少见,如日本和知坝堰顶弧形闸门(4孔一 9 X 12—12米)、美国麦克莱伦一克尔阿肯色河航运系统的弧形闸门等也遭到破坏。1974年,我们受水电部钢闸门规范修订组委托,曾对我国部分失事弧门作过现场调查。现就调查情况作初步分析。 一、弧门失事情况调查 国内低水头弧门失事实例列于表一1。现将失事情况择举如下: 表二中1号闸门设于某水库潜没式溢洪道上,库区X大吹程7.5公里。1965年根据水工模型试验建议,为扩大孔口流量系数,于原胸墙前面增建半径为1米的4/1圆弧导流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1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江垭水电站枢纽大坝为全断面碾压混凝土重力坝,坝顶高程245m,坝顶长度367m,X大坝高131m,正常蓄水位236m。右岸地下厂房安装3台100MW混流式水轮发电机组。溢流坝段长88m,布置在河床中,共有3扇中孔弧门和4扇表孔弧门。中孔弧门编号从右向左分别为#1、#2、#3,底槛高程175.62m,弧门尺寸5m×6.38m(宽×高),水头60.38m。表孔弧门编号从右向左分别为#1~#4,底槛高程223.95m,弧门尺寸14m×15m(宽×高),水头12.05m。闸门均采用液压启闭机操作,操作条件为动水启闭。中孔、表孔弧门是坝顶泄洪的重要设备,泄洪期要以不同的开度控制下泄量,常出现中孔、表孔联合泄流的运行工况。2000年闸门投入运行后,2001年枯水期及2002年洪水期两次进行了闸门的静、动力原型观测研究。研究成果评定了结构的安全性,并为制定泄洪闸门的安全操作规程及江垭工程安全鉴定提供了技术资料。随着生产规模的逐步扩大,生产自动化水平的日益提高,工业自动化系统结构日益复杂,功能更加强大,各种信息技术、人工智能技术得以广泛的应用。一般意义上的单一生产控制自动化已经不能满足需要,在设备日常使用过程中故障诊断、检修维护、技术管理等问题日见突出,设备检修自动化和技术管理自动化的水平有待进一步提高。并且生产自动化、检修自动化、技术管理自动化要综合考虑,系统分析,形成综合集成自动化系统,提高控制水平的同时获得较高设备的可利用率,X终获得良好的经济效益。本论文的研究旨在提供一种解决水利枢纽泄洪闸门控制、维护和技术管理集成的综合集成自动化系统(FGIAS),全面提高水利枢纽的泄洪调度自动化程度。利用现代信息技术、网络技术、人工智能成果,实现水利枢纽泄洪闸门的控制、维护和技术管理集成的综合集成自动化系统。本文在全面系统总结控制、维护、技术管理集成系统的理论研究成果的基础上,创造性地提出将其应用于水利枢纽泄洪闸门自动化系统中,形成水利枢纽控冰冻环境中安全泄洪闸门的可靠性Ｓ．Ｊ．Ｊｏｎｅｓ等摘要加拿大和俄罗斯X近对Ｈｙｄｒｏｐｌｕｓ公司的安全泄洪闸门在冬季极端恶劣条件下的工作性能进行了研究。叙述了该项研究的内容，并总结了在两国实验室中进行的模型试验的主要结果。主题词溢洪道，分洪闸，运行可靠性，冷害，安全措施，模型试验自１９８９年ＨｙｄｒｏＰｌｕｓ公司的安全泄洪闸门问世以来，对其在极端恶劣条件下运行的可靠性的研究，已成为各种理论研究和模型试验的基础。对冰冻环境中安全泄洪闸门工作状况的研究，就是目前正在研究的主要课题之一。在进行大量的理论研究后，Ｈｙｄｒｏｐｌｕｓ公司与几所X的实验室合作，开展了两项互相配合的模型试验计划，用以分析：·在冬季十分寒冷的地区，水库满蓄情况下，冰对安全泄洪闸门的影响；·春季特大洪水带来的流冰对闸门的影响。X一项试验计划是由位于加拿大纽芬兰地区圣约翰市的加拿大X研究院海洋动力研究所于１９９４年进行的，X二项试验计划则是由位于俄罗斯莫斯科市的.引言五凌电力有限公司(简称:五凌公司)成立于1995年,先后在沅水流域建成五强溪、凌津滩、洪江、碗米坡、三板溪、挂治、白市和托口8座水电站,在湘江有近尾洲,资江有东坪、株溪口、马迹塘水电站,总装机容量666.41万k W。五凌公司积极探索流域梯X电站远程集控工作,2006年开始对沅水梯X电站实行统一调度管理,2010年3月成立发电集控中心,至2014年底五凌集控控制电厂达到12个,受控机组54台,受控容量466万k W,是国内实际控制电厂和机组台数X多的集控中心。五凌集控积极开展远程集控模式下的低水头电厂泄洪闸门与动态负荷及水位自动联动功能研究,在资江流域东坪、株溪口、马迹塘三X电厂试点并成功应用,效果良好。1项目背景东坪水电厂位于湖南益阳市安化县城资水干流上游,株溪口水电厂位于湖南益阳市安化县境内资水干流中游,马迹塘水电站位于湖南益阳市桃江县资水干流下游,三厂属于同X域梯X电厂,水力关系紧密,且已全部接入五凌集控运行言石泉水电厂泄洪闸门共有 12套 ,担负着大坝泄洪和安全渡汛任务。它的健康水平和运用性态 ,不仅直接影响着电力系统的稳定生产和经济效益 ,更关系着电站、大坝乃至水库上下游的安全和社会稳定 ,其安全运行的重要性非同一般。实际工作中 ,闸门因为可靠性降低而失事和遭受破坏的形式比较多 ,其主要影响因素有以下几方面 :设计水平、制造安装质量、运行管理水平、自然老化和意外损伤等。这几方面又各有诸多因素相互影响 ,相互制约 ,往往是许多因素共同作用使闸门发生破坏事故。近年来 ,随着水电建设的发展和管理水平的提高 ,人们不断在摸索和寻求一种简便可行的方法 ,以期对闸门等水工金属结构的可靠性进行评定。尽管一些方法还不是很完善 ,但仍具有一定的可操作性和实践意义。1 评估模型的建立1.1 评估模型投运后的闸门 ,由于受环境条件的制约 ,其影响因素复杂多样 ,要建立一个X的数学模型来评定其可靠性困难较大 ,所以只能从影响其安全运行的主要因素出系统概况泄洪闸门是水利枢纽工程重要的设备之一，它的运行工况复杂，须多种操作和控制方式，且其运行时间长。因此，对其控制系统运行安全性、可靠性、可控性、操作方便性和可维护性要求严格。本系统要控制水闸门七个，通过对这些闸门的开合来实现对河流流量的控制，系统采用了单片机来实现，集状态监测、故障诊断、控制和网络通信于一体。运行情况表明，系统可靠性高，处理各种复杂状况能力强，取得良好的效果。2 系统的设计目标和功能介绍本系统设计目标是能够测量并显示河流上下游水位高度以及水闸门的开口度，以及实现对闸门开与关的手动和自动控制；另外在水位X过安全位X要能报警并给出控制信号；并且可通过Modem与远程上位主机的通信，实现远程的监控。要求有足够的精度和可靠性，有良好的人机接口和网络通信能力。系统的基本参数和要求如下：（1）选用水位和闸门传感器，检测两个水位及七个闸门的高度，精度要求达到±1cm。（2）水位数：上游水位和下游水位。（3）测控闸门个一九八O年10月在印度新德里举行的X十三届国际大坝会议上,共讨论了四个专题,《大流量的底孔和溢洪道》是其主要专题之一。对于这个专题,30个X提出共62篇报告,我国提出了三篇。这些X分布于世界各大洲,虽然天然条件各异,但均有建造高坝的经验。报告之外,还有奥地利、美国、罗得西亚、日本、瑞士、加拿大、意大利、和瑞典等八个X大坝委员会提出总评。这届大坝会议是有史以来X次专门单X讨论新型大流量的底孔一和溢洪道专题,参加讨论的作者如此众多、踊跃,足见这一专题在高坝建设中的重要性。 全部62篇报告和8篇总评,包含了很多有价值的资料和运行经验,不仅反映了约74座大坝泄水结构的‘青况,而且也反映了泄水结构的发展趋势。由于内容丰富,又限于本刊篇幅,我们准备扼要而又尽量不疏漏地加以介绍,以便读者了解这一专题的梗概,也为读者提供进一步详细查阅的索引。: 现在继《大流量的底孔和溢洪道》(上)(刊载本刊 1981年4期),续写东大流量的底孔和一九八O年10月在印度新德里举行的X十,三届国际大坝会议上,共讨论了四个专题, ‘大流量的底孔和溢洪道)是其主要专题之一。对于这个专题,30个X提出共62篇报告,我国提出了三篇。这些X分布于世界各大洲,虽然天然条件各异,但均有建造高坝的经验。报告之外,还有奥地利、美国、罗得西亚、日本、瑞士、加拿大、意大利、瑞典等八个X的大坝委员会提出总评。这届大坝会议是有史以来X次专门单X讨论新型大流量的底孔和溢洪道这一专题的,参加讨论的作者如此众多、踊跃,足见这一专题在高坝建设中的重要性。 总的看来,这个专题的所有报告包括下述四个方面的内容: 1.施工期泄洪的控制方式及其消能设施的选型、布置准则, 2.永久性泄水结构及其消能工的选型、布置准则, 3.大流量的底孔和溢洪道的模型试验、设计施工方法以及其运行经验。 4.某些特殊问题如飘浮物的泄放,高压闸门,水流旋涡,水力振动,气蚀等。 全部62篇报告和8篇总评,包含很多有价值的资料和运行经验等摘要克罗蒂大坝（ＧｒｏｔｔｙＤａｍ）位于塔斯马尼亚（Ｔａｓｍａｎｉａ）西海岸，为混凝土面板砾面堆石坝，长２４０ｍ，高８３ｍ。由于该坝是X一次在大坝顶部设正常溢洪道，并在坝的下游面设泄槽，故引起建坝工程师们的很大兴趣。此坝竣工于１９９１年７月，从那时起有３次小规模泄洪。泄洪时间X长的一次历时５天，X大洪水X高０．４８ｍ。在承受更大的泄洪量时，大坝与溢洪道的性能尚有待观测，然而，满库水位下（库水位多次达到或接近溢洪道堰顶）的静力学性能也和所预计的相同。本文阐述了为什么选择这样一种不同寻常的设计布置。关于砾石填筑料的特性、溢洪道的设计思想及特性、大坝与溢洪道目前的状况也一并作了详述。主题词溢洪道设计，建筑材料性能，位移观测，工况，砼面板堆石坝引言‘克罗蒂大坝和达尔文大坝是治理塔斯马尼亚西海岸国王河的两大工程。形成面积为５２ｋｍ’的伯伯里湖作水力发电之用。克罗蒂大坝建在国王河的狭谷之中1983年,澳大利亚新南威尔士州市政工程公司为特威德郡议会设计和建设了克拉利霍尔(ClarrieHall)大坝,该大坝建成后形成水库,为特威德郡提供饮用水。负责新南威尔士州所有已注册大坝安全的新南威尔士州大坝安全委员会(DSC),已要求特威德郡议会对克拉利霍尔大坝进行升X以满足X新的设计标准。2011年,新南威尔士州市政工程公司受聘对项目施工准备阶段及各施工阶段进行管理,以及提供设计和环境评估服务。施工准备现已完成。2013年2月,与总承包商Entracon土木私人有限公司签订了施工合同,2013年4月开始施工。合同金额为540万澳元,预定的完工日期为2014年4月。1升X要求克拉利霍尔坝(CHD)是根据当时的设计标准建造的,但是现在新南威尔士大坝安全委员会要求进行升X以满足X新的设计标准。大坝当前在影响效果分类中属于高-极高类,要求能通过可能X大洪水(PMF)。目前,估计该溢洪道可通过2 800 a一遇的X概率洪水。诸如该溢洪工程概述某水电站位于木里河中游,是木里河上通坝-阿布地河段水电规划-库六X方案开发的X二梯X电站,电站地处高山峡谷地区。正常蓄水位2 850.00m。该水电站为二等大(2)型工程,拦河大坝为1X建筑物,溢洪道布置于左岸,进口高程为2 838.0m,净溢流宽度为21.0m,由两孔弧形闸门控制。泄槽前段底坡1:6.25,后段底坡达1:1.4,泄槽后段设置掺气坎。溢洪道出口采用底流消能,消力池长113.0m,深21.0m,消力池底部高程为2 684.0m,消力池尾坎高程为2 694.0m。由于该水电站具有水头高、过流断面流速大、(b)溢洪道纵剖面图图1溢洪道布置图(a)溢洪道平面图掺气槽位置工程概述某水电站位于木里河中游,是木里河上通坝～阿布地河段水电规划1库6X方案开发的X2梯X电站,电站地处高山峡谷地区。正常蓄水位为2 850.00m。该水电站为二等大(2)型工程,拦河大坝为1X建筑物,溢洪道布置于左岸,进口高程为2 838.0m,净溢流宽度为21.0m,由两孔弧形闸门控制。泄槽前段底坡为1∶6.25,后段底坡达1∶1.4,泄槽后段设置掺气坎。溢洪道出口采用底流消能,消力池长为113.0m,深为21.0m,消力池底部高程为2 684.0m,消力池尾坎高程为2 694.0m。溢洪道布置见图1所示。由于该水电站具有水头高、过流断面流速大、消力池出口左岸存在滑坡体等特点,要求泄洪建筑物应有足够的泄洪能力和消能防冲能力,以满足电站枢纽安全泄洪要求;同时泄水及消能防冲建筑物的布置,应使下泄水流能够顺畅进入下游主河道,避免对下游的大型滑坡体造成冲刷。鉴此,需要通过水工水力学模型试验,验证溢洪道设计布置的合理性,X化溢洪道高坝洲水电站是清江流域的X下游一X电站 ,是隔河岩水电站的反调节梯X ,设计蓄水位 80 0 0ｍ ,调节库容 0 5 1亿ｍ3。泄洪表孔布置在河床右侧 ,设 6孔 ,孔口尺寸 14ｍ×18 5 11ｍ(宽×高 ) ,底坎高程 6 1 4 89ｍ ,坝顶高程 82 0 0ｍ。表孔工作门为露顶式弧形钢闸门 ,采用三主横梁斜支臂结构 ,弧面半径 2 3ｍ ,弧门高度为设计水头和X高水头之和 ,支铰高程 70 0 0ｍ。主梁的位置由等水压布置原理和满足运输分节单元确定 ,为使主梁的正、负弯矩差及支臂的弯矩、框架的水平反力等计算数值均较小 ,故考虑采用斜支臂结构。因表孔坝段采用跨中分缝布置 ,弧门支铰采用球形轴承 ,以适应坝块温度变形。操作弧门的机械设备为 2× 2 0 0 0ｋＮ双缸液压启闭机。高坝洲水库的入库洪水主要来自于隔河岩水库下泄洪水 ,若入库洪水小于泄水闸泄洪能力时 ,控制泄洪闸门的开启孔数和单扇门的开度?原型观侧在水电工程建设中是一项必不可少芬盆要工作.目前,国内大中型水电工程普翅开展了这项工作,并在不断完善和发展. (一),妞砚翻工作的地位及其,要性 原型观训在水电工程中有着极其重要的地位.大坝和其它建筑物在诸多外力作用及自然因索形响下,受力条件及工作状态随时可能发星变化.有的是规律性的,也可能会出现异常份况.其中有些情况会给水库的正常运行带来木利形响.严孟的会关系到大坝的安全甚至造成水库失事. 为确保水电站等建筑物的安全,在精心设开施工的同时,也要随时掌握建筑物的运行状态‘一且发现异常应及时进行补救.因此,加强工程实体研究,认真搞好原型观测极其重要. ‘地下工程的地质条件具有非均质性,不可能与地面工程同样进行定型设计,各种未知多女参数只能命现场t测来获得,其工作比坝体,观侧更加重要。所以,现场量测是构成新奥法施工缺一不可的三大支柱之一 目前,有的单位对原型观测在水电工程建设中的特殊地位和重要意义认识不足,未能将其作为一项X立陕西省水力发电工程学会于85年6月20日在西安召开了“陕西省水力发电工程学会原型观测技术咨询部”成立会议,西北地区有关的科研、设计、施工、运行管理等单位20余人参加了会议。会议讨论了“原型观测技术咨询服务部”的工作章程,落实了85一86年的工作计划。 陕西省水力发电工程学会原型观测技术咨询服务部是由从事于水工建筑物原型观测设计,仪器制造,观测设备埋设,运行管理方面的科技人员自愿组成,跨省界的学术性的团体,是陕西省水力发电..原型观测在水工建筑物特别是坝工建设中的作用已为越来越多的人所认识。几乎每一篇写到原型观测的文章或以此为题目所作的发言中,都会提到原型观测的目的是为“施工和运行提供安全监测,为设计的改进和提高积累资料”。但在我国目前的状况下这两个目的难于达到。原型观测仪器的埋设、保护和正常运行难,即便有一些原型观测资料但要整理成文用以指导设计就更难。 针对目前的这种状况,本人提出下述一些不成熟的见解: X先,原型观测应该定为是一项工程,就叫它“原型观测工程”吧。就像水工建筑的每一项工程,有了名才好做设计,为工程要经费、安排施工。 做原型观测工程设计的人应该相对稳定、有始有终。他应该有原型观测仪器和布置的知识,他应该了解本工程中所观测的水工建筑物的一般情况(包括计算的成果)和一些需要特别考虑的问题。设计的X导人应该把原型观测作为统筹考虑的一个内容。所谓“有始有终”是说,做原型观测工程设计的人应该做布置、画图、写规范、知道仪器埋设的情况,并且参加以后.引言 dBASEI是一个小型关系式数据库管理系统〔‘〕,适用于事务性的商用数据库管理,在人事档案、图书资料管理等方面的应用已有不少先例。能否将dBASE皿用于工程数据处理中,我们做了一些尝试。dBASEI用在大坝原型观测数据处理中的课题是:控制大坝安全运行的因变量很多,如大坝的位移、应力及扬压力等,这些量又与大坝运行期间的水位、气温、水温、垛温等因素有关,这些因素可达几十项之多。在大坝原理观测资料分析X域中就是根据坝工理论和力学知识选择因变量的统计模型,由实测资料用逐步回归分析,计算出统计值,再用作图的方法把统计值和实测的位移、应力、扬压力等作一比较,便可根据图形分析出大坝的运行状态。为了在微机上实现以上过程需要做下列工作:(1)用d刀ASE班对这么多的观测数据进行管理操作,还要对有些数据进行预处理,提供菜单用人机交互方式。 (2)dBAsEI尽管有很强的数据管理功能,但是计算功能是较弱的,所以不能直接用它来做回归分析计算,但是水工金属结构安全检测与评估方法综述郑圣义原玉琴（水利部水工金属结构安全监测中心南京２１００９８）摘要简要介绍了水工金属结构安全检测与评估研究的现状，阐述了巡视检查、外观检查、腐蚀检测、材料检测、无损探伤、结构应力与变形检测、振动检测、启闭力检测等项检测的目的和方法，对综合评估法和可靠度分析法两种评估方法进行了评述，并简要介绍了可靠度分析法的应用，提出了目前存在的问题和今后的发展方向。关键词水工结构金属结构安全检测安全评估综合述评水工金属结构安全检测就是采用X的检测方法和仪器设备对在役水工金属结构进行现场检测，通过检测发现不安全因素，经综合评估，确定结构的安全X别，并提出相应的改造加固措施。水工金属结构安全检测与评估工作在我国开展的时间不长。８０年代后期，河海大学率先开始进行这方面的研究，经过几年的努力，现已成立了专门从事金属结构安全检测的全国性机构，编制了《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》，完成了“水电站水工金属结构安全检如何加强水工金属结构产品的质量控制董存仁，李继深，白广明，吕丽华（黑龙江省水利厅水科所哈尔滨１５００００）［文摘］对于一座大型的水利枢纽工程来说，往往需要设置若干个闸门或压力钢管等金属结构来控制、调解和输送水流。这些金属结构能否在质量上满足设计要求的条件下正常工作，将直接影响水工建筑物的安全运行和效益的发挥。本文分析了正常运行的水工金属结构应具备的性质以及易出现质量事故的原因，提出了加强水工金属结构产品质量的具体措施。［关键词］水工建筑物，金属结构，质量控制１加强水工金属结构产品质量控制的重要性。在一座大型水利抠纽工程上往往设置若干各种类型的闸门，以满足水工建筑物控制水流的多种需要，而有电站的工程，还要有压力钢管来控制、输送水流。能否保证这些金属结构在满足设计要求的条件下正常工作，将直接影响到水工建筑物的运行和效益，其质量的好坏严重影响整个水利水电工程的安全。从国内外水利水电建设的历史和统计资料来看，在失事的水工建筑物中二滩水电站位于四川省攀枝花市境内雅砻江干流,电站以发电为主,总装机3 300 MW,水库正常蓄水位为1 200 m,总库容58亿m3,调节库容33.7亿m3,具有季调节能力。二滩大坝为抛物线型混凝土双曲拱坝,X大坝高240 m,坝顶弧长774.69 m。电站泄洪建筑物由坝身泄水孔和右岸泄洪洞组成。坝身泄水孔包括表孔、中孔及底孔。表孔共7孔,设弧形工作闸门,设计水头12 m,总水压力8 538 k N,配套的7台双缸液压启闭机容量为2×1 000 k N。中孔共6孔,设弧形工作闸门及平板事故检修闸门,工作闸门设计水头80 m,总水压力32 450 k N,配套的6台液压启闭机启门力3 000 k N,闭门力1 000 k N。中孔事故检修闸门为单吊点平板链轮门,设计水头90 m,总水压力57 063 k N,由坝顶1台QM500-11.5型双向门式启闭机操作启闭。底孔共4孔,设平板工作闸门及事故检修闸门,工作闸门设计水头12水工金属结构安装的要素组成5孔、10x14的规格、118t总重的单扇门叶,以上便是某水电站泄洪洞弧形工作门的基本状况。其中它的复杂性诱因,多方的因素牵涉,决定了其质量安装的关键问题。而其中人员使用、材料选择、机械设备、安装方法和环境则成为不可忽视的五大要素。我们会在使用操作基础上,解释其重要性及注意事项。1.1人员使用企业员工在传承企业文化的同时,更是企业文化的映射者。他们从部分上决定了企业的经济效益。作为工程的执行者,人员使用必是重之又重的问题。野外作业向来都是更加贴近自然与本能的技术操作,它需要合格甚至是过硬的身体素质,并且还需要掌握一定的X技能。身体素质需适应野外作业的艰苦,X技能需要更多的变通性,这点在以下的环境诱因中我们还会重点谈到。在以上两点解决后,团队的合作能力也是尤为重要,这需要考量持证上岗的人员的道德素养。互助与探讨,倾听与解决,上善若水的性格与道德总是可以让任何难题迎刃而解。闸门、启闭机等水工金属结构是水库、水闸的重要组成部分,其质量与安全状况关系到整个工程是否能够保证安全运行,因而,金属结构的质量与安全检测是水库、水闸安全鉴定的重要内容,也是病险工程除险加固的依据。针对目前水工金属结构隐患较多,安全检测尚未得到足够的重视,工作不很规范的状况,同时考虑水工金属结构检测技术含量高、X性强的特点,为促进检测工作的规范化,提高检测技术水平,保证水工金属结构的安全运行,充分发挥水库、水闸的防洪经济效益,2000年9月6日一9月ro日,中国水利学会水利管理X委员会在云南昆明市主持召开了水工金属结构安全检测及管理技术研讨会。 参加会议的有水工金属结构质量检测中心、安全监测中心、各流域机构、省(市、区)水利管理单位负责人,有关水利水电设计院金属结构技术负责人,大中型水库管理单位和水利管理专由于水工金属结构的安全与否直接影响着整个水电水利工程能否正常运行,因此对水工金属结构的安全检测就尤为重要了,本文主要简单阐述一下这些工程中,金属设备安全检测技术的进展情况。2水工金属结构设备安全检测技术的进展2.1光谱分析技术这个主要是指通过采取需检测的金属结构设备的样本,通过化学方法进行检测。查看样本的成分组成判断是否还符合标准。由于在获得样本时需要在金属结构的不太重要的部分用电钻钻取粉末屑,这样会对被检测的金属结构造成一定程度的损伤。而且这个化学检测需要一定的过程,不能很及时的出来检测结果。现在,我们引进了X的技术,极大地减轻了传统光谱分析仪的弱点,这是Arc-Met8000型便携式全谱光电直读光谱仪,这个与传统仪器相比,使用更方便,X度要高,而且不需要钻孔取样本,只需要对相关金属结构零件进行稍微磨平一下,用专门的探头直接检测该零件的化学成分,通过电脑进行记录并输出,省下了不少的人工程序。而且花费时间短,一个测试点?丹江口水利枢纽于１９５８年动工兴建，１９６７年下闸蓄水，１９７３年全面建成。丹江口水利枢纽共有各种闸门４８扇（套），其中深孔弧形工作门１２扇，深孔事故检修闸门３扇，供水闸门３扇，堰顶表孔工作门 ２０套，堰顶检修闸门 ３套，电厂引水进口工作闸门６扇，检修门１扇。深孔弧形工作门、检修门及电厂引水进口工作闸门、检修闸门设计水头均为６０ｍ，运用水头一般为４５ｍ。２闸门漏水成因分析 一般高水头闸门的漏水比较普遍，它不仅损失能源，而且易引起闸门振动，埋件空蚀，甚至危及闸门和其它水工建筑物的安全。处理好闸门漏水问题既可节约能源，又是做好枢纽管理工作的关键一环。 ３０年来，丹江口水利枢纽闸门止水维护管理较好，未出现因闸门漏水而引起闸门振动损坏等事故。从止水形式来看，丹江口平面闸门顶、侧止水均为“Ｐ”型，底止水为刀型。深孔弧门顶部固定止水为“ｆｉ”型。经历３０年的运用，止水的设计基本是成功的，施工质量也符合设计要求。２．１止水结构形式在水利工程中，闸门的布置或设计如果存在技术上欠缺或由于闸门在恶劣的水流条件下运行等原因，均能引起闸门的振动。闸门振动除给人以不安全感外，强烈的闸门振动能使门体结构或焊缝开裂，甚至发生闸门变形损坏。严重时更可能导致建筑物软基的失稳或造成大坝失事等后果。因此，应当引起我们的注意。 影响闸门振动的因素很多，大致可归纳出以下几点原因： 一、由于闸门漏水而引起的闸门振动 这种闸门振动是由于闸门止水的自激振动引起的（见下图）。当闸门止水橡皮安装误差过大或者止水座不平整度太大时，导致水流从止水与接触面的缝隙中射出，如图（a）所示。这种射出水流在止水头部形成负压，使止水橡皮带吸向止水座，封闭了射流间隙，如图（ｂ）所示。这时负压消失。而止水橡皮由于自身的弹性被弹回，故又出现间隙，如图八）所示，射流又开始。如此往复循环，使止水以一定频率产生振动，即本文所指止水的自激振动。当止水的这种自激振动与闸门门体的自振频率接近时，就会引起整个闸门振动。水闸作为挡水建筑物，是水利工程的一个重要组成部分。闸门的止水问题则是水闸能否X的拦蓄、排泄洪水，充分发挥效益的关键。因此，我们在水利工程管理过程中，应当对闸门的止水问题引起足够的重视。l闸门止水的概述闸门的止水一般有侧止水、底部止水、顶部止水和中间止水(即拼装闸门拼装块间的止水)。顶部止水只用在潜没式闸门上，中间止水只用在分段闸门上。止水可设在门叶上，也可设在门槽上，或者两处同时设置。门叶上的止水可以布置在上游面或者下游面。止水的作用是阻止水流从缝隙渗漏和喷射。特别是高水头闸门，渗漏水流喷射会引起止水座的空蚀或者导致闸门的振动。目前，闸门止水一般采用橡胶和木块。橡胶水封毁坏，一般为磨损、撕裂、老化，应定期检查、及时更换。对固定水封的螺栓松动、锈蚀，亦应同时修理。木水封如有腐蚀、劈裂和扭曲变形，亦应及时更换。2闸门止水维修存在的问题闸门止水维修，看去容易，但是，实际操作起来却发现存在许多问题。特别是混凝土闸门，它一般是侧止水采用闸门的充气止水设计李桂珍（内蒙哲里木盟水利勘察设计院通辽０２８０００）闸门的充气止水是内蒙古哲里木盟水利工程建设中的一项技术创新。技术的关键是把以往闸门止水靠水压力压实接缝，改为对止水橡皮进行充气加压，使接缝密实不漏水。该种止水于１９８２年在红旗水库的潜孔闸门上X次安装成功，现已使用十年，止水效果良好，解决了该水库闸门门槽不平造成历年严重漏水的难题。对于水显得越来越珍贵的今天，这种止水是值得推广的。１充气止水的原理和构造在水利工程中，X常见到的一个现象就是闸门因止水不严密而漏水，分析其原因有二方面：一是闸门施工中的问题，如闸门板加工精度不高、门槽做的不平、门板和上水安装存在误差等，二是“Ｐ”形橡皮止水是靠上游水的压力密封门体活动部分接触面之间的缝隙，而这种压力难以使橡皮发生随机小变形，施工中存在的一些问题得不到弥补．因而导致闸门漏水。充气止水就是针对这一问题，把止水设计成有内胎、外胎的橡皮头，外胎橡皮较薄易于变形，且强度大、耐磨丹江口水利枢纽于１９５８年动工兴建，１９６７年下闸蓄水，１９７３年全面建成。丹江口水利枢纽共有各种闸门４８扇（套），其中深孔弧形工作门１２扇，深孔事故检修闸门３扇，供水闸门３扇，堰顶表孔工作门 ２０套，堰顶检修闸门 ３套，电厂引水进口工作闸门６扇，检修门１扇。深孔弧形工作门、检修门及电厂引水进口工作闸门、检修闸门设计水头均为６０ｍ，运用水头一般为４５ｍ。２闸门漏水成因分析 一般高水头闸门的漏水比较普遍，它不仅损失能源，而且易引起闸门振动，埋件空蚀，甚至危及闸门和其它水工建筑物的安全。处理好闸门漏水问题既可节约能源，又是做好枢纽管理工作的关键一环。 ３０年来，丹江口水利枢纽闸门止水维护管理较好，未出现因闸门漏水而引起闸门振动损坏等事故。从止水形式来看，丹江口平面闸门顶、侧止水均为“Ｐ”型，底止水为刀型。深孔弧门顶部固定止水为“ｆｉ”型。经历３０年的运用，止水的设计基本是成功的，施工质量也符合设计要求。２．１止水结构形式 从在水利工程中，闸门的布置或设计如果存在技术上欠缺或由于闸门在恶劣的水流条件下运行等原因，均能引起闸门的振动。闸门振动除给人以不安全感外，强烈的闸门振动能使门体结构或焊缝开裂，甚至发生闸门变形损坏。严重时更可能导致建筑物软基的失稳或造成大坝失事等后果。因此，应当引起我们的注意。 影响闸门振动的因素很多，大致可归纳出以下几点原因： 一、由于闸门漏水而引起的闸门振动 这种闸门振动是由于闸门止水的自激振动引起的（见下图）。当闸门止水橡皮安装误差过大或者止水座不平整度太大时，导致水流从止水与接触面的缝隙中射出，如图（a）所示。这种射出水流在止水头部形成负压，使止水橡皮带吸向止水座，封闭了射流间隙，如图（ｂ）所示。这时负压消失。而止水橡皮由于自身的弹性被弹回，故又出现间隙，如图八）所示，射流又开始。如此往复循环，使止水以一定频率产生振动，即本文所指止水的自激振动。当止水的这种自激振动与闸门门体的自振频率接近时，就会引起整个闸门振动。平面闸门侧止水的构造与布里 ①一P形橡胶止水②一压板③橡皮垫 在门叶启闭过程中,P形侧止水始终处于被压缩状态,从而加快了侧止水的磨损。据笔者掌握的资料,灌溉水闸一天仅启闭一次,橡胶侧止泌两年就得更换,况且P形橡胶止水一与门槽边摩擦,也会增加闸门的启闭力。至于这种止水的止水效果,则会随作用水头的变化而不同。由于水压力是从上到下逐渐增大,常常侧止水在门叶底部水闸作为挡水建筑物，是水利工程的一个重要组成部分。闸门的止水问题则是水闸能否X的拦蓄、排泄洪水，充分发挥效益的关键。因此，我们在水利工程管理过程中，应当对闸门的止水问题引起足够的重视。l闸门止水的概述闸门的止水一般有侧止水、底部止水、顶部止水和中间止水(即拼装闸门拼装块间的止水)。顶部止水只用在潜没式闸门上，中间止水只用在分段闸门上。止水可设在门叶上，也可设在门槽上，或者两处同时设置。门叶上的止水可以布置在上游面或者下游面。止水的作用是阻止水流从缝隙渗漏和喷射。特别是高水头闸门，渗漏水流喷射会引起止水座的空蚀或者导致闸门的振动。目前，闸门止水一般采用橡胶和木块。橡胶水封毁坏，一般为磨损、撕裂、老化，应定期检查、及时更换。对固定水封的螺栓松动、锈蚀，亦应同时修理。木水封如有腐蚀、劈裂和扭曲变形，亦应及时更换。2闸门止水维修存在的问题闸门止水维修，看去容易，但是，实际操作起来却发现存在许多问题。特别是混凝土闸门，它一般是侧止水采用闸门的充气止水设计李桂珍（内蒙哲里木盟水利勘察设计院通辽０２８０００）闸门的充气止水是内蒙古哲里木盟水利工程建设中的一项技术创新。技术的关键是把以往闸门止水靠水压力压实接缝，改为对止水橡皮进行充气加压，使接缝密实不漏水。该种止水于１９８２年在红旗水库的潜孔闸门上X次安装成功，现已使用十年，止水效果良好，解决了该水库闸门门槽不平造成历年严重漏水的难题。对于水显得越来越珍贵的今天，这种止水是值得推广的。１充气止水的原理和构造在水利工程中，X常见到的一个现象就是闸门因止水不严密而漏水，分析其原因有二方面：一是闸门施工中的问题，如闸门板加工精度不高、门槽做的不平、门板和上水安装存在误差等，二是“Ｐ”形橡皮止水是靠上游水的压力密封门体活动部分接触面之间的缝隙，而这种压力难以使橡皮发生随机小变形，施工中存在的一些问题得不到弥补．因而导致闸门漏水。充气止水就是针对这一问题，把止水设计成有内胎、外胎的橡皮头，外胎橡皮较薄易于变形，且强度大、耐磨.水闸是利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物。水闸能够雍高水位为城市供水，并且具有防洪排涝的作用，合理的设计水闸能够形成水景观效应，提高城市品位。本文以上饶信州枢纽为工程背景，研究了水闸枢纽工程的设计、施工以及服役期间定时安全检测方面的内容。主要做了以下工作：（1）工程布置及主要建筑物设计。X先研究了坝址和坝型的选择，在水文与工程地质的基础上，综合考虑枢纽布置、库区浸没、景观效果以及工程投资效益等因素的影响，选定坝址以及坝型；然后通过对工程不同布置方案的X劣性对比，工程布置定为：右岸引水式电站+主河槽17孔深孔闸+左岸滩地20孔浅孔闸。X后研究了工程的泄流能力计算，闸墩顶高程确定，闸孔、消能防冲、电站厂房等主要建筑物的设计。（2）工程施工。X先研究了信州枢纽工程的施工进度管理，包括临时房建，风、水、电、通讯系统，混凝土生产及运输系统和施工交通的总体布置；然后研究了地基开挖与处理、护坦及消力池、闸室、交通桥等主要项目的施工情况信州何处上饶,这个古代叫做信州的城市,有一条秀美的江,叫信江。究竟是先有信江,还是先有信州,我一度被这个问题困扰过。信江,依然滔滔西去,不知疲倦;信州,如今已经成为一个市的下辖区。几年下来,我的信州情结日渐加深,却总也脱不了“X在异乡为异客”的感觉。一日,突然脑海里冒出一词——信州何处?不客气地说,我几乎找不到这座城市的文化标志。这么些年每天徜徉信州,我在寻找生活的同时也一直在寻找心中的信州,她不应该仅仅停留在行政区划上,或者是一个简单的地域名称——走在茶山寺,漫步陆羽泉,我想,这应该是信州的骄傲,乃天下X四泉。“茶圣”陆羽在这里隐居种茶著作,完成了世界X一部完整的《茶经》,这是全国其他所谓茶乡所不能匹比的。诗人孟郊在《题陆鸿渐上饶新开山舍》诗中有“开亭拟贮云,凿石先得泉”之句,茶文化的鼻祖当属信州。但这只是我的一厢情愿,天下有几人知道陆羽与信州的“源流情结”。茶山寺的袅袅茶香早已飘逝,琅琅读书声不得不让我放弃深入凭吊。信州区,上饶市中心城区,地扼赣、浙,闽三省要冲,古有“豫章X一门户”、“信美之郡”之美誉,面积338.6平方公里,人口38万。信州区按照“建设工贸一体的现代中心城区”的发展定位,开拓进取,工业增长强劲,商贸活力迸发……经济与社会各项事业取得了长足的进步。2005年,全区完成生产总值51.80亿元,财政总收人2.47亿元。今年1至6月,全区完成生产总值29.83亿元,同比增长17.8%;财政总收入1.49亿元,同比增长23.9%。一个工贸繁荣、宜居创业的新信州已崭露头角。工业:乘东风,挂帆远航 作为一个老工业城区,信州区属工业大多属于传统型、配套型,整体竞争力较弱。如何做大做强工业?面对沿海产业梯度转移的契机,信州区积极策应“把上饶建成赣浙闽皖四省交界区域中心城市和快速发展地区”的定位.主动融人长珠闽,全方位承接产业转移。 工业化是做大经济总量的必由之路。近年来,信州区大力实施工业主导产业带动战略,纺织服装、机械制造、光学电子 前言水工钢闸门 ,如平面检修闸门和事故闸门的开启 ,一般情况下须在静水中进行。为了达到这种工况 ,必须在开启闸门前先向门后充水 ,使得闸门前后水位齐平 ,然后开启闸门 ,从而减小启闭机的启闭容量。闸门充水平压方式的正确选择 ,对简化输水系统的水工布置 ,对闸门充水部件的设置 ,对保证充水后达到平压目的 ,以及对方便充水系统的操作维修等 ,都是十分重要的。2 闸门充水的方式闸门充水平压的方式目前在国内有以下几种 :旁通阀式 ,门上设充水阀式 (包括大门上开小门 ) ,小开度提门 ,闸门节间 ,机组放水管等五种型式 ,各种平压方式有其不同的特点及适用条件。2 .1 旁通阀充水旁通阀设置于坝体内或进水闸的闸墩内 ,闸门前的库水通过旁通阀流至闸门后面 ,水流由管道闸阀控制 ,一般在阀室设两道阀 ,前面为检修闸阀 ,后面为工作闸阀。其操作平台设于坝体廊道内或闸墩顶面。这种平压方式具有简化门叶结构 ,且直径选择不受门叶结构限制的特点?连续平压机是人造板生产线的核心设备,钢带跑偏是困扰连续平压机正常运行的主要问题之一。尤其是热压区域长宽比大于25∶1的连续平压机,钢带跑偏调整尤其困难,严重时会导致平压机无法正常运转,增加能耗,而且存在安全隐患。1钢带调偏影响因素国内外一些人造板设备生产商提供的连续平压机,钢带调偏的影响因素存在一定共性。笔者以运行实践为例,分析影响钢带跑偏的共性因素,提供解决方案,供同行参考。1.1钢带问题钢带自身跑偏的原因有钢带喇叭口、钢带运行几年后变形等板型不平整因素。1)钢带喇叭口。压机现场,钢带两个端头横向焊接后,钢带两侧长度不等。在连续压机钢带位移操作界面可以明显观察到钢带焊缝位置的曲线规律波动,焊缝在曲线波峰或波谷。例如运行速度v=1 000 mm/s,波形周期t=92 s,周期长度T=v×t=92 000 mm,如果这个长度与钢带长度相近,可确定是喇叭口问题。解决方案:根据实测或波形图,计算长度差,修正横向焊缝。2)钢带变形。水工建筑物上装设的闸门,根据需要有的要求在动水状态下启闭;有的要求在静水状态下启闭。在动水状态下启闭闸门,除要求闸门自身具有较高强度和刚度外,启闭力都较大。为减轻闸门自重和降低启闭机的启闭力,在中小型水电站上一般都尽量采用静水状态下启闭闸门。在静水状态下启闭闸门要求作用在闸门前后的水压力相等或压差很小。以往平压闸门前后的压差采用旁通管充水,或采用闸板式与柱塞式平压装置。作者在雅安地区胜利水电站(1 600 kw)坝的检修闸门上;设计安装了一种新型简易平压阀。该阀结构简单,工作可靠,本义就此介绍如下。 1.平压间结拘及工作原理 图为本简易平压阀的结构原理。该平压阀装置由充水弯管、盖板、橡胶密封条、拉杆、吊板、吊轴、限位块等组成。该装置安装于闸门顶部并与启闭机吊具联动,其工作原理如下。③. 1.充水弯管2.橡肚密封十3.盖征4.拉杆5.吊具6.吊板 7.限位角钢8.吊轴 门)开启闸门。其工作程序是当开启闸门时,启闭机的吊具上行,此时青铜峡电站为空间体系,结构复杂,设计时按平面结构体系简化处理计算。在对电站进水口隔板及蜗壳顶板等偏心受拉杆件进行配筋计算时,按纯弯构件考虑,未计轴向拉力影晌,造成进水口隔板从机上5.0米至13.。米间以及蜗壳顶板从机上5.。米至机下4.。米间的部位配筋不足。缺筋约为7 .0厘米“(“正常+地震”)~30 .6厘米2(“正常+水锤+冬温”)左右。因为配筋不足而使上述部位的构件强度不够,设计采用了平压水箱做为结构缺筋的补强措施。 平压水箱长17.。米、宽1.。米、高5.0米,总X容积85.0米3,置于电站两侧(底部高程n31.50米,顶部高程1136.50米)。当水箱正常运行时,引上游库水入箱体内,利用水压宁1 160.2┌──┐│图 ││皿巴│└──┘图1平压水箱布置示意图从电站两姗施加例向压力,用以改善进水口隔板及蜗壳顶板的结构受力状态(图1)。平压水箱所在范围包含二个基本测量断面,即机上9.7米断面与机中断面。?煤饼平压机主要应用于侧装煤捣固装煤车。配合焦炉本身的除尘系统,能够减少扬尘,减少对空气及周边环境的污染。特别是还可以节省人力,改善作业环境。提高工作效率和作业质量,提升企业综合竞争力。通过查阅国内外相关技术文献以及对现场进行实际调研。基于大连华锐重工有限公司现有煤饼压实装置单纯对煤饼压实,本文制定出一种新的煤饼平压解决方案,采用一平一压的两道工艺过程,X先将煤饼表面的浮煤平整化,再经过一压将浮煤夯实。本文经过综合国内外文献和现场实际调研所出现的问题进行分析,制定出煤饼平压机总体方案;再对各个部件进行详细设计,各部件工作满足设计要求前提下,结合受力分析及有限元分析等方法,对主要环节的关键零部件承受的载荷进行校核计算,各部件能够满足使用要求,关键零件经过机加工和热处理,使其综合机械性能得到改进,硬度和刚度可以达到使用要求。经过对煤饼平压机实际调试,观察各部件的工作运行情况,是否发生干涉。将需要调整的部件调整到合适位置。目前,我国的人造板行业迅猛发展,带动了国内人造板设备制造工业的高速发展。作为人造板生产的终端设备,连续式平压机在我国市场的占有率已大幅提高,而且目前已基本实现了国产化。当用户面对目前市场上各式各样的连续式平压机产品时,该怎样正确评估它们的技术性能呢?虽然连续式平压机的结构各不相同,但大体上都分为机架、油缸、热压板、链毯、钢带、驱动及回转辊、油路系统和电器控制这八部分。下面就这八个部分对连续式平压机技术性能的影响做一下简要介绍。1机架连续式平压机的机架组数是根据制板工艺来设计的,一般采用的是先高压后低压的布置方式。机架板的厚薄决定了承受的压力强度等X,总体来说,承受高压的机架组数越多,机架板的厚度越厚,对压机的稳定性越有利。2油缸油缸的设计不同于普通油缸,因为连续式平压机的板坯厚度调整比较频繁,所以对油缸的响应要求很高,每一个油缸出厂前都必须经过反复磨缸的工序,以适应系统对油缸的响应要求。油缸的大小和个数也都是根据制板工艺来设计的.述石泉水电厂４号中孔工作闸门作为泄洪、排沙和降低水库水位之用，闸门设计为全水头下全开全闭。闸门分为上中下三节，为１６Ｍｎ与Ａ３Ｆ混合的焊接结构，每节装４组平衡台车式主轮，节间用螺栓连接。５号主横梁与６号主横梁构成箱式组合梁。每节门叶有两根变截面主梁，并带有小次梁，主梁端部高度为X大梁高的０．５７倍，变截面在１／４跨度处。根据石泉水电厂的统计，１９８９年到１９９３年４号中孔开启了１４次，累计运行２６４ｈ，运行过程中动作灵活无卡阻现象，门体、梁系焊缝未见开裂、构件无变形，水封漏水量在允许范围内。中孔工作闸门投运后就发现闸门在高水位及启闭过程中有振动发生，在水位X过４０５ｍ时振动较强烈，４号中孔工作闸门尤甚。为此，设计院在闸门移交后即提出限制在４０５ｍ水位以下运行的规定。虽然１９８８年对４号中孔工作闸门进行了试验性的消振改造，但振动并未全部消除。闸门及启闭机的设计特性如表１所示。表１ ４号中孔工作闸门及启闭机特性项拱坝或薄拱坝采用坝身中孔泄洪,是一种较好的泄洪形式。薄拱坝泄洪为短压进水口,水流条件较好,泄洪彭力较强,在峡谷混凝土高拱坝的坝体上适宜选用设置中孔泄-洪的方案。现已建成和在建的拱坝和薄拱坝采用中孔泄洪的有欧阳海、石门、一红岩、‘一托海等工程。一般说来,泄洪孔设置检修闸门,便于管理,是合理的。但是对于拱坝或薄拱坝的泄洪孔口来说,设置检修闸门比较困难,主要是拱坝泄洪中孔所处位置坝体较薄,在结构设计和形体布置方面有些问题不易解决。那么不设置检修闸门是否合理,对水库效益的影响程度如何,成为人们关注和争论的重要间题。本文拟就石门拱坝中孔(未设检修门)泄洪运行13年来的经验及体会,谈谈该坝泄洪中孔工作闸门是如何进行检修的。 (一)我国己建薄拱坝中孔泄洪闸门设置概况 我国采用中孔泄洪的薄拱坝工程有1970年建成的湖南欧阳海拱坝,1975年建成的陕西石门拱坝和1980年建成的贵州红岩拱坝。欧阳海拱坝中孔孔口面积为80.5平方米,仅次于国外的卡里.在高水头泄水建筑物中,采用通气设施的工程日益增多,掺气设施的形式发展成多种多样,像通气槽、挑坎、跌坎及其组合形式等.这些形式的掺气设施在一些工程进行了运用,突扩突跌形式的掺气设施就是其中的一种.突扩突跌掺气设施在泄洪洞和泄洪深孔中运用较多,国内外的一些工程都有采用[1].采用突扩突跌掺气设施,一方面可以满足掺气减蚀的要求[2-3],另一方面有利于采用偏心铰弧门同曲面液压密封止水,保证闸门止水的安全可靠和X良运行.这种掺气方式是底空腔与侧空腔相通,这种方式要保证底空腔有一定的长度,以确保有足够的掺气浓度[4-5].掺气设施空腔长度是设置掺气设施所必须确定的关键指标.目前对空腔长度的计算还没有一个既有较高计算精度又相对简洁的完全令人满意的方法.现有的计算方法主要分三种:抛射体公式[6-7]、因次分析经验公式[8-9]和按势流理论进行数值模拟[10].空腔是由于射流股脱离底板形成的,在射流冲击到底板的时候,必然形成空腔,并伴有空腔回水概述在水电工程中,泄洪洞是常用的泄洪设施之一,它主要是用来减轻坝身泄洪及坝下消能的负担,由此泄洪量的控制是很重要的,前人在泄洪洞工作闸门在全开条件下的水力特性进行了很多研究[1-4],但是在一些情况下,为了完成施工导流任务或便于水库调度,充分利用水资源,X大限度地发挥水库的综合效益[2-3],泄洪洞的局部开启运行已越来越普遍,所以本文就局部开启情况进行数值模拟计算,主要计算的是掺气底空腔的长度。近年来,随着紊流理论的发展和计算机计算能力的提高,数值模拟计算也有了很大的提高,应用数值计算对水力学问题进行研究已成为一种趋势。与模型试验比,数值计算可具有花费小、速度快、适应性强,便于设计方案的比较等X点。随着计算流体动力学(ComputationalFluid Dynamics,简称CFD)的发展实际工程中的许多流体力学问题进行了数值模拟。对于泄洪洞工作闸门局部开启的水力计算,前人已有研究,像沙海飞、吴时强等[5]提出的泄洪洞整体三工程概况溪洛渡水电站左岸布置有1#、2#泄洪洞,由进水塔、有压段、工作闸门室、无压段、龙落尾段和出口挑坎等组成。左岸工作闸门室布置在泄洪洞中段,承接有压段及无压段。高程577.70m上通长布置,即上室,高程577.70m以下为工作闸门室下室,设置了两个相对X立的闸门井,开挖尺寸(18.3～36.3)m×18.3m×40.7m(长×宽×高)。图1为工作闸门室典型断面图。图1工作闸门室典型断面图工作闸门室上覆岩体厚150m,水平埋深300m。地层岩性为P2β12层致密状玄武岩及角砾(集块)熔岩。地层岩质坚硬,嵌合紧密,岩体多呈块状～次块状结构,但局部层间、层内错动带发育。围岩类别以Ⅲ1类围岩为主,局部有渗、滴水现象。工作闸门室下室高程556.57～577.7m段的井挖施工安排在工作闸门室上室及泄洪洞一层开挖支护结束后进行。下室井挖段的施工特点:水平断面大,上游与左右侧井壁成90°,下游侧为1∶1、1∶0.655两段倒坡,围岩地质条.引言湖南省酉水河某水电站扩机工程装机容量2×200 MW,设计多年平均发电量5.446亿kW·h,设计保证出力110.3 MW。2004年5月投产发电后,进水口事故工作闸门液压启闭机油缸上腔压力油管和补油管在机组运行中因引用水流量变化产生异常振动,并伴随有剧烈的金属敲击响声。特别是水轮发电机组带60至100 MW负荷区域运行时启闭机油管路振动X为显著,其中补油管间歇性振动X为强烈,直接危及启闭设备安全稳定运行。2闸门及液压系统简介因受地理条件限制,进水口闸门采用隧洞式布置,距取水口水平距离63.9 m。每台机组设置1孔检修闸门槽和1孔事故闸门槽,其孔口尺寸均为9m×9 m。每台机组布置1扇事故工作闸门,自重108.6 t,设计水头42 m。闸门布置位置见图1。闸门采用铅直式单向作用液压启闭机启闭。液压启闭机X大启门力3 000 kN,X大持门力5 000kN,工作行程10.3 m,X大行程10.45 m,言电力系统所辖水电站X一轮大坝安全定期检查(简称定检)工作结束后,二轮定检早在1997年就已拉开序幕,计划2003年底完成X电力公司所属(或代管)的】刀座大坝的定检任务。在这些水电站中,按水工钢闸门使用年限统计:40 a以 L有25座,30－40 a的有20座,20－30 a的有 35座,10－20 a的有 25座,10 a以下的有 28座。由此看出,已有80余座电站水工钢闸门和启闭机使用年限在 20 a以上,占电站总数的 59%。近期二轮定检中发现,部分水电站闸门和启闭机由于运行多年,或多或少的存在一些不安全因素,甚至个别闸门存在重大安全隐患,亟待进行更换或加固处理。水工钢闸门和启闭机在水电站大坝安全中起着举足轻重的作用,在二轮定检中,作为一项重点,要求对其进行全面检查和安全鉴定。本文通过对已检测的20余座水电站水工钢闸门和启闭机的安全状况分析,了解其安全现状,意在督促业主尽快采取措施,消除缺陷和隐患,确保闸门安引言也影响到电站的防洪度汛安全。对于小水电站水工钢闸门和启闭机而言,在运行和维护管4)钢丝绳滑轮卡阻不转动。滑轮卡阻不转,必然与钢丝绳理过程中,必须严格按照规程、管理制度开展工作,以便及时发产生较大的摩擦,两者都受到磨损。如钢丝绳磨损严重,将会现其中存在的问题,采取更X的措施解决问题,确保生产影响钢丝绳的强度和承载能力;严重时在启闸门过程中钢丝绳安全。会突然崩断,闸门就会失去平衡拉力,在水推力作用闸门就会1小水电站水工钢闸门和启闭机运行中的安全问题遭到损坏。这样,不但影响到电站的防洪度汛安全,也会影响在水工钢闸门和启闭机实际运行过程中,由于管理不到到电站整体系统的生产运行。因此,要加强对滑轮组的定期维位,经常会出现一些危及设备安全的问题,严重的还威协影响护及运行监视。到电站安全生产。5)钢丝绳磨损、锈蚀、断股。闸门钢丝绳在长期使用中,由1)职工X技能水平偏低,影响闸门和启闭机的安全运于维护不到位,会造成钢丝绳磨损、锈蚀、断在《水利水电工程钢闸门制作安装验收规范》(DL/T5018-2004)与《水利水电工程启闭机制作安装验收规范》中,明确规定新建水利工程的钢闸门(包含门槽埋件)及启闭机现场安装质量的技术要求与评价方法。根据现行规范,闸门和启闭机的安装质量评价是相对于门槽中心线与孔口中心线基线进行偏差评定,也就是说在评价闸门与启闭机安装质量时,应先以门槽中心线或孔口中心线为基准,检测出闸门启闭机的实际安装距离,与设计尺寸进行比较,其偏差结果应在规范限定范围之内。可见,现行规范是在工程现场有安装基线(门槽中心线或孔口中心线)的基础上作出的规定,而在许多水利工程中,尤其是在一些除险加固工程中,多数是在闸门和启闭项目孔号主轨垂直度主轨直线度反轨垂直度反轨直线度主、反轨工作面间距底高槛低两差端1#孔左门槽上垂:1直27度;下:2:1.0251.5上垂:直85度;下:5:8.001.0365,367,367,370,3.0mm左侧底槛较右门槽上垂:87直.5.玉溪水电站位于浙江省丽水市境内,匝江上游龙泉溪干流上,是继紧水滩、石塘电站之后的X3个梯X开发中型水利水电工程。 本工程主要闸门有:电站进水口n.35m又13·6m一26m检修闸门2扇(单重113.75t)、电站尾水10.4Om义7.25m一15m检修闸门2扇(单重54t)、12.om只12.6m一13m的泄洪冲砂闸10扇(单重57.6t)、船闸上闸X8.om义7.75m工作闸门1扇(单重20.64t)。总计16扇939.39t。2钢闸门吊装设备选择 闸门安装关键是闸门分节的吊装,吊装方案的好坏直接影响到安装进度、质量和经济效益。针对玉溪电站金属钢结构量大,分布广的特点及土建施工现场无起重机械的情况,我们进行了如下方案的分析与选择: (1)传统方式,即在坝上游侧布置30t/10t塔式或门式起重机。这种方案对闸门吊装便捷,但很不经济,因本项目土建施工和金属结构安装不是1家单位,30t/IOt塔式或门式起重机的转场、拆装等费概述本文以辽宁某河干流大型拦河闸钢闸门启闭机现场安全检测为研究对象,阐述水工钢闸门卷扬式启闭机检测技术及方法,并结合测试结果综合分析启闭机现状质量和安全情况。该闸担负着城市防洪任务,同时也是灌溉用水控制工程,工程设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为300年一遇,并能通过500年一遇标准洪水,X大泄流量X过为7000m3/s。工程主体拦河闸采用露顶式平面定轮钢闸门,孔口尺寸为9.6m×6.0m(宽×高),单扇钢闸门重为35t,设计水头为5.5m,动水启闭。每扇钢闸门配备一台集中驱动双吊点固定卷扬式启闭机,容量为2×400k N,吊点间距为5.82m,启门速度为1.38m/min,功率为22k W,减速箱速度比为50,配三相异步电动机,转速为712r/min,频率为50Hz,定子电压为380V,闸门上游侧布置平面检修闸门,静水启闭。2检测内容及方法本工程运行时间不X过3年,但过闸流量经常达到设计水头,根据运行管理要求,结合规引言水工钢闸门和启闭电动机是水工建筑物的重要组成部分,被称为水利工程中的“安全阀”,它的安全运行关系到整个水利枢纽的安全及X运行。水工钢闸门和启闭机作为水利工程中水闸的重要组成部分,它的制作和安装质量问题关系到整个水闸的安全保障乃至整个防洪安全体系的可靠性,其安全性、X性十分重要。如何采取措施尽快解决水利水工闸门和启闭机等设备的使用、制作和安装质量问题是目前我国水利建设工作的重要组成部分。1水工钢闸门1.1水工钢闸门存在的问题1.1.1闸门变形闸门变形也是水工钢闸门普遍存在的质量问题,其直接后果是:钢结构构件应力X标、刚度下降。闸门变形使钢结构构件应力分布变化,构件截面减弱,断面应力提高,导致整体结构强度和刚度下降,降低承载能力,缩短闸门使用寿命。1.1.2闸门振动问题经多年运行引起刚度下降,加之设计安装质量不过关造成泄洪时水流流态不稳,止水失效,漏水严重,甚至呈射流状喷出等原因,将会导致闸门产生振动。闸门振动和动态特性问题在闸门动态分析中，我们所研究的结构通常可以看成是质点、刚体、弹性体及阻尼器构成的系统，用有限元的方法研究其动态特性。由于对这一复杂系统采用了一系列人为的假设与边界条件，其结果有时可能与实际情况不相符合。而模态试验分析技术则引入了自动控制中传递函数的概念，通过试验，从输入（激励）和输出（响应）之间的函数关系入手，找出系统的固有特性，从而为解决实际工程问题提供了一个有力的手段。它可以弥补有限元计算的不足之处。具体地说，试验模态分析技术是根据试验测得的传递函数曲线，进行曲线拟合，从而计算出系统的模态频率、模态刚度、模态质量等模态参数，为闸门结构系统的振动特性分析及其结构X化设计提供依据。本试验用脉冲锤击法对闸门模型进行了模态试验，其试验结果与有限元理论计算结果取得了较好的一致。１ 模态试验分析方法模态分析测试系统由３部分组成，即：激励系统、测量系统和信号处理系统。根据闸门的结构特点导弹研制的过程中为了解决结构、控制系统和总体设计中遇到的各种振动问题，必须弄清楚结构的振动模态参数。振动关系到导弹飞行试验的成败，是影响导弹可靠性的主要因素之一。因此，导弹结构模态试验是导弹研制过程中的一项重要地面试验。模态试验架是导弹模态试验的重要试验工装，模态试验架设计的X良以及试验架自身的振动模态参数对试验起着重要影响，本文以某型号导弹模态试验架为例应用有限元技术研究其动态特性。风奋+c冲、+kq=叫F式中，—Xi阶模态质量;丸一Xi阶模态刚度，‘、—Xi阶模态阻尼; i=l、2、3…N。此式说明结构上各点均表现出相位共振的特性。模态分析基本原理结构动力学方程假设结构为线性系统，其阻尼为比例阻尼，则动力学方程为:囚]衍卜[c]衍卜区}扭}二护} 2有限元分析2.1模态试验架结构方案模态试验架主要由跨梁、支架与斜撑通过螺栓连接组合，跨梁由160号槽钢拼成“工”字结构，支架由160槽钢组成“A”型结构，斜撑为80角钢在跨梁和支.引言随着高X声速飞行器研究的发展,高速飞行引起的各种负面影响也越来越受到关注,其中较为重要的就是强烈的气动加热产生的高温及温度梯度使结构材料力学性能的下降,在结构内部产生不均匀的热变形和热应力,并且造成固有振动特性的改变[1-3]。热环境下的结构模态特性,作为反映气动加热对结构影响的重要参数,在指导、验证高X声速飞行器的设计中具有重要意义。而热模态试验作为获取气动热环境下结构固有振动特性的一个重要手段,其复杂程度和实施难度比常温模态试验要高很多。由于国内外有关热模态试验研究的文献又比较少,国外NASA有关文献涉及的研究缺乏细节,没有成熟的经验可以借鉴。热模态试验中,由于受高温热载荷影响,在考虑激振设备和激振方法的同时还要兼顾设备热环境耐受性的问题,对激振设备和方法提出了新的要求和挑战。现有的模态试验激振设备包括力锤、激振器、振动台以及其它非常规如声、光等方式,在常温模态试验中应用比较成熟,但在热环境中应用都或多或少的存在不足和引言高X声速飞行器在巡航/再入过程中,结构表面将受到强烈的气动加热作用,使飞行器表面温度达到几百甚至上千摄氏度[1-2]。气动加热对飞行器的影响是多方面的,一方面会恶化内部仪器设备的工作环境,降低工作的可靠性,另一方面对飞行器结构本身构成危害。20世纪50年代,美国X-15验证机在大气层内以马赫数7飞行时,就曾由于瞬态气动加热改变其结构固有特性,导致垂尾颤振。因此为了保证飞行器在高速飞行条件下正常工作,在设计阶段考虑气动加热对结构的影响,就显得十分重要。热环境下的结构模态特性,作为反映气动加热对结构影响的重要参数,在指导、验证高X声速飞行器的设计中具有重要意义。自20世纪50~60年代以来,大量学者针对矩形板、圆形板和椭圆形板开展理论研究,近年来随着有限元技术的发展,众多学者将其应用于热模态仿真计算中[3-8]。但是对于复杂结构,采用仿真计算方法很难准确获得结构高温模态参数,必须通过试验进行验证和修正。热模态试验技术应运而生现代汽车大都采用承载式车身,白车身的振动特性对整车的动态特性具有决定性的意义.汽车白车身结构模态参数反映白车身结构的固有振动特性,它不仅影响汽车的强度、刚度、可靠性和使用寿命,还影响乘坐舒适性.通过模态试验方法测出白车身频响函数,并从中分析出模态参数,同时利用有限元方法进行模态分析,通过对比研究,可以看到试验结果和分析结果的差异.根据分析结果,可以对该白车身的动态特性做出客观评价,也可以为白车身结构的分析计算、结构修改提供依据.1白车身模态试验1.1基本原理模态试验分析是依靠动态测试技术对某个系统进行测量,由系统的输入和输出数据经信号处理,采用模态参数辨识法对实测到的每一个传递函数进行模态参数辨识,从而得到被测系统的固有特性.1.2试验悬挂系统的设计本次模态试验采用自由支承状态.自由状态意味着试验对象在任一坐标上都与地面不相连,实际上不可能提供真正的自由支承条件,因此,本研究中设计了白车身的悬挂系统.使用了4根刚度比较小的弹簧,模态试验中柔性支承特性的识别及其对试验结果影响的修正曾庆华（南京航空航天大学振动工程研究所南京，２１００１６）摘要对模态试验中采用的柔性支承的特性（刚度和阻尼）识别和支承对模态参数影响修正方法作了研究。在常规的试验中，识别出刚体模态和所需的弹性模态，通过刚体运动拟合、系统矩阵识别和结构修改等途径，可识别出支承特性，并同时得到去除支承影响后的模态试验结果。通过一直梁的计算机仿真及试验，对方法作了检验。关键词：模态试验，参数识别，支承系统中目分类号：ＴＰ２７４引言模态试验在结构动力学研究中占有重要地位。航天、航空中的结构系统、工作状态主要是自由一自由飞行状态，故要求试验也应模拟自由一自由状态；模态试验结果用于验证和修正有限元模型时，要求计算和试验的边界条件一致，自由一自由边界条件较易满足要求，故模态试验大多也用自由一自由状态。因此，结构系统模态试验大多在自由一自由状态下进行。试验中自由一自由状态是通过柔性支承来实现的。工程中有许多柔.随着水电事业的发展和高坝大库的涌现 ,闸门尺寸和作用水头均不断增加 .闸门的工作水头越高 ,高速水流的水力学问题越多 ;闸门孔口面积越大 ,金属结构的力学问题及加工工艺问题越突出 ;闸门承受的总水压力越大 ,启闭设备的铸造、锻造、加工越困难 .工作水头、孔口面积与总水压力这三项指标是反映闸门水平的主要指标[1] .巴西伊泰普深孔定轮平板门导流底孔闸门工作水头 140ｍ ,孔口面积达147.4ｍ2 ,总水压力达 199.81ＭＮ .法国谢尔邦松的履带式深孔平板门 ,工作水头达 12 6ｍ ,面积达 6 8.2ｍ2 ,总水压力达 84 .30ＭＮ ;X大滑动深孔平板门工作水头 110ｍ ,孔口面积 78.8ｍ2 ,总水压力 6 6 .10ＭＮ ;X大深孔弧形门工作水头达 136ｍ ,孔口面积 156 .2ｍ2 ,总水压力 93.4 7ＭＮ .我国刘家峡导流定轮深孔平板门 ,工作水头 110ｍ ,孔口面积 130ｍ2 ,总水压力达14随着“十二五”X对水利事业的高度重视以及水电事业的蓬勃发展和巨型水电站的兴建,水头高、流量大已成为许多在建和拟建的大中型水利工程的共同特点之一。于是在高水头、大流量情况下,向下游提供小流量的生活、工业或灌溉用水问题变得格外突出。这就出现了高水头闸室闸门小开度运行的问题。高水头和一般水头水电站有着本质的区别。我们按照常规的设计原则和方法设计一座高为50m的大坝,假设其泄水隧洞能够安全运行,若将坝高加至200m,这时同样的泄水隧洞就不一定能够保证安全运行了。因此如何在高水头情况下既保证泄水建筑物的安全运行同时又能满足下游用水需求是当前值得我们深入研究的问题。许多水电工程,泄水建筑物的闸门形式以平板闸门和弧形闸门两种形式为主。不同的闸门形式闸门前后水流流态也不同。闸前有长有压段隧洞水流流态不同于闸前有短有压段隧洞的水流流态,在计算泄水建筑物泄流能力时不能混淆使用闸门流量系数的计算公式。另外,对于高水头平板闸门开度小于30%,下泄小流在兴建新的大坝不再可行的情况下 ,大坝工程技术人员需要考虑加高现有大坝 ,以增加库容。此外 ,由于对大坝的水文条件重新评估 ,设计洪水和可能X大洪水一般都显著加大。这样 ,现有溢洪道的容量变得不够 ,而危及大坝的安全。增加溢洪道泄水能力的一种选择是 :降低溢洪道的顶部高程 ,在其上安装闸门以保持原正常蓄水位不变。1 加高大坝 -选择什么 ?工程技术人员对加高大坝的每种方案都必须针对现场条件及费用仔细考虑。图 1中的逻辑图提供了一些可行的方案 ,分为两大类———设闸门溢洪道和不设闸门溢洪道。虽然不设闸门的溢洪道是X安全的 ,但就获取额外库容的费用来看 ,通常它们不是XX益的 ,同时 ,它们还有其他方面的缺点。在利用额外库容方面 ,设闸门的溢洪道成本效益高 ,但由于闸门可能发生故障 ,无疑会对大坝的安全存有疑虑。设闸门的溢洪道一般分为 4大类 :全机械操纵的 ,半机械操纵的 ,自溃式的和全自动的。每种闸门都有各自的X点 ,但大多数随着水电事业的发展和高库大坝的涌由于高速水流下,附环闸门的附环结现,泄水建筑物的闸门工作水头日益提构与圆形流道的圆周能否对齐,是避免流高。一方面,现有高水头大坝的设计一般道内产生有害漩涡或空穴的主要措施。设置有放空洞,放空洞不考虑参与泄洪,2.2门槽下游边界设计只做水库放空用,故闸门的挡水水头可能在工作水头下,附环闸门出闸水流流很高,但动水操作的水头一般控制在100m速接近50 m/s,若出口处门槽体型设计不以内。另一方面,国内现有高水头工作闸当,门槽后边墙会出现局部负压区,这意门通常采用冲压止水弧形闸门、偏心铰弧味着该区将面临空蚀破坏的危害。门,闸门动水操作的水头一般控制在100m2.3附环闸门后掺气设计以内。GIBE III中孔事故闸门与工作闸门紧附环闸门通过在高水头平面闸门的基挨着布置,瑞士联邦理工学院试验研究表础上于闸门底部增设附环结构,使闸门开明当工作闸门在启闭过程中出现事故时需启时,附环结构对门槽部分进行回补后无要事前言我国中小河流分布较为广泛,大部分都是大江大河的一X或者二X支流,这一类河流的特征是枯水期河道较窄,水位运行比较低,河流流速比较缓慢;而丰水期的河道河面较为宽阔,河道水位运行较高,河流流速比较湍急。这类河流通常情况下适合在枯水期进行河道下闸封堵施工,这样方便处理堵漏问题,从而保障整个工程的施工安全。1水利工程概况该河流属于中小河流,河流上的水库导流洞处于枢纽左岸,导流洞总长度为518m,进口底板高度为894.00m,出口高程为890.90m,在导流洞进口洞设置7m宽的闸门提升平台,闸门自重大约13.5t,根据该河流的实际情况,闸选定在枯水期。2导流洞闸门封堵的设计导流洞封堵的设计包括进口封闭设计和洞内堵塞体设计两个方面。必须要结合该河流的实际情况从而来进行导流洞的封堵设计,一定要注意保护好封堵体的防渗性以及稳定性,根据该河流所处的位置以及当地的环境气候、地质条件再进行施工。X先对工程进行支洞的布置,要注意布置支洞时要参考导流洞.闸门埋件安装的过程中经常采用的工艺有两种,一种是二期混凝土浇筑,一种是一期混凝土浇筑以此成型,本文将对两种施工工艺进行具体的阐述,二者在很多方面既有着相同点,又有着不同点,在工艺选择时要根据具体情况进行选择。希望本文能够给埋安装人员提供一定的建议。1二期混凝土浇筑工艺这项工艺主要是指在对闸底板和闸墩进行混凝土浇筑时,在适当的位置预先流出混凝土的位置,在埋件安装完毕以后再进行二期混凝土的浇筑的施工方式。很多闸门埋件安装的设计图纸中都会采用这种方式,也就是在一起混凝土施工当中先为埋件预留出其位置,然后再通过锚板来对埋件进行位置的固定。1.1底坎安装。在一起浇筑的模板上要采用经纬仪对孔口中心线和底坎的横向种中心线进行准确的测量,在底板混凝土中要进行一定的处理,同时对底坎高程的中心线要进行严格的控制,在控制过程中要保证水准仪经过了严密的校正,对相关的数据要采用刚吃进行测量,每隔一定的距离就测量一个点。安装开始之前要依据底坎底端位置的高程.引言2016年以来,我国南方多省地区遭暴雨袭击,局部地区发生洪涝灾害,严重威胁到人民的生命安全和财产安全。有些防洪工程出现溃堤和泄洪能力不足的情况。受此影响,城市防洪及相关的水利工程将引起更多关注。水利工程是国民经济的基础设施,是防洪减灾、调控水资源、改善水生态的重要措施。而闸门作为水利工程中重要的组成部分,它的质量安全问题关系到整个水利工程的安全保障以及防洪安全体系,其安全性、X性尤为重要。目前我国现有中小型闸门一般为钢闸门、钢筋混凝土和铸铁材料制作而成。传统材料闸门容易发生锈蚀,同时需较频繁地养护、检修,施工中劳动强度大,工程质量难以保证。同时相对来说,传统材料闸门体积较大且自重大,对启闭机造成严重负担并带来严重的安全隐患,从而导致很多水利工程事故的发生,给X和人民生命财产带来巨大损失。随着FRP复合材料在土木建设工程中的应用技术日益成熟,其在水工结构方向的研究也在逐步展开。使用FRP作为水工闸门的主要结构材料有着以下溢洪道工程是水库枢纽工程之一。它是水库枢纽工程的咽喉，担负着主汛期设计频率内洪水的排泄任务。它的工况直接引起水库责任X导。工程技术人员的关注。工况是否良好直接关系水库其它枢纽工程的安全运行，因此溢洪道工程是水库枢纽工程的关键工程。 笔者就黄河水库溢洪道启用检修闸门堵截洪水前对闸门工程技术理论分析和实施技术要点，记录下来将其整理出来，供与读者探讨。ＩＸｉ程简介 黄河水库溢洪道检修闸门工程，原系钢筋混凝土双曲扁壳结构。规格（１２．４０ Ｘ ２．４０）ｍ，因年久混凝土剥蚀、老化、止水橡皮及埋件部分脱落加之门体笨重，起吊不灵活等原因，经专家组鉴定后于１９９１年报废。由吉林省水利勘测设计研究院设计，委托吉林市金属结构厂制造二层组合分离式钢结构平面检修闸门。规格：底层（１２．４０ Ｘ ２）ｍ，上层（１２．４０ Ｘ ３石０）ｍ，同年竣工交付黄河水库使用。２ 闸门任务设计荷载 检修闸门工作任务是担负拦截静水，保证工作闸门安装、调试、检修更换止水.工程概况赤田水库位于海南省三亚市东部藤桥西河下游,距三亚市46 km,是一座以供水为主,结合灌溉与防洪综合开发的中型水库,是三亚市重要的水源工程,水库设计日供水15万t。水库枢纽工程于1991年11月开工,1994年于6月完成大坝蓄水。水库设计洪水按50年一遇设计,1 000年一遇校核,正常蓄水位为23.0 m,正常库容5 960万m3;设计洪水位为23.39 m,相应库容为6 150万m3;校核洪水位为25.66 m,相应库容为7 710万m3。枢纽主要建筑物包括主坝、副坝各1座、溢洪道1座、放水涵2座。溢洪道位于主坝右侧约440 m处,为4孔开敞式弧型钢闸门控制的WES实用堰,控制段过流净宽48.0 m,泄槽宽52.8 m,堰顶高程为17.00 m,坝顶高程27.25 m。溢洪道设计X大下泄流量2 306 m3/s,消能方式采用挑流消能。弧形钢闸门为露顶式双主梁、斜支臂、圆柱铰结构,启闭设备为2×160 k N钢丝绳水平后橡胶坝是一种柔性的低水头水工建筑物 ,它是以强力合成纤维为骨架 ,内外涂敷橡胶为保护层 ,按照水库溢洪道的长度制成椭圆形坝袋锚固在混凝土底板上 ,然后通过坝袋的预留孔向坝袋内充入水或空气膨胀后来控制水库上游水位。橡胶坝在水库溢洪道或河道上代替了闸门式水工挡水建筑物 ,能够起到灌溉、发电、航运、防洪、挡潮的作用。该工艺已被国内外一些水利工程设施所采用 ,应用效果良好。 1981年该工艺在鹤岗市元宝山水库溢洪道上应用获得成功 ,该橡胶坝运行 10ａ来效益显著。1 橡胶坝的特点(1)坝体制造工厂化 ,对施工条件不利的场地减轻了压力 ,安装简便 ,节省时间和劳力。(2 )节省三材的用量 ,与其它方案比较橡胶坝可节约钢材 30 %～ 5 0 %、水泥 5 0 %、木材 6 0 %。(3)阻力作用小 ,其跨度大一般在几十米到几百米 ,中间隔 80ｍ以上才须设闸墩。(4)操作灵活简单。(5 )造价低 ,可减少投资 5 0 %左右工程概况雪野水库位于莱芜市雪野镇冬暖村北邻,属黄河流域下游大汶河支流赢汶河上游,控制流域面积444km2,兴利库容1.12亿m3,总库容2.21亿m3,是一座以防洪为主,兼顾灌溉、发电、养殖、工业供水、旅游等综合利用的大(Ⅱ)型水库。二、溢洪道存在问题根据安全复核及安全检测报告知道,溢洪道存在以下问题:(1)溢洪闸闸墩为浆砌石与钢筋砼组合结构,不适应抗震。地震工况下,闸室抗滑稳定安全系数不满足规范要求,中墩横向强度、闸底板强度不足。泄槽侧墙抗倾、抗滑稳定安全系数低于规范值。(2)溢洪闸无检修门槽,闸门锈蚀、启闭机陈旧,电气设备老化严重。溢洪闸底板整体断裂,断裂缝垂直于顺水流方向;机架桥梁局部砼脱落,露出钢筋,锈蚀严重;桥头堡年久失修,损坏严重。(3)挑流鼻坎挑射角过低,鼻坎下游巨石未做爆破处理,阻水严重,影响洪水下泄和消能效果。(4)出水渠下游河槽段断面狭窄,影响溢洪道泄洪。三、溢洪道除险加固设计1.溢洪道除险加固方案现状进水库溢洪道存在的问题及解决措施牛运光（水利部北京１００７６１）溢洪道是水库枢纽三大建筑物之一，它的作用是宣泄X蓄洪水，保证水库的安全。目前，不少水库的溢洪道存在问题，影响水库的安全运用，必须引起高度重视。本文就溢洪道存在的问题及处理措施进行简要分析。１设计基本资料不清或设计情况发生变化这里所提的设计基本资料，主要是针对一部分中小型水库存在“四不清”的问题而言的，即集水面积、来水量、库容和地质情况不清。在设计搜集资料时，不进行实地测量，根据现成的地形图计算集水面积，很可能由于地形图比例尺太小或者局部有误而造成误差。如湖北省响山水库原从地形图上估算集水面积为０．ｓｋｉｎ’，库容为３６万ｍ‘，通过实测核算后，集水面积为３．ｓｋｉｎ’，而库容只有１５万ｍ‘，水库防洪标准降低很多。有些水库运用以后，由于设计情况发生变化，导致溢洪道安全问题突出。如河北省韩家园水库，原设计库容１８５万ｍ‘，由于农业上的要求，增引岗南水库（大型）的水入库，这样工程简介 黄河水库溢洪道工程坐落在距大坝工程南端0 5ｋｍ处马鞍形地势火山角砾碎裂岩基上。闸门系钅仝弧形扁壳结构 ,单孔尺寸 ( 1 2× 5 4)ｍ、三孔 ,X大泄量 1 0 97ｍ3/ｓ。 1 994年该工程遭遇多年不遇洪水 ,泄洪时南孔闸门失事 ,于同年钢结构弧形闸门南孔竣工并投入运行。后经省市水利专家对中北孔闸门鉴定 ,于 1 995年拆除 ,同年钢结构弧形闸门中北孔竣工并投入运行。2 冬季管理 溢洪道闸门工程进入冬季明水结冰以后 ,由于液体固结冰后产生冰胀力作用门体 ,闸门会发生纵向位移和门体局部变形 ,水平止水失效 ,导致闸门泄流。随着冰层增厚闸门泄流加大 ,后果不堪设想。为此闸门工程冬季管理主要工作是闸门前破冰。其目的是闸门受力仍然保持静水压力 ,确保闸门工程冬季运行稳定安全。2 1 闸门前破冰溢洪道工程自运行开始 ,冬季采用人工破冰方式 ,运行效果较为理想。但存在弊端 ;①劳动强度大。②危险性大。水利水电工程是一项民生工程,长期以来,国外专家对水工闸门及其启闭机构进行了大量且深入的研究,积累了丰富的理论知识和经验,研制出了一批性能突出、可靠性高的闸门启闭机构。然而目前我国闸门启闭机构的技术发展比较缓慢。目前,尤其针对跨距水工闸门及启闭机构的研究文件甚少。随着国内外一些水工闸门在开启闭合过程中出现启闭X载、卡死,甚至闸门破坏等事故,闸门的运行安全越来越被重视[1-3]。水工闸门在水利水电工程建筑物中起着泄水或蓄水的作用,通过闸门的启闭能够实调节水位、控制流量、排涝、灌溉、发电及通航等功能。为了保证闸门在启闭过程中平稳安全运行,针对跨距为60米的翻转式闸门的启闭机构,为了提高启闭机构的在运行过程中的平稳性能,本文运用ADAMS软件对启闭机构的四连杆机构和六连杆机构进行仿真,讨论了2种机构的对闸门启闭过程的影响,为改善翻转闸门启闭过程的平稳性能提供了理论依据[2-5]。1翻转式闸门启闭机构的工作原理翻转式闸门启闭机构主要由弧形水利工程是一项民生工程,长期以来,国外专家对水工闸门及其启闭机构进行了大量且深入的研究,积累了丰富的理论知识和经验,研制出了一批性能突出、可靠性高的闸门启闭机构。然而目前我国闸门启闭机构的技术发展比较缓慢。目前,尤其针对跨距水工闸门及启闭机构的研究文件甚少。随着国内外一些水工闸门在开启闭合过程中出现启闭X载、卡死,甚至闸门破坏等事故,闸门的运行安全越来越被重视[1-3]。水工闸门在水利水电工程建筑物中起着泄水或蓄水的作用,通过闸门的启闭能够实调节水位、控制流量、排涝、灌溉、发电及通航等功能。为了保证闸门在启闭过程中平稳安全运行,针对跨距为60m的翻转式闸门的启闭机构,为了提高启闭机构的在运行过程中的平稳性能,本文运用ADAMS软件对六连杆启闭机进行仿真,分析了六连杆启闭机参数对闸门在静水环境下闭合过程中的影响,为改善翻转闸门启闭过程的平稳性能提供了理论依据[2-5]。1翻转式闸门启闭机构的工作原理翻转式闸门启闭机构主要由弧形闸门水利水电工程上将启闭闸门的各种起重机械通称为闸门启闭机。不同类型的启闭机多数用它的机械结构特征来命名,比如卷扬式启闭机、螺杆式启闭机、液压式启闭机等等。不同类型的启闭机,有着不同的特点及相应的适用范围,本文尝试就启闭机选型方面做一些探讨。1常见的启闭机形式及其特点与闸门配套的启闭机形式一般根据闸门的形式、孔口尺寸、孔口数量和运行条件等因素以及启闭机本身的特点来选择。根据近年来我省大部分闸门启闭设备的选择,此次仅对几种常用的固定式启闭机,结合其自身的主要特点,作以阐述及对比。1.1固定卷扬式启闭机固定卷扬式启闭机一般由起升机构、机架及电气控制机构组成。其工作原理为:电机带动制动轮联轴器和减速器带动齿轮及卷筒转动,卷筒上钢丝绳又用通过动滑轮和平衡轮实现吊头的升降。固定卷扬式启闭机由于在起重容量和扬程方面有着宽广的适用范围,且结构相对简单,维护方便,因此使用极其广泛。水利工程中的启闭机,常用的QP系列,其启门容量从50 k N到3 2.、概述 卷扬式启闭机是目前用于启闭平面和弧形闸门的主要启闭设备。考虑到弧形闸门吊点通常的布置方式(图3),不宜采用滑轮组来减少起吊钢丝绳的受力,这样,不仅使钢丝绳、卷筒等零部件的尺寸、重量增加,给设计、制迭、安袋和使川都带来很多困难;而且,限于燮彝\\\\、目前国内一般生产的钢丝绳的X大规格,使大吨位的弧形闸门启闭机的发展受到阻碍。随着水电事业的发展,需要大吨位的弧形闸门启闭机。为了解决这个矛盾,提出了所谓盘香式弧形闸门启闭机。 盘香式弧形闸门启闭机的主要特点是在弧形闸门的一个吊点上,平行地设置若干根钢丝绳,钢丝绳的两端分别与闻门和卷筒相联。起吊闸门时,各钢丝绳象平面螺旋一样卷绕在卷筒上(图1)。由于启诩力由多根钢丝绳分担,单根钢丝绳的受力大为减小,所以这种启闭机是启闭大型弧形闸门的一种较好的结构型式。 有关单位对这种启闭机作了试制和试脸,发现俐丝绳的受力不均,于是钢丝绳的均载问题应运而生。本文介绍一种滑轮组均载装置,并详细地2018年6月X23期337一翻转式课堂教学模式实施的基础1.理论基础。翻转式课堂于2011年源于美国,是教师通过制作教学视频,将其上传互联网,让学生在课外或家中观看视频,课堂中师生互相交流、共同解决学习中存在的问题,这种教学模式受到教育者的关注,被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。在我国很多学校也陆续开始了翻转课堂的教学实验,所以翻转课堂的实施是有理论和实践基础的。2.硬件条件。随着信息化技术和互联网的发展,大部分的学校都已经实施了多媒体教学,并且智能手机在中职学生中得到了普及,同样互联网在学生家庭中也得到了普及,这为翻转课堂的实施提供了硬件支持。3.学科的特点。中职的信息技术学科一般是讲解软件的应用,每个知识点一般以介绍一个工具及其应用实例为主,内容相对X立,制作视频比较方便,学生也容易掌握。4.中职生条件的具备。大多数的中职生对理论的学习兴趣不足,但都有比较强的实操动手能力并且已经到了哈密瓜是新疆地区的名X特产,素有“瓜中X”的美称,含糖量高,奇香袭人,不仅香甜可口,而且营养成分十分丰富,被誉为“水果皇后”。然而,目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法,效率低下,随意性大,往往带有人的主观因素,造成分选不规范,分选精度低;同时分拣时间长,水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出,造成资源和时间的双重浪费,致使经济效益下降,X终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此,对哈密瓜进行自动化分X显得尤为重要。目前,国内对水果分X装备的研究起步较晚,商品化的水果品质检测分X设备比较少;但是,随着机器视觉技术的发展,有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究,并研制了部分水果检测分X装备[1-7]。由于国内相关技术的不成熟,现有的检测分X装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果[8-12],而目前针对哈密瓜的分X研究基本上处在理论层面,还没有应用到实际口 万安水利枢纽大坝底部布置10个底孔,l几作IlljJ门为弧形IwJ门.闸门高9.sm,宽7m,支臂长一sn:。我们对闸门进行rJ美找烤醚振功试验,包括两部分内容:一是川敲卫1「法对闸门进行模态分析,测定p时门自身的动力特性, 几是在汛期监测闸门的振功。 二、模态试验原理 弧形闸门的自振特性按力学模型可分为两类,一是刚门整体绕支铰的转动,属单自山度振动,亦称质量振动;一几是Ikil门的弹性振动,是多自由度振动,也称结构振动。}坷门l勺系」几门顶的钢丝绳恳吊,可以用等效弹簧来代表,闸门可以)lJ‘集中质星绕转轴运动来简化,其振动方程可表示为 (I、一于I,)口十(C十亡二)口 斗一(人十K。.)0一f(t)(l)共中I,为闸门质从绕支饺的惯性矩,1*为水动力附加质量的叭性知.c是[ltlJ门阻尼,c、足水功川沮尼,K是吊缆刚度系数,K*是水动力1勺,JJ艾,f(t)是功水作川力,闸门挡水日寸的!川有频率叮表示为f。工程概况张河湾抽水蓄能电站下水库大坝需在已建的张河湾大坝基础上改建而成。已建张河湾大坝建于20世纪70年代，198。年因故停建。大坝为浆砌石重力坝，主要功能是蓄水灌溉。该坝坝顶高程为466.sm，X大坝高54m。改建后的坝顶高程为49Om。原坝体泄水建筑物已建成的一个冲沙底孔和左右两个泄水底孔，工作弧门及启闭机已安装，并运行多年，但弧门年久失修，漏水严重，且门体经检测严重不合格。3个底孔上游虽然预留有检修门槽，但门槽埋件和检修门均未安装。为保证张河湾蓄能电站建成后能正常发挥功能，必须增设检修门，并对3个底孔工作弧门进行更换。由于水库承担有灌溉和养鱼功能，水库不能因大坝改建而放空，因此，必须在高水位情况下完成以仁闸门的改建施工。泄水底孔和冲沙底孔孔口分别处于水面以下1 6m和ZOrn。进行底孔内闸门改造，X先要将孔口封堵，断绝库水，保证孔内达到干地施工的条件。各孔口混凝土面起伏差大，蜂窝、麻面、错台较多。其中，左泄水底孔孔口在铅直我国某正建大型水电站,大坝左右导墙楔形坝段各设有两个并列的5x8米泄洪排砂底孔.孔口对坝体削弱较多。各坝段间横缝均设键槽并灌桨成为整体。坝体在平面上是略显微拱的折线,可传递水平轴向力。底孔远离坝体边界且尺寸远小于坝体,考虑到坝体的整体作用,分析底孔应力时,可视为无限域中的孔口问题处理。 边界元法是一种偏微分方程数值解法。【‘1[z’弹性力学问题的边界元法,就是把求解Novier方程边值问题的积分方程方法,通过把求解域的边界剖分为若干“单元”,化积分方程为线性代数方程,求出边界单元上的应力及位移的数值解。‘“’「‘””’该法只对边界离散,可避免在无限域中截取有限边界的误差;对于无限域中的孔口间题,其单元及结点数远较有限元法少,一般情况下问题的自由度数不到有限元法的十分之一,·可大大节省计算工作量;且可直接求出域内任意点的应力及位移解析解,具有较高的计算精度。「“’「7’可以预料,在水工结构应力分析中,边界元法将会得到日益广泛X十七届国际大坝会议在1988年6月美国旧金山召开的X56届执行会议上业已确定于1991年6月在奥地利维也纳举行.在征求各成员国对选题的意见后,秘书长根据31国建议的164个问题合并成10个问题,由主席X奥地利、法国、印度、英国、美国、巴西和西班牙成立七国委员会把10题进一步归纳成为6题,付交在1989年7月在丹麦哥本哈根举行的X57届执行会议讨论.经过半天的详细讨论和逐字逐句地修订,又组成两个特别委员会进行工作,于7月8日进行了投票,X后选出了以下4个讨论题,经秘书长对文字又进一步调整后下达,现全文译出如下. 问题64大坝工程的环境间题 1.大坝工程对满足人类和环境要求的作用; 2.环境的评价:生物、地球物理、政治、社会、经济、财政等和水质; 3,运行方面的评定:工程实例并与原来日标的比较; 凌.社会公众的反映. 问题65大坝的老化与补救措施 1.老化的探测; 2.老化过程及其后果的估计; 3,减缓老化过程的补救措施工程简介太浦闸工程位于江苏省吴江市境内的太浦河上，西距太湖2.okm，是太湖流域防洪和供水的主要控制工程之一。该工程于1958年11月开工，1959年ro月竣工验收。太浦闸为二X建筑物，闸身总长145.6m，单孔净宽4.0m，共29孔，按近百年一遇、太湖水位4.10m、泄量580ma/s设计，近千年一遇、太湖水位5.30m、泄量864msjs校核。除防洪排涝外，太浦闸工程还具有向下游地区供水的功能，在干旱年份，可以引纳太湖水向上海市供水，改善黄浦江区域水质，改善苏浙沪间水运交通。因此，该工程在太湖流域社会经济发展方面所处的地位是至关重要的，特别是在抵御1991年、1999年太湖流域特大洪涝灾害期间，其作用更显突出。随着流域经济发展和水资源需求之间矛盾突出，从2002年正式开始的“引江济太”工程，使得这座老闸的运行时间增加，2003年之后一直是常年开启运行。2液压启闭机概况1978年n月一1981年7月太浦闸工程进行大修时，接力式液压启闭机缺陷的处理水口水电站工程建设公司陈兴钦摘要介绍了接力式液压启闭机存在的缺陷及处理方法，并对挂脱钩和导向行走机构等提出进一步改进的建议。关键词液压启闭机，油缸，活塞，阀组１概述水口水电厂有１２孔溢洪道，孔口尺寸１５ｍＸ２２．２６６ｍ，其弧门分别由１２台接力式液压启闭机启闭，每台启闭机均有X立的液压泵站与就地电气控制柜，在１２个液压泵站中还设一个电气集中控制室。每台启闭机由４个主油缸、４个副油缸、油泵、阀组及其他附属设备组成。油缸分为２组，靠外侧的１、４缸为一组，靠内侧的２、３缸为另一组，当１、４缸伸长时，２、３缸收缩。通过这两组油缸的交替伸缩，以完成溢洪道弧门的启闭。挂钩靠自重，脱钩由副缸液压控制。主、副油缸的行程都是２．ｓｉｎ，闸门全开所需总行程７Ｘ２·８ｍ。２主要缺陷及处理方法２．１副缸活塞杆伸出缓慢１号孔接力式启闭机１９９３年６月调试时即发现副缸活塞杆伸出缓慢，影响正常挂钩。初步分析缓慢的原因是副油缸里的ＭＣ.发展概况近年来,液压启闭机在水利水电工程中已得到广泛采用。由于大型水利水电工程建设的需要,闸门的尺寸越来越大,其启闭机容量也越来越大,闸门形式的多样化对闸门的运行提出了更高的要求。这些均对用于操作闸门的双吊点液压启闭机的液压系统提出了新的要求。双吊点液压启闭机的应用始于20世纪60年代浙江省富春江水电站船闸上闸X下沉式平面工作闸门。该闸门孔口尺寸为12.4 m×5.5m(宽×高),启闭机容量为2×550 kN,吊点距为15m,油缸内径为350mm,活塞杆径为130 mm,行程为6.4m,启门速度为3.62 m/m in,闭门速度为2.92m/m in,每只油缸配置一个X立的油泵站,油泵站内配置2台同样规格的径向变量柱塞泵,其流量为300L/m in,压力为10MPa,该泵泵体内还有一只齿轮泵,用于径向变量柱塞泵的变量控制。同步纠偏采用2个方案:方案1为同步阀(相当于目前的旁路放油回路);方案2为变量泵(相当于目前的比例泵回路)液压启闭机是指利用液体的压力能来传递能量,从而控制闸门开启或关闭的一种启闭机。随着X对各型水利工程兴建和除险加固投资的加大,液压启闭机得到越来越广泛的应用。本文通过液压启闭机在江风口分洪闸中的应用,主要介绍了其构成、工作原理及基本维护。一、工程概况江风口分洪闸(以下简称江风口闸)位于山东郯城,邳苍分洪道的入口处,是分泄沂河X量洪水入邳苍分洪道的控制性工程,工程于1955年建成后数次分洪,对保障沂河中下游防洪安全起了重大作用。江风口闸1999年除险加固时更换为液压启闭机,七扇弧形钢闸门各由一套双吊点液压油缸操作,油缸露天布置,支铰高程67.70m,开启闸门时油缸上翘摆动。启闭机机房内布置有液压泵站和电控设备。二、液压启闭机的构造江风口闸液压启闭机共设有液压泵站二套,油缸十四只,采用一控三、一控四方式由二套电控系统和液压泵站分别控制,其主要由液压泵站、液压油缸、管道、埋件、行程开度装置、附件及电气控制设备等组成。1.液压泵站液压泵.大型液压启闭机因其吨位大,缸径大,行程长,体积庞大(如龙羊峡水电站800okN/3000kN的液压启闭机,缸径达必gOOmm,工作行程llm),而使整个装配过程复杂,周期长,所需工装多,且装配要求和工艺条件对每台液压启闭机都不尽相同。承装置(用于液压启闭机试运行时,支承仲出的活塞杆)。┌───┐│一/倒 │└───┘l装配前的准备工作].油缸缸筒2.拉绳3.清洗块 图l液压油缸清洗 装配大型液压启闭机前,要准备大吨位起重设备、大规格量具、移动式照明装置及足够的液压油等,还要专门设计、制作一套清洁油缸内径的工装(如图1所示)和几套移动式活塞杆支2固定式装配法由于大型液压启闭机是按单件或多套生产X6期范文斌:大型液压启闭机的装配工艺特点的,在工厂的装配方法就只能采用固定式装配法。液压启闭机由液压泵组、液压阀组、液压缸、油箱、电气操纵控制柜、保护和高度指示装置六大部分组成。在车间装配时,是先固定好液压缸缸简,然后在周围摆开其它部分进行.液压启闭机是用于水利水电工程启闭各种闸门的X起重设备。由于其特殊的使用环境 ,要求在规定的使用寿命期内 ,故障率低 ,可靠性高。而液压系统的可靠性很大程度上决定了液压启闭机的整机可靠性。本文将就液压启闭机液压系统的可靠性设计进行初步的探讨。1 液压启闭机液压系统的可靠性框图图 1是某水电站冲沙闸液压启闭机的液压系统原理图。其工作原理是 :液压油经吸油滤油器 1进入油泵 2 ,当电液阀 3左位接通时 ,经油泵2加压的液压油通过球阀 4进入液压缸 5的有杆腔 ,此时活塞杆带动闸门开启 ,回油从液压缸 5的无杆腔经球阀 6、电液阀 3、回油滤油器 7回到油箱 8。反之 ,当电液阀 3右位接通时 ,液压油通过球阀 6进入液压缸 5的无杆腔 ,活塞杆带动闸门关闭 ,回油从液压缸 5的有杆腔经球阀 4、电液阀 3、回油滤油器 7回到油箱 8。根据液压系统原理图 ,我们可以得到其可靠性框图 (见图 2 )。2液压系统的数学模型从可靠性框图可.目前,振动放矿设备已在我国很多地下开采矿山逐步得到推广应用,不仅取得了显著的技术经济效果,而且为坑内运输与装卸过程实现综合机械化和自动化揭示了新的前景。 当前得到普遍推广应用的主要是带有单质不平衡振动器的振动放矿机,振动器是通过三角皮带由普通电动机驱动的。实践证明,与重力放矿相比,使用振动放矿机的振动放矿具有一系列X越性。但是,在空载或轻载时由于振幅增大,三角皮带经常发生跳槽甚至拉断,给使用带来很大的麻烦。 南昌有色冶金设计研究院自1979年以来,与佛山振动器厂合作,先后为武山铜矿、宜春担锐矿和东乡铜矿等单位设计和制造了直接使用振动电机作为振源的振动放矿闸门,取消了三角皮带这一薄弱环节。以振动电机作为振源,用于坑内的振动放矿尚属X次。这种装置自投产以来使用效果很好。机,其技术性能如下:电源功率(千瓦)额定电流(安)振动频率(次/分)X大激振力(公斤)偏心块动力矩(公斤.厘米)重量(公斤)基本尺寸振动机用于科研和生产中,早已不是什么新的技术;但用于井下采矿、出矿作业还是五 十年代后期X先在苏联出现。据不完全统计, 在苏联矿山已使用和正在使用的各种振动机约二千余台;苏联年产四亿吨铁矿石中,·约有70%是使用振动机从采矿场直接放出或转运出来的。实践证明:井下振动放矿是一种技术上简单、生产上较安全、经济上较合理的高效率的井下采场出矿运矿方法。我国中南矿姆学院和湖北长石矿研制的X一台 ZKJ型振动放矿机,经过试验效果良好,于一九七七年五月交付生产使用。- 一九七六年我公司开始研制井下振动放矿机,一九七七年试制成我国X二台22一6型振动放矿机,十二月在我公司铜矿峪矿井下进行溜矿井放矿试验随即投人生产。生产实践证明:溜井振动放矿比气动闸门放矿X越得多,其表现:- 1.把断续重力自溜放矿改变为连续振动强制放矿。由于振动机高频对矿石的作用,加快矿石重力流动速度,同时矿石到达振动台面后仍然不断向前移动,使放矿具有连续性,且增大矿石流通断面从采区或溜井放矿,是矿床地下开采 矿石的通过高度(亦即放矿口的工作高度)。X重耍的工艺过程之一。回采区段矿块的生 根据图la所取表示符号,放矿口的工作产率和矿床的开采强度,在很大程度上取决 高度由下式确定:于放矿效率。要实现强化出矿,只有采用新 h。=hcoso-Ldin6(l)的放矿方法和机械化放矿设施,才有可能有 式中:*——出矿巷道的高度,米;效地得到解决。在目前来说,振动放矿就是0——死矿堆的坡面角,等于矿右的位X的措施之一。移角。试验证明,重力放矿时死矿 X近十多年来,在苏联的地下开采矿山 堆的坡面角大于矿石的自然安息大量地试验和推广了振动放矿新工艺,并取 角,其值随矿石的物理力学性质旅得极为良好的效果。结合我国矿山生产的实 不同,在55～75”的范围内变动 2际情况,引用振动放矿新工艺有着十分重要 b—一死矿堆坡底端点至护檐眉线的水的现实意义。平距离,其值为 甘}重型振动放矿机的设计、应用与展望中条山有色金属公司设计研究所伍向荣【摘要】以大型地下开采矿山主溜井底部放矿设备技术创新为背景，系统阐述了重型振动放矿机的设计与应用。并着重介绍了设备工作原理、技术性能、主要技术参数的确定与计算、结构设计特点、使用效果与技术经济评价、存在问题与对策以及深入探讨的内容。并以生产实践中的使用状况及数据分析论证了该设备可推广使用的广阔前景。关键词：重型振动放矿机，技术性能，结构设计，使用效果，探讨１引言早在５０年代末，振动放矿技术就已在前苏联开始研究，很快便被广泛地应用到世界许多X的采矿及其他行业中。我国在这方面的研究起步于１９７４年，１９７７年我公司开始了该技术的研究，并研制出ＺＺ－６轻型振动放矿机，该机投入阶段溜井、废石井使用至今，取得了较好的效果。我公司铜矿峪矿自矿块崩落法新工艺投产以来，出矿量成倍增长，但出矿块度较大。主溜井放矿站一直使用风动指状闸门进行放矿作业，矿石完全借助重力作用由井简内向外 述我院精心设计研制的X产品 (X号为ＺＬ 952 30 0 19·2 )大型多台板组合式振动放矿机 ,先后在本钢北台铁矿、鞍钢眼前山铁矿、本钢歪头山铁矿、包钢白云鄂博铁矿、北京凤山石灰石矿、海南钢铁公司露天矿等矿山的料仓 (或溜井 )中采用 ,现已放出物料量 30 0 0万ｔ以上。实践证明采用大型振动放矿机转载物料是一种结构简单 ,易于加工制造 ,使用安全可靠 ,运营费低、节省能源 ,环保条件好、转载能力大 ,便于安装、检修及操作 ,深受使用单位的广大操作、维护及管理人员欢迎的转载方式。这一新技术、新设备、新工艺在使用中 ,由于结构设计、加工制造、安装使用条件及操作水平不同 ,其大型振动放矿机的寿命和检修周期也不同 ,特别是在研制并使用该机初期出现过振动电机坠地、振动电机端盖螺栓断裂及漏油现象 ,甚至振动电机烧毁和台板断裂。由于更换振动电机和台板频繁 ,检修又需将料仓 (或溜井 )中物料放空 ,进行清碴?在地下开采中,从采区底部的放矿巷道用振动放矿机放矿是改进回采工艺的X技术之一。 根据矿山技术条件,用于放矿采用有各种不同结构的振动机械。如振动放矿机,振动溜口,振动平台和振动带。在用大量崩落法和矿房式回采法开采厚矿体时应用X多的是带惯性传动装置的振动放矿机,它们安装在放矿漏斗下面的恫室里或者安装在装运巷道的端部。振动放矿机与皮带运输机联合使用可以实现矿石的连续回采。 由于现行的振动放矿机的安装劳动量达60一90人班/台,所以使振动放矿新工艺的推广及其技术经济指标的改善都受到了限制。在使用振动放矿机方面尚存在一些缺点,X先是由于其本身的复杂性,以及对其承重机构与被放矿石之间的相互力学作用缺乏研究。 为了保证连续强制振动放矿的能力使承重机构载荷X小,具有决定意义的因素是正确选择振动放矿机的埋入深度和巷道放矿口的高度,这样才能够降低振动矿机的金属用量和减少振动放矿过程的能量消耗。 本文的目的在于从理论上论证如何选择振动放矿机在放矿巷门型比选与结构研究苏州河河口水闸的建设要求具有“防御黄浦江苏州河口千年一遇的潮位;能双向挡水、灵活启闭;总体布置与周围环境相协调”等功能，同时要求“施工期苏州河不断流、不断航”。根据以上要求，水闸功能要求并不高，能适应的门型有很多，但考虑水闸地处上海外滩风貌保护区这一特殊地理环境的因素，能适应的门型就屈指可数了，其中有两种门型具有成功的工程实例可以借鉴:一是应用法国活动坝技术建成的安徽妹滩活动坝;二是英国伦敦woolwich的泰晤士闸。这两种门型共同特点是:操作方便，启闭灵活，闸门开度无X可调，方便调度，工程较隐蔽，无碍防汛和通航，基本不对原有河道的景观造成影响。不同之处在于:活动坝的翻板闸门支铰置于闸门底部，检修、维护较困难，但工程相对更隐蔽，且闸门自重较轻、土建及施工工程量亦较少，闸门跨度一般以20一40m为宜，不宜太大;旋转扇形闸门的支铰位于水上，且闸门可1800旋转至闸门全部露出水面，因此，闸门的检修维护较为便利，缺点工程概况拟建盘河口一X水电站位于云南省云县幸福镇鹿田坝下游盘口河河段。该水电站主要用于发电,无灌溉和防洪要求,该水电站总装机容量3.2×104kW,根据《水利水电工程等X划分及洪水标准》(SL252-2000)划分等X分类表,盘河口水电站工程规模等X为小(1)型,工程等别为ⅣX。拟建电站X部枢纽由位于盘河右岸引水坝、位于河床中央的溢流坝、泄洪闸坝和冲沙闸坝组成,引水系统主要包括引水隧洞、调和压井压力钢管道引水隧洞总长10 220.745 m。调压井布置于隧洞末端的山坡上,压力钢管道根据地形、岩性条件进行布置。厂区枢纽主要包括:主厂房、副厂房、升压站;盘河口水电站拟占地总面积为84 533m2,其中水电厂房、升压站、和引水发电系统等工程永久占地为21 600m2;渣场、砂石料系统等工程施工临时用地约62 933m2。2地质环境条件水电站地质环境复杂程度主要分为复杂、中等、简单三个评价X别,主要评价指标包括:地质灾害和地质构造发育前言在水利工程中,水闸技术作为X基本和X重要的内容被广泛的应用,水闸施工技术的水平会影响水闸挡水和泄水的功能。水闸施工是为水利工程拦洪和挡潮的作用,是目前水利工程中的重点。要想提高水闸施工的质量必须完善水利工程水闸的施工流程,但是由于水闸结构复杂导致在施工过程中具有一定的难度,如何完善河口水闸技术成为水利工程中迫切需要解决的问题。1工程概况某新建水闸位于乌牛溪流域下游与瓯江北岸的交汇处,是乌牛溪流域主要的泄洪和挡潮闸,担负着乌牛街道和乐清市部分地区1200 hm2农田排涝和挡潮任务。该水闸工程主要包括上游护底段、闸室段、下游防冲段、下游两侧防洪堤以及金属结构工程等,闸顶高程为6.50 m,闸室基础采用钻孔灌注桩处理,上游河道拓宽至70 m,下游防洪堤长312.90 m。防浪墙顶高程按50 a一遇潮位允许越浪设计。它的建成不仅为乌牛溪流域6万多群众的生命财产安全构筑一道坚固防线,更为瓯江北岸增添了一道亮丽的风景线。2施工流程由于季永兴卢永金(上海市水利工程设计研究院有限公司上海200061)前言城市河流在城市形成、发展及演变中起着至关重要的作用,不仅为城市解决供水、水路交通问题,而且制约和影响着城市空间结构。河流交汇地更是城市生存和发展的核心地带,如重庆位于嘉陵江与长江交汇、武汉位于汉水与长江交汇,上海则位于苏州河与黄浦江江交汇。作为上海的标志性河流,苏州河不仅在上海历史形成过程中起着重要作用,而且见证了上海城市的发展。位于黄浦江交界的苏州河河口更是上海城市的焦点和名片,以其周围有着百年历史的外白渡桥、上海大厦、俄罗斯X事馆等建筑闻名于世。 苏州河两岸地势低洼而平坦,自上海开埠就得到发展,居住数百万人口。然而,苏州河是感潮型河流,每天受潮汐影响而两涨两落,加之风暴潮期潮位高涨,对两岸人民生产生活造成了影响。历史上,元、明、清曾多次在河口建闸控制。建国后,上海遭受了“8114号”台风巨大影响,开始研究黄浦江和苏州河沿岸防汛墙加高加固,并着手研究河口建闸挡上海市苏州河河口水闸工程的挡水结构为一扇底轴驱动、单宽100m、高9.76m的翻板式闸门，由设在左、右侧机房内的四缸液压启闭机操作，每侧为双缸并联布置，左、右侧机房各设置X立的液压泵站和控制设备。本工程所选用的闸门形式比较特殊，相对于以往常规的闸门控制系统来说具有以下不同点:①闸门X宽;②采用底轴驱动;③左、右侧分别采用液压控制X立运行，对控制系统的同步性要求很高;④该工程特殊的地理位置使其承担着上海市区部分防洪、防潮任务，运行可靠性要求特别高。如此复杂而重要工程的液压启闭机电气及同步控制系统的设计及成功运行，对于其他工程具有很好的研究、应用和推广价值。本文结合苏州河河口水闸液压启闭机电气及同步控制系统设计，介绍液压启闭机电气控制的构成、运行数据的采集、同步控制系统的实现和实施运用情况。术和发展方向的数据检测和控制技术;另一方面要兼顾成熟性，确保设备和技术都是有应用先例的经使用被证明是成熟的设备和技术，使整个控制和检测系统一旦建工程概况糯扎渡水电站位于云南省思茅市翠云区和澜沧县交界处的澜沧江下游干流上,工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益。其水库巨大,水库水温出现分层现象,电站发电的下泄低温水对下游的生态环境有一定的影响。为了减免低温水的影响,采取分层取水措施,因而选择叠梁闸门方案。电站装机9台,单机单管,进水口共设9孔,金属结构设备按照叠梁多层取水的布置方案设计,每孔设置有垂直式工作拦污栅、检修拦污栅、取水叠梁闸门(共用检修拦污栅槽)、检修闸门、快速事故闸门及其相关的启闭设备。在正常发电水位时叠梁闸门整体下闸处于挡水工况,当需要在低于正常发电水位发电时采用提出不同高度的叠梁闸门,用以调整和适应发电供水水位,取水发电时叠梁闸门承受门顶过流的运行条件。将闸门整个挡水高度分成4挡(通过试验确定水位),水库水位高于803·00 m以上时,门叶整体挡水,挡水闸门顶高程为774·04 m,为X一层取水;水库水位在803·00 m与790·40工程概况辽宁省大伙房输水工程在恒仁水库的取水口位于大坝上游库区左岸,距离大坝的直线距离约1.1km,设计取水位182.00m。输水干线取水口的金属结构主要包括拦污栅栏、工作闸门、事故闸门以及相应的启闭设备。工作闸门与事故闸门结构完全相同,互为备用,确保取水口安全。取水口孔口大小为8.0m×8.0m,工程设计水头为36.80m,取水口底坎高程为171.50m。考虑到施工技术条件,闸门分为上下两节制造,在取水口现场组装,其中门叶重130t,埋件重52t。2基于有限元计算的闸门流激振动分析2.1有限元模型平面钢闸门流激振动有限元计算主要用到两种单元[1]。其中闸门主体结构采用solid45单元,闸门外水体附加质量利用mass21单元。为了计算结果的对比方便,有限元数值模型构建时选用与物理模型相一致的坐标[2]。设顺流方向为X轴正方向,闸门跨度向左的方向为Y轴正方向,闸门竖直向上的方向为Z轴正方向。考虑到计算量太大,对数学模型进行适当前言在水利水电工程中,水流诱发建筑物振动(即流激振动)时有发生,而且多发生在薄壁、高耸水工建筑物中,如闸门、闸墩、导墙等。流激振动导致结构破坏的实例也不在少数。在美国,一些工程的消力池导墙由于消力池中水流强烈紊动所产生的脉动荷载、随机振动而遭到破坏。前苏联也有类似的事故,如伏尔加水电站拦鱼墩倒坍,在大洪水时水电站厂房、各坝段产生同步振动,就是距大坝3.2 km处的居民楼也有震感。中国也有贵州山坳拱坝溢流时强烈振动和万安水利枢纽溢洪道导墙倒坍的实例。大化水电站溢流坝闸墩,当泄流量X过7 000 m3/s时观测到X大双倍振幅达3 mm,大大X过允许值。乌江渡水电站1982年原型观测时发现左岸滑雪道右导墙有强烈“拍振”现象,墙顶一排铁护拦的“拍振”如同蛇行,闸门开度越大越明显。1987年8月进一步观测显示:当闸门全开时,X大双倍振幅达3.1 mm,也曾发现左导墙出现上下的贯通缝。这些工程都是做了专门处理才得以安全运行。前言广西红水河桥巩水电站由重力坝、船闸、发电厂房和泄水闸等建筑物组成,水库正常蓄水位84.00m,下游X低水位59.48 m,堰顶高程60.00 m,泄水闸工作闸门属X大型露顶式平面滚轮钢闸门,闸门尺寸为15 m×24.9 m,闸门操作条件为动水启闭,启闭设备选用固定卷扬式启闭机。闸门由5节组成。闸门需在局部开启条件下运行,运行中其下游强紊动水流对闸门产生激励与耦合作用,极易引起闸门振动。由于闸门担负着整个电站的洪水宣泄工作,地位极其重要,其是否能安全运行,关系到整个电站枢纽的安全。为保证闸门安全运行,采用1/25全水弹性相似闸门模型和重力相似的水力学断面模型对闸门进行流激振动模型试验;通过实验模态分析和有限元动力计算,确定闸门的动力特性;通过对闸门进行静力计算掌握闸门的受力和变形状态;根据试验和计算结果对闸门的振动安全性进行论证。2模型相似律闸门模型采用完全水弹性相似模型,既满足弹性相似又满足重力相似(即佛劳得相似)水力学模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,流激振动只有乌江渡水电站闸门的设计水头和孔口尺寸,在国内已建成的水电工程中均属较大的。且由于河床狭窄,泄洪建筑物多,闸门和启门机的布置也产生很大矛盾。在电站的金属结构设计中,根据这些特点,作了一些特殊处理。 该电站已于1979年底X台机组发电投入运行。1952年s月2旧至26日,当库水位达到设计水位760时,对四孔溢洪道和二孔泄洪洞,进行高速水流放水试验,试验目的主要是测定高速水流对水工建筑物的影响。对闸门虽未作专门测定,但所有闸门均已经受了设计水位的考验,也可看出各闸门的水力学条件基本上是良好的。四孔滥洪道的门前水流与闸门符合正交要求,门前无横向流,闸门底部水流稳定,门后水流紧贴滋流面而下。只是溢洪道检修门槽处有时出现立轴漏斗旋涡。这四孔闸门在有水压时启闭均较平稳,没有出现向一侧倾斜现象。泄洪洞弧门在任何开度下,顶止水均不漏水,并能保证门后均为明流,闸门无振动感觉,放水后检查门槽周围混凝土和埋件无破坏现象。墓本达到设计要求。本文就该电站金工程概况秭归县地处湖北省西部,位于三峡工程坝上库X,是世界文化名人屈原和革命先驱夏明翰的故里,中国脐橙之乡,X新阶段扶贫开发重点县和三峡库区移民大县。全县辖12个乡(镇)、192个村(居)、38.54万人,国土面积2427km2,素有“八山一水一分田”之称。秭归新县城所在茅坪镇位于长江西陵峡南岸,与举世瞩目的三峡大坝枢纽工程毗邻,集坝区、库区、城区、开发区为一体,系县城所在地、全县政治经济文化中心。全镇版图面积206km2,辖3个社区、18个行政村、174个农村社区,16个行政、事业单位,总人口84873人。全镇耕地面积1015.2hm2,经济作物为以种植蔬菜、茶叶和柑橘为主。2010年农作物总播种面积2755hm2,粮食作物播种面积1094hm2,蔬菜播种面积1153hm2,茶园面积1499hm2,柑橘面积1041hm2。秭归县泗溪水库工程由泗溪水库、供水管道工程等部分组成。供水管道经过灌区时预留分水阀,给坝下400hm2乌江发源于贵州省威宁县境内的乌蒙山麓,流经贵州、四川、湖北三省的56个县,于四川省涪陵县人长江,全长lo37km,流域面积8792okm2。乌江渡水电站坝址以上控制流域面积2779Okm2,占全流域而积的31 .6%。坝址~鸭池河之间主要的支流有:野纪河、金沙河、猫跳河等,在鸭池河以上乌江分为南北二支,南支为三岔河、北支为六冲河。 (一)人库泥沙情况及其特性 根据乌江渡水文站(坝址)实测建库前多年平均输沙量为153。万t,多年平均含沙量0.邪kg/m3,汛期沙量(5~g月)占全年沙量的94%。多年月平均输沙量见表l。 根据库区人库水文一站实测,乌江渡电站水库从1979年底下闸蓄水到1984年的5年时间,人库沙量为9009.2万七,年平均人库沙量为1802万t,J七中干流人库沙量占总量的90%左右。与此同时该电站通过两个排沙中孔及其它泄水建筑物排出的沙量为639.葱万t,仅占人库沙量的7.1%,泥沙人库后绝大部份落淤在库内。乌江是我国继黄河上游和红水河之后,规划建设的又一个大水电基地。X已在进行开发,1983年底建成装机63万kw的乌江渡水电站;己于1984年开工的装机51万kw的东风水电站,预计在1992年竣工。 本文就下一步近期工程开发程序选择问题以及建设资金筹集问题,阐述初步看法,供参考.电力工业现状与发展 流域主要在贵州省,1985年全省发电装机容量为207.5万kw,其中水电127.3万kw,占总容量的61肠;发电量为78.1亿kwh,其中水电4 2 .2亿kwh,占53肠;X高发电负荷为108万kw。网局直属系统装机容量为155.3万kw,其中水电87.4万kw(内乌江渡和猫跳河梯X电站87万kw);发电量69.3亿kwh,其中工业用电52亿kwh,按当年工业产值91亿元计,平均每万元工业产值耗电5710kwh。邻近流域的川东电网包括重庆和达县地区,1985年电力负荷为89.7万kw,其中重庆市70.6万kw,相应发电量28.skwh金属结构室是国电公司西北勘测设计研究院机电处下属的一个X室,主要从事水电行业金属结构包括各种形式的闸门、启闭机及变电站塔架等的设计工作。本室有从助工到教高各种层次的X设计人员20余人,是一支技术力量雄厚的设计队伍,其中大部分人员参加过黄河龙羊峡、李家峡、大峡水电站和白龙江宝珠寺水电站等的设计、现场设代和监理工作。改革开放尤其近10年以来积极参与市场竞争,大力开拓业务范围,除从事院下达的指令性任务外,还涉足其它X的设计工作以适应市场的需求。勇于实践、大胆探索,为水电建设做出了贡献,并取得了大量有价值的科学技术成果。50～70年代期间,老一辈金属结构设计者们先后完成了黄河刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等水电站,汉江上游石泉、石门水电站及白龙江中游碧口水电站的全部金属结构的设计工作,许多设计代表了当时国内X水平。80年代初,承担了当时号称全国3个X大(坝高、库容、单机容量)的龙羊峡水电站的设计任务。该电站的金属结构数量大、种类苏联某构件厂在钢筋混凝土板件浇制工艺中,采用了两种新型设备,即振动投料斗与构件表面压光机。两设备配合使用,可X地提高生产效率和构件质量。 振动料斗主要部件(图1)为:料斗框架,安装在框架上的倾斜料斗(其容积等于一个构件的用料量,一般为0.8一1.5立方米)及出料口开闭机构。 动力出料与机动闸门是现代化混凝土料斗设计中的两个重要问题。靠重力出料及手动闸门的料斗不适于低流动性混凝土拌合物。故本设备采取振动出料及液压闸门方案。 料斗的倾斜底板9不与斗壁焊接,它们之间设置弹性橡胶垫,底板下面的挑架4上安装振动器1。,底板正面焊装四个锥形扒料齿8。振动机振动时,底板可以发生沿斜面方向的波动,扒齿将波动传给斗内的混凝二七,使其平行流向出料闸门。 出料闸门6由液压缸扭控制开闭,液压缸的活塞杆3与又形位杆5相连,拉杆5直接拉住闸门板。当活塞杆伸长时闸板张开,混凝土料流出,关闭出料日需开动液压缸使活塞杆缩回。由于斗内的混凝土对闸板有斜侧压力淄博泰鼎机械科技有限公司(ISO9001:2008:10416Q21057R0S)地处山东省淄博市周村区经济开发区,成立于2005年12月28日,注册资本1.09亿元。现有职工232人,其中:高工6人,工程师18人,技工85人。X研发生产分区可控中高XX压光机、多辊压光机、硬压光机、软压光机以及靴式压榨和可控中高压榨辊。根据用户的需要,设计制造高温高压特种压光机或对老式压光机更新改造。产品畅销国内各造纸厂并已出口国外。公司拥有资产2.6亿元,无形资产3.2亿元,加工车间大多数造纸机在干燥部后面装有普通压光机,生产某些纸种时在造纸机之后还需配置XX压光机。造纸压光起两个主要作用:一是整饰,提高纸幅的平滑度、光泽度和紧度;二是校正纸幅的厚度,通过局部地加热或冷却的压光辊以减少纸幅厚度沿横向上的波动。此外,压光后的纸幅裂断长会增加而耐折次数会降低。在低速及中速造纸机上,烘干部中有时配置三辊半湿压光机(设中辊为聚氨酯辊,上下辊为金属辊),或双辊半湿压光机(上辊为聚氨酯辊,下辊为金属辊)。配置三辊(双辊)半湿压光机的主要目的是压紧纸幅,为装置的普通压光机发挥更加X的作用,防止黑斑、油斑等纸病的产生。1压光机的构造与特点普通压光机由3~7个辊筒组成,底辊一般为主动辊,其他辊借相互摩擦而转动。在压光机上,纸幅自压光辊组引入,依次通过各辊筒线压逐渐增大的各个压区。压光辊的数目按所生产的纸种及其光泽度等性能要求来决定,压光辊的数目亦取决于压光机引纸方法。用压缩空气吹送引纸时,由于纸幅可送至顶辊及其下辊筒之间前言软压光机开发于20世纪80年代初期,适用于对多种纸及纸板进行整饰。X初应用于整饰要求较低和中等要求的纸种,目前的软压光机可以获得以前只能用XX压光机才能达到的压光效果,而且非常X、经济。软压光机作为造纸机和涂布机的机内或机外整饰设备,由于其性能X越、操作简便、纸幅压光断头少、压光后成纸质量提高、设备运行作业率高而得到迅速发展。同普通纸机压光机(硬压区)使用效果比较(见表1),软压光机可以显著提高纸的平滑度、光泽度,保持良好的松厚度、挺度和强度,又能提高纸的紧度并保持均匀性,从而大大地提高纸的适印性能。除了提高纸张的质量外,还提高了抄造生产率,控制、操作及维护也较方便。1软压光机特点软压光技术的核心在于压区内热能和机械能的转换。软压光机通常由可加热调温的冷硬铸铁辊(以下简称热辊)和可控制中高外包覆弹性材料的软辊(以下简称软辊)组成一个压区。热辊作用于纸幅被整饰面,使被整饰表面的物质产生塑性流动。软辊辊面在压力作用下变形使压.压光机的软辊具有弹性覆盖层或者说衬面。弹性覆盖层或者弹性衬面对于过度碾压频率和高温反应6敏感,碾压大的线性力也剧烈挤压衬面。因此在高性能压光机(高线压、高温、高速)中使用两个软辊,这两个软辊共同与另外一个辊构成两个辊隙。由于软辊承受较大的热负荷,辊隙存在不均匀性,粗节即使通过了前面的辊隙,也对后面的辊隙产生较大影响。压光机的布置如图1。三辊压光机为具有两个可X立控制的辊隙,用于双面压光产品,包括一个被加热的支承辊和两个挠曲可控或者说弯曲可控的具有弹性衬面的辊。支撑辊为被加热的钢辊。软辊为直径一致的浮动辊,软辊也可被调温。图1a压光机的两个软辊与硬辊的作用面重叠成一个唯一的平面并且该平面垂直。不利:上侧软辊基于被加热的硬辊的对流所受到的热负荷(以波浪形箭头表示)较大。图1b压光机的两个软辊与硬辊的作用面重叠成一个唯一的平面并且该平面水平延伸。与图1a的布置相比,对流使软辊受到较低的热负荷。图1e压光机中,两个软辊与硬辊的作用面彼此随着国内近二十来年造纸业迅速发展,市场用纸量日益增加,回收的再生废纸也逐年增加,且废纸中夹持的垃圾杂物越来越多,X处理废纸杂质十分艰难,倘若浆料中的细砂粒、泡沫、油蜡、胶料等处理不够彻底,当抄纸机生产高档产品时,这些细小杂质经过压光机之后会在纸面上形成墨斑、湿斑、斑油,影响纸的表面质量,刚性的机内外压光机早已适应不了纸机抄纸过程的需要。为顺应造纸日益发展的趋势,虽软性普通压光机和软性XX压光机已得到普遍使用,但仍存在使用上的缺陷需要进一步技术创新改进。1聚氨酯材料特性及应用聚氨酯全称聚氨基甲酸酯(polyureethane),是一种高分子材料,被称五大塑料,现已广泛应用,具有耐磨性及高强度。在国外X初辊子包聚氨酯是沟纹压榨、盲孔压榨,为顺应造纸迅速发展的趋势,技术创新已改为盲孔带沟纹压榨聚氨酯辊、长盲孔带沟纹压榨聚氨酯辊等,短期使用效果比效好,表面没有出现磨损现象,弹性好,一年几乎没有出现变形现象,保证了良好的脱水效果引言弧形闸门的支臂是弧形闸门的主要受力构件,弧形闸门支臂承受全部的水压力以及启闭闸门时闸门重量与牵引力对框架所产生的力,同时,支铰摩擦力阻力矩也使支承受到弯矩作用,且弧型闸门支臂较长,受偏心压力,其受力复杂。受力也与闸门结构、水位等因素有关。支臂的弦杆一般采用桁架式结构,但是现在多改为A型支臂结构(如图1)。A型支臂结构简单,制造方便,节省材料,在目前水利工程的弧形闸门中得到广泛应用。弧形闸门的支臂结构改为A型支臂后,闸门的固有频率发生了变化,其变化随闸门的结构形式和A型支臂的弦杆位置而不同。图1支臂的结构形式当弧形闸门处于工作状态时,作用与闸门的水动力荷载具有随机特性,在这些随机荷载的作用下,弧形闸门的结构振动响应决定于这些荷载的特性。闸门止水的自激振动产生的简谐作用力将以一定的频率对弧形闸门结构进行激励,弧形闸门的振动响应大小决定于激振力的频率和弧形闸门的固有频率,当止水的自激振动频率与弧形闸门结构的某阶固有频率相同或相近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.传统的弧形闸门的支臂结构基本上都是三角架式的，这主要是因为按平面体系进行计算的传统设计方法忽略了结构的整体性及弧形闸门的空间结构特点，设计得比较保守，而实际上，将其改为A型结构也存在可行性，本文是利用有限元分析软件——ANSYS对原模型及修改模型分别进行静态和固有频率的计算，通过分析比较其结果可知，支臂改为A型后会使闸门的整体受力趋于均匀，即原模型受力大的部件其应力变小，而原模型受力小的部件其应力会变大；而且A型支臂的支杆在不同的放置位置对支臂的应力和位移变化也有一定的影响。另外，改为A型支臂的弧门与原模型相比，其固有频率都相应增大，而各个修改后的模型的共振频带都基本相同。弧形闸门是一种应用X为广泛的门型,在水利水电工程中,大中型的表孔闸门总是X先考虑采用弧形闸门的。这样的弧门近代多采用斜支臂的结构型式。对二支臂闸门(每侧支臂数为二)来说,有上支臂和下支臂。它们的前端分别和门叶上下水平梁相联接,后端交合在一起,交合处为一厚端板,通过端板和支铰的活动座用螺栓联接起来。每条支臂的轴线和闸墩侧壁平行时为直支臂,斜交时即为斜支臂。采用斜支臂的型式,支臂各部分所需的下料尺寸,加工和装配所需的尺寸和角度,要运用到B不少个空间几何的角度进行运算。这些计算繁复,规范和手册均没有汇列出适用于不同构造细节的全部计算公式。在X一版和X二版钢闸门设计规范中都只是简单的提一提,列出一个“扭角”*公式。其实这一类习惯称之为扭角的共有三种,定义有差别而数值相差不大,稍一含混就会在实践中引起误解和混乱,有人对规范的扭角公式提出疑义也是出于这个原因。本文试图就这个问题先推导和罗列出全部计算公式,然后在应用上加以评述。这样可能有助于概况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在现代的水利工程中弧形闸门的应用比较广泛,在弧门斜支臂的制作过程中,为了能够更好地理解设计意图和施工图纸,有必要对斜支臂的偏转角度、上下支臂的倾斜角度、以及支铰的偏斜角度进行比较清楚的认识。本文不会去考虑具体设计尺寸的设计来源,而着重于对既有的设计条件的分析与论证,以加强对设计数据的理解,掌握制作过程中需要注意的问题。相对于其他相关文章对于弧门斜支臂的角度分析,所采用的空间角度分析等方法,本文想要尝试尽量通过简单的平面几何的方法,加少量的立体几何简图对弧门斜支臂这一结构阐述一下自己的观点。X先分析斜支臂的上下的倾斜角度,主要是支臂腹板的倾斜角度,为了便于分析,不考虑支臂两端的连接板厚度,支臂腹板抽象为无厚度的面。然后结合支臂长度与支臂偏转角度、上下支臂腹板中心线夹角与支铰中心线距门叶距离等参数进行分析。1上下支臂倾斜角度的产生上下支臂倾斜角度,说的是沿支臂延伸方向,上下支臂在支臂两侧的距离不相等,其直接显示位置在支臂与支铰为正确认识水下爆洲帅击波压力对闸门结构的作撇其变化规律、防止选择脯当的炸药用量异致·闸门结构龈破坏,盼距闸门。处毗药戮所产生的X大压力,以及闸门结构所能溅的外力迸附算,是极真必要的。 2一J 压力计算 根据犀尔著御下戮》一书中介绍赡删式,临距戮中心R釉的X大压力P: d乃_二·二J P == k f=～-)、8。式中:Q——一炸药量(公厅); R—一到爆破中心距榴《米h 。—一敝常数。书中介绍。=6.,S。 计算肘炸药用量,根据施工要求清除水下弧石栅爆破炸药用量,并从闸门安全出发,炸药铡须由小到大地增加,娜O·1公斤至SO公脾不同药量进行计算,蹦见表(2一1)·表中椭G o—180米等8个不同的爆破距再,另外对大坝(主 O O米)作用船力也作了脓。囱表中计算成暴可以看出,用占公厅以下胁药飘产生仲击溅力比闸门栅逻大的派(o1.夯米)还大,这给闸门造成强大的威胁。这种药量亦不能达到施工要求,由此说明水懈筑湘硼狡娜醋汐.我是搞水利工作的,在我们管的水利工程中有许多闸门,而在我们思想上也有许多“闸门”。我体会到,要打开物的闸门,X先要打开思想上的“l诃门”0 今年七月间,我区有个县的一座灌溉闸,受盘范围内,有几万亩水稻已经脱水,快耍干死,正是一碗水一碗谷、有收无收的关键时刻,迫切需耍开闸引江水灌田。但是,这个l词原来设计标准低了,加上施工质量又不好,闸身不结实。当时江河水位较高,按照防汛安全的耍求,就不能开闸,以免开闸引起水流冲力冲垮闸身的危险。可是,县里有关单位仍是催促甚急,要求开闸灌田。 这样的矛盾,怎样解决才好?我当时想到,如果按照抗早服从防汛的原则,就不能开闸。这样处理,对自己来说是万无一失的,不会冒什么风险。奋但是,我又一想,作为一个水利干部来说,在这种情况下,只强调防汛安全,只顾自己不冒风险,而不去积极地想方设法,解决农业生产抗旱用水的迫切需要,(特别是这个闸的灌区内,又没有其他水源可以抗旱.)那就正是毛主席所批评的“一事当前,先替自和活塞缸,来代替手轮。活塞是用水力驱动。 水动闸门的开闭是用人工转动闸门控制四通阀。示意图中四通阀的橱心位置为水动闸门关闭。厅J知一‘白~,.心,.,,,尸「「片掌翔、布尸「飞}一门 !i1一一书 水动阴内示惫图之1一活塞缸,2一活塞(内夹有一层牛皮碗),3一阀 心,4一四通阀,5一排水管,6一进水管。 工作过程为:通过闸门的水流从闸门前端的小管进入四通阀。当水流从四通阀上方的小管进入活塞缸内时,活塞带动闸门阀心向下移动而关闭闸门。这时活塞下部的废水即从活塞缸下面的小管进入四通阀,由排水管排出。反之,闸门即打开。 经过几年来的生随着水利水电建设事业的不断发展,国内建成了大量的各种类型闸门.这些闸门的正常运行,保证了水利水电工程效益的发挥,积累了一定的管理经验。但是,由于指导思想上存在着重建设、轻管理的倾向,具体工作中又有许多弊端,闸门运行中的事故仍时有发生,有的甚至造成了巨大的损失,这些沉痛的教训值得认真总结. 本文拟通过部分闸门事故实例及简要分析,论述加强工程管理的重要性和迫切性,并提出防止闸门事故的注意事项,以期杜绝类似事故的发生。 一、一些闸门事故实例 现将我国水利水电工程近年来发生的一些闸门事故,依其发生的原因不同,分述如下。 (一)闸门顶翻水引起的闸门事故 1。实例l 四川省某水电站隧洞进口设置一平面检修钢闸门,孔口尺寸14米冰7.5米一7米(宽x高一水头,下同)。闸门在静水条件下启闭,采用节间充水方式.装有2x37.5吨固定式启闭机.1980年6月在门顶过流的情况下提门充水平压。由于门顶和节间同时泄流,大量空气被水流挟带,门后形成负压我县山区的一些塘坝都是以拦蓄汛期雨水为主,过去是“汛期蓄满塘,秋季剩半塘,过冬干到底,春季闹水荒”。起不到灌概作用。经过深入调查,我们发现主要原因是输水洞的闸门漏水。据推算每座塘坝除6~9月外,其他8个月漏水量占总蓄水量的30~50%,从涵洞漏出的流量每秒可达0.3一1公升。1966年我们在安置闸门时研究出利用8时90度弯管上口加设胶板盖板控制放水,通过7年多的实践证明不漏水,深受群众的欢迎。1969年在先峰水库的卧管上安装直筒盖板式闸门12个,也不漏水。1971年又用这样闸门改造了石佛废库,当年灌水田4。亩,获得丰收。群众对这种盖板式铁闸门评论说:“真是滴水不漏。”1971年我们定型生产12七套盖板式铁闸门,现已安上90套,效果很好。 闸门型式: 有弯管盖板式铁闸门和直筒盖板式铁闸门两种(见下图)清江高坝洲水电站位于隔河岩水利枢纽的下游50 km处,是清江流域下游的X后一个梯X电站。该枢纽具有发电、航运等功能,并对上游隔河岩电站起反调节作用。枢纽挡水建筑物为混凝土重力坝,坝顶高程83.(X)m,坝顶长度439 .50m,X大坝高57 .00m,正常蓄水位80.oom。电站布置在枢纽左侧,采用河床式厂房,装有3台84 Mw的轴流式水轮发电机组。深孔坝段布置在电站右侧,设有3个深孔,每孔设一扇弧形闸门,rl体尺寸为9.0 mxg.7m(宽x高),单扇门重1 390kN。深孔进口底槛的高程科.75m,弧形闸门的设计水头35.25m,面板曲率半径巧.40m,支铰高程55.oom,采用2x1250kN固定式卷扬机启闭。深孔坝段右侧依次布置有表孔溢流坝段和升船机。 按水库调度要求,深孔弧门将常年开启运行,用不同开度控制下泄流量。根据国内外河床式电站泄水弧形闸门运行实践经验,闸门在局部开启运行时,一般会产生不同程度的振动,严重弧门概况长江三峡水利枢纽大坝和电站二期工程金属结构设备———泄洪坝段深孔 2 3扇弧门工作门 ,其中 11扇弧门工作门由富春江富士水电设备有限公司中标承制。三峡水利枢纽泄洪深孔弧形工作门门体 (项目编号为 2 0 3) ,主要由门叶、上支臂、下支臂、铰链、铰轴、铰座等组成 ,单套质量约 2 4 5.1ｔ ,设计水头为85ｍ ,采用单吊点开闭 ,闸门型式为直支臂实腹箱形结构 ,如图 1所示。1.上支臂 ;2 .支承大梁 ;3.铰座 ;4.铰轴 ;5 .铰链 ;6 .下支臂 ;7.门叶图 1 直支臂实腹箱形结构闸门型式示意(1)门叶结构门叶为弧形结构 ,面板弧长为 12 30 0ｍｍ ,宽70 0 0ｍｍ ,总质量为 882 4 2 .2ｋｇ。(2 )上、下支臂及水平支撑座、水平支撑、垂直支撑、垂直支撑座等结构外形尺寸长 12 86 5ｍｍ ,总质量约为 8374 5ｋｇ。支臂为箱形梁结构 ,由上下支臂组合成Ｖ形结构?举世瞩目的三峡跨世纪工程中大坝泄洪坝段泄洪深孔23扇弧形工作门,其中n扇弧形工作门由富春江富士水电设备有限公司中标承制。孔口尺寸宽7m火高gm,闸门尺寸宽7mX高12.256m义厚1.75m,单重近250t,设计水头8吞m,采用单吊点开闭,闸门型式为直支臂弧形闸门(见图1)。门叶结构为双主纵梁实腹箱形焊接结构,三根横梁也为实腹箱形结构,顶底横梁为钢板焊接成异型断面并与面板成整体,面板曲率半径R=1 6m。气:}:{丈姐312翻11国友,文敬4文砚5文徽6平合?高坝洲大坝布置6扇泄洪表孔斜三支臂弧形工作闸门和3扇泄洪深孔斜二支臂弧形工作闸门。泄洪深孔弧门尺寸9 mxg.7m,闸门底槛高程44.75m,支铰高程55m,面板弧面半径巧.4m,设计水位即m,设计水头35.25m。为了解弧门在设计水位下的受力情况及全面掌握闸门运行时的振动特性,对深孔弧门进行了三维有限元分析,计算了深孔弧门在挡水状态和启门状态下的应力、位移以及弧门的自由振动特性。2计算荷载 静力计算工况为设计水位下正常挡水和启门瞬时两种。 静力荷载为闸门构件自重和水压力。水压力作用在面板上,以面板单元中心水头为准按在单元内均匀分布计算。 自由振动计算时,考虑弧门所有构件的质量,有限元计算时按一致质量矩阵计算,同时水体按Wester-gaard公式计算附加集中质量附加于面板上。wester-gaard公式为P=式中:p为动水压力;hy为水头;p为水的密度晋Pa而为水深;a为闸门运动加速度;‘ 由上式可知,闸门附加质量为三峡工程泄洪深孔弧形工作门是长江汛期主要的泄洪通道,运用时间长,启闭操作频繁,还有局部开启要求,其外形尺寸以及制造质量要求均X过了国内已投运的同类型弧门。富春江富土水电设备有限公司（双富公司）采用了数控加工技术制造泄洪深孔弧门。l 泄洪深孔弧门的主要特征及参数 闸门型式 直支臂潜孔弧形闸门 启闭机型式 液压启闭机 4 000/J 000 kN 孔口尺寸（宽X高）7.000 X 9.000（m’） 门叶尺寸（图1）（宽X高X厚） 6890X12.300/1.850（m’） 弧面曲率半径 16.000 m 支铰间距 4.200 m 设计水头 85.000 m 总水压 66 300 kN 支绞 圆柱铰 支铰轴承 自润滑滑动轴承 吊点形式 单吊点————一一「③ 图1 门叶结构2 泄洪深孔弧门制造的主要技术要求弧门半径单侧弧门半径相对差门叶宽度6890门叶宽度相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?闸门的结淘静力分析 闸门的静力分析,多年来一直沿用结构力学的平面方法,即在选择闸门各构件的计算简图时,将整个闸门简化为若干个平面体系——板、梁、栩架、刚架等。由于该方法可以使计算工作量得到很大程度的简化,故在实际设计工作中至今仍作为一种基本方法予以应用。但可以明显看出,这种基本假定并不能反映闸门的空间结构体系特点和受力状态,往往与闸门的实际工作状况有较大的差异。近年来,由于电于计算技术和有限单元法的广泛研究和应用,为钢闸门按空间体系计算开辟了一个新的途径。我们在利用有限单元法进行闸门结构分析的应用方面,进行了一些工作,在TQ—16blu上以AI。GOL一60语言编制了平面闸门和弧形闸门的静力分析程序。其基本原理为,把闸门视为一个空间组合结构,同时考虑闸门的面板、纵横交叉梁茅以及支腿的作用,将平面附门归结为具有正交边界的单侧加肋板结构,将弧形闸门归结为具有弹性支腿的单铡加肋柱形薄壳。 利用上述闸门静力分析程序,我们先后计算分析水利工程中,闸门是水工建筑物的重要组成部分之一,1.1螺杆启闭闸门它通过提升或下降来启闭建筑物的孔口,实现全部或局部开螺杆启闭闸门主要由闸门板、螺杆和电机组成,其工作启闸门,主要用于调节水位和阻拦水流,从而获得防洪防汛、原理是通过电机直接带动螺杆旋转,螺杆与闸门板上的螺母发电、灌溉、通航、排供水等效益,还可用于排放泥沙、水螺纹连接,将旋转运动转化为直线上下运动,从而实现闸门上垃圾、冰块等,或者为相关水泵设备的检修提供挡水断流。的开启或关闭。这种闸门结构简单、安全可靠,但其提升质闸门一般设计在排水取水建筑物的排出水口的咽喉要道,通量有限,只能用于小型闸门里,同时存在龙门架高、维护难过闸门安全、可靠地启闭来发挥它的用途与效益及维护建筑度大、启闭速度慢等缺陷。物的安全,因此广泛用于河道、水库、湖泊、泵站等水利工1.2卷扬启闭闸门程中。但长期以来,我国的闸门设计方式都是设计人员先凭卷扬启闭闸门主要由闸门板、钢丝绳和卷扬设备组成,经验及参闸门是水工建筑物的重要组成部分之一,它的作用是封闭水工建筑物的孔口,并能够按需要或局部开放这些孔口,以调节上下游水位,泄放流量,放运船只、木排、竹筏,排除沉沙、冰块以及其它飘浮物。闸门装置在水工建筑物总造价中所占的比重是很大的,一般约在10%~30%左右,在某些工程上甚至可高达50%,因此闸门设计是一项十分重要的工作,必须认真对待,精心设计。在设计闸门前一般应了解注意下列几个方面:(1)水工建筑物的情况。闸门是水工建筑物的主要组成部分,因此对水工建筑物的规划设计应有全面的了解,包括它的作用、规模、重要性、运行特性以及具体的构造布置等。特别是土建和闸门不在同一个单位设计时更应注意,若配合不好,容易造成设计脱离实际的现象,给施工安装以及管理运行带来许多麻烦和错误。(2)闸门孔口的情况。例如孔口的尺寸、数量以及对闸门运行程序的各种要求。(3)闸门上下游的水位条件。所谓水位条件是指各种可能出现的情况组合。往往有这样的情况,设计人员只注意.水工建筑物如泵站、水闸、涵洞等一般都设有闸门。在设计中,对闸门的门体型式、材料、支承型式及启闭机的采用,要根据其在建筑物中的位置、作用,本着安全、经济、合理的原则进行方案比较,择X选择。1闸门型式的选择闸门的结构型式有平面式、弧式、人字式、翻板式及升卧式等十多种型式。平面闸门是水工建筑物中X常用的型式,因它的结构较为简单,操作运行方便可靠,对建筑物的布置也较易配合,且其制造、安装、管理和维护也比较简单。弧形闸门在水工建筑物的引水枢纽、渠X、节制闸和退水闸中,当封闭的孔口尺寸较大时是常采用的。因弧形闸门的水压力所产生的摩阻力对启闭力的影响与其它型式的闸门相比要小得多。但弧形闸门的设计、施工和安装一般比较复杂。而“人”字闸门一般用于具有单向水头的灌区通航船闸中,它的结构比较简单,启闭迅速,运行可靠。对于其他型式的闸门,则采用的机率一般较少,大都因有特殊或具体的原因而采用。2闸门材料的选择闸门按门体的材料不同可分为钢筋混凝土闸门、钢闸对于面板,止水及锐缘均在闸门上游面的定轮式垂直提升闸门来说,当其锐缘高度取值不合理时,闸门仅靠其自重是不能关闭的,这是由午闸下水流产生很大的上托力所致。本文提出一种锐缘高度与闸门厚度X佳比值,‘用来解决这类问题。 在过去的30年中,砌石坝、土坝及填筑坝的建设已取得了很大进展,筑坝高度亦不断增加。但是,这些前所未有的高坝却给附属工程的设计,特别是象紧急事故l司门和控制隧洞、压力管或输水管内水流的闸门设计,带来了很多新的问题。过去,高坝和高水头水利工程的闸门,或因设计不当,或因运行管理不善,常造成失事。经分析,其具体原因隋飞 ·高速水流引起的气蚀或空蚀损坏。 ·振动引起过大的噪音及危及结构的安全。 ·动水压力的破坏。.、 Robertson和Ball曾在他们发表的报告中指出,有一种可预计的动水压力能迫使闸门升降。Gole及他的助手和Sagar、Tulhs也曾介绍过,不能关闭的闸门,和其它严重事故一样,带来的损失也是惨重的,高水头闸门橡胶材料,以其具有高压缩的特性(弹性)广泛被用作水工金属结构闸门的止水密封,反侧向限位垫层和某些杆、管的柔性接头衬、缓冲支垫等,近年,更考虑将其用作有“承压一调压”要求的结构件上,以期获得在一定压力条件下,其所产生的相应“压弹变形”,起到既支承承压、匀散压应力的作用,又能适时调整承压面不平度,保护接触表面不致因压力过于集中而被压坏的效果。《人民长江》l昭4年X4期“橡胶材料作支承构件的试验分析”一文,介绍葛洲坝二江围图设计中,选用异形断面橡胶制件作‘《承压一调压”支承结构的设计和试验情况,用实例和试验资料,论证了这种设计的可行性,该围囱底部的异形断而橡胶支垫,在结构承受巨大垂直压力情况下,既能发挥理想的承载能力,又不断以其自身的压弹变形量去调整围图结构底部支承而与混凝土护坦表面接触部分的不平度,从而显示了橡胶材料在水工应用中,发挥其“承压一调压”双重功能X越性。本文拟再就清江隔河岩水利根纽导流堵水闸门的滚轮支承,利用橡胶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。模态方程:μ(t)=η(t)=∑Nr=1φrηr(t)=[φ1,φ2,φ3,…,φN](1)式中:μ(t)为动位移;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。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.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.弧形闸门是水利工程中应用非常广泛的一种门型。在水工建筑物中,大部分工作闸门采用弧形闸门,平面闸门则只用作事故检修门。因此,弧形闸门的安全可靠运行直接关系到整个水利工程的安全运行[1-3]。然而由于弧形闸门复杂的边界条件、水流条件以及闸门结构特性等,在某些方面,尤其是静动力特性及振动问题,目前仍未形成比较成熟的设计理论,工程应用中也没有比较实用的方法。因此,迫切需要科研人员对闸门的静动力特性及振动等问题开展深入的理论和试验研究。本文结合某工程泄洪兼导流洞出口弧形工作闸门,通过建立三维有限元数值模型和水弹性振动模型,对闸门进行了系统深入的研究,主要研究内容为:通过闸门水力学试验,全面掌握闸门运行过程中作用于闸门门体的各项水力参数;通过建立弧形闸门三维有限元模型,分析了无水和有水状态下闸门结构的动力特性,比较分析了流固耦合效应对闸门振动模态的影响;通过静力特性分析,得出闸门结构的位移和应力分布,并对结构尺寸和布置进行了修改X化;通过完前言我国的水闸工程为经济发展以及工农业生产的发展起到了巨大推动作用,且在城市或流域的防汛抗旱工作方面占有重要地位。确保水闸工程能够依照设计标准完美运行是水闸工程管理的目标与核心。大多水闸由于年久失修,在安全上已经不能保障其X运行,一旦发生事故,后果不堪设想。因此要改进与研究水闸工程的管理工作,根据水闸工程的运行现状做好改进工作,防止安全事故的发生。1水闸工程运行管理1.1闸门振动管理闸门振动经常在运行时发生,并且目前还没有准确方法来进行预测和控制。经过近几年的实践观察,发现水流不平稳是造成闸门振动的主要成因。当闸门接触到动水时,水流的速度会带动闸门轻微振动。在闸门振动时,会对闸门产生一定的破坏力。因此设计者应在设计时深入实地进行考察,了解当地水流量与流速,使闸门的设计避开流速大的部位,还应经常对闸门进行检查与维护。在汛期更要加强检查工作,确保隐患及早发现。汛期时,闸门的开合较为频繁,检查人员要尤其注意纵梁连接的螺栓有没有松动前言水闸工程是水利工程中重要的组成部分,多建在水库、湖泊等位置,水闸作用巨大,通过闸门的开启和闭合,能够对水源进行流量和流速的控制。不仅可以储水和抗洪,还可以泄洪、发电和灌溉,可以说,水闸工程对于生产和生活的作用极大,是经济建设中不可或缺的组成部分。但由于我国有相当一部分水闸建造年代较为久远,受当时工艺、技术以及资金的制约,不仅技术水平较低且年久失修并X负荷运转,致使现今的水利工程受到此方面的限制,发展极其缓慢。同时,在现阶段的水闸工程中,工程管理上还存在着部分容易忽略的问题,不加以改善和采取积极的应对措施,将会极大的限制水闸工程的发展,进而对水利工程的发展也影响重大,因此,对于“有关水闸工程管理中容易忽视的问题及对策”的研究,就具有极大的现实意义。一、水闸工程管理中存在的容易被忽视的问题(一)双吊点闸门变位问题双吊点闸门门体产生出倾斜现象,是水闸运行中常常发生,且容易被忽视的问题之一,由于其易被忽视,因此很多时候未对其进行及时水闸是主要利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物,是水利工程中不可或缺的一个部分。关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。21世纪,随着科学技术的发展,水闸的修建技术不断提高,建筑材料也是多种多样,水闸的修建正朝着形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。1.水闸管理工作的重要性分析《水闸工程管理通则》明确水闸管理人员的任务是:“确保工程完整安全,合理利用水土资源,充分发挥工程效益,在管好用好工程的前提下,开展综合经营,积累资料,总结经验,不断提高工作水平。”水闸管理工作要求做好水情、雨情的掌握工作,及时做好防洪防汛工作,如果没有及时的掌握信息,没有做好水闸管理工作,那么对当地的经济建设极有可能带来较大的损害。在日常的管理工作中要对水闸进行检查观测,水闸的基本检查管理引言在水利工程项目的施工建设中,水闸施工是一种常见施工工程,通过闸门的开启、闭合来调节水势,以此来实现防洪、排涝、引水灌溉。水闸工程质量的好坏会影响到水闸周围的环境、上下游水闸附近居民的生命和财产安全。另外,水闸建设过程中要比堤坝面对的问题更复杂,对建设质量要求也更为严格,因此,在水闸建设过程中,要加强水闸的质量控制,确保水闸在整个水利系统中安全稳定的运行。1水闸水闸由闸室、上游连接段和下游连接段组成,主要修建在河坝和渠道的中心位置,一般是整个水域压力X大的地方,主要作用是控制和调节水位,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。水闸通过水位的调节可以根据具体情况的需要对水资源进行X控制,开启闸门,可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水,还可以解决下游农作物灌溉的问题;关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位,以减少下游由于水流入的过多造成水灾,以满足上游取水或通航的需要。水闸有很多种类,有其各自的特点,按闸室的结构形式可分为:开敞式大清河系直属水闸工程是河系防洪体系的重要组成部分,工程岁修是管理单位的主要任务之一。为了便于对水闸工程进行管理,确保更好地发挥工程效益,管理单位在制定水闸工程岁修计划时,针对岁修项目较为零散、单个工程投资小、项目多、内容杂等特点,对项目进行了详细的划分,合理安排资金,确保工程安全运行。目前,水利工程管理工作对岁修工作提出了新的要求,针对岁修工程特点,结合近年来的经验,从以下方面探讨岁修存在问题及对策。1岁修工程基本情况河系直属水闸工程主要包括:枣林庄枢纽、新盖房枢纽、王村分洪闸及白洋淀周边28座引水闸涵。其中枣林庄枢纽(大二型)和新盖房枢纽(大一型)1970年建成,王村分洪闸(大二型)1955年建成。白洋淀周边引水闸涵(小二型)28座,大多建于20世纪50、60年代。管理单位的岁修工作是对上述直属工程进行日常养护维修,主要工作内容包括砌石、混凝土、机电设备、金属结构等主体工程的养护维修以及附属设施的养护维修。2岁修工程开展情况在引言在水利工程设计中,极为关键的部分就是水闸的设计。水闸就是利用闸门开关来控制水位,其在水利工程中被广泛应用,作用重大。水闸是一种水工建筑物,既能挡水又能泄水。打开闸门,既可以泄洪、排涝、冲沙,也可以根据下游用水调节水流量;关闭闸门,既可以挡潮、拦洪,也可以蓄水来提高水位满足通航。但是水闸的设计十分复杂,施工也很麻烦,需要综合考虑地形、地貌、泥沙等各种与水相关的因素。水闸设计的选址也是需要现场实地考察,依据多次设计经验选址。水闸闸门形式设计也是多种多样,一次通过闸门宽度的水流量是水闸闸槛高程设计的重要参考指标。水闸设计复杂多样,在实际水利工程中,应X控制水闸设计施工的质量技术,确保水利工程安全运行。一、水利工程设计施工中水闸设计概述在水利工程设计中,水闸是水利工程调节水位控制水流量的极为关键的控制开关。当前,全国各地的水利工程中,水闸的设计施工质量对水利工程的质量有着重大影响,是整个水利工程项目的重点核心。水闸工程的基础功能就.在水利工程施工中,水闸施工作为其中一个非常重要的组成部分,为了X提高建设质量,有必要在施工前做好准备工作,掌握具体施工工艺,加强水闸施工管理切实提高水闸建设质量,保证水利工程的经济效益和社会效益。1水利工程中水闸施工1.1水闸施工的前期准备水闸施工开始前,要严格审查各项工作,制定水闸施工计划,建立水闸施工质量管理制度,培训施工人员,严格考核施工人员的数量和质量。施工图审查要掌握技术指标的质量控制情况,及时发现图纸中存在的问题,并加以处理,为顺利施工提供重要保障。1.2水闸施工技术在水闸施工过程中,要严格按照标准做好各道工序的质量控制,抓好施工材料的检测,材料的质量控制,严格控制水闸施工过程,掌握好各项重点施工技术,重点在水闸部分质量检查的同时,还要进一步加强技术管理,确保项目整体质量。1.2.1开挖工程在水利水电工程施工中,由于水闸长度大,开挖量大,因此要控制开挖工程的质量。在土石方开挖过程中,需要选择开挖截面,避免开挖段过大布置及构造 悬舌式闸门在我国是一种新型闸门,适宜于封闭水库中的泄水洞.它的主要特点是:不设侧向闸槽,只设顶向闸槽,支座位于顶槽内。 悬舌式闸门可以安装在泄水洞进口、中部或出口.本文只介绍安装在中部的情况。安装在中部时,在闸门上面的坝体或岸基中,要设置操纵井.在操纵井的底部设顶向闸槽,中部设闸门检修平台,顶端设闸门操纵室. 整个闸门由一块门板与若干个支座所组成(见图1,图2)。支座一般采用滚轮和轨道.滚轮安装在门板上半部,轨道安装在顶槽壁上。在闭门状态下,门板下半部位于泄水洞中,用以挡水,上半部位于顶槽内,用以安装滚轮.闸门全启时,门板全部上升至顶槽内.由上述可知,悬舌式闸门的门板好似悬舌,支座好似舌根,开启时,悬舌缩回顶槽,关闭时,悬舌又伸入泄水洞。这就是悬舌式闸门命名的由来。 闸门采用垂直提升法启闭,启门依靠卷扬机,闭门依靠自重.当门板采用钢材制造时,闸门自重往往不能满足闭门力的要求,还需另外设置加重铁块,故为了节约钢铁,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水闸按照闸室构造不同,可以分为开敞式水闸和涵洞式水闸。开敞式水闸闸室顶部没有填土,是露天的;涵洞式水闸闸室有洞身段,洞顶有填土覆盖,可以做交通要求,涵洞式水闸常修建在挖方较深的渠道中及填土较高的河堤下。由于闸室及闸室后的洞身覆有填土,上部重量较大,水闸抗滑稳定性易得到保证。1涵洞式水闸的泄流计算开敞式水闸一般是护坦紧接闸室。其次是海漫、防冲槽等,其闸孔尺寸大都按淹没宽顶堰流公式计算确定。1.1无压流涵洞式水闸泄流计算无压流涵洞要保证在各种水位流量情况下,洞顶应高出洞内水面一定高度,一般为40cm,洞顶净空面积应为涵洞断面面积的15%~20%。涵洞分为长洞和短洞,洞长不影响过流能力的涵洞称为短洞,反之称为长洞,其判别方法如下。当涵洞底坡为缓坡且趋近平坡时,长短洞的界限为:Lk=(64-163m)H式中H—上游水深(m);m—进口的流量系数,一般取m=0.32~0.36;当洞长LLk时,为长洞;反之为短洞。当底坡为陡坡,泄流能力不受工程概述福州市闽江下游北港北岸的堤防担负着福州市X为重要的防汛抗洪任务,近年来,由于X部门加大了防汛的投入,路堤相结合,使堤防的抗洪能力达到了200年一遇的水平。与之相对应的水闸控制系统则显得相对陈旧落后,有必要进行系统的改造。笔者根据闽江北港北岸的两座重点水闸万寿水闸和三捷水闸的液压启闭系统进行程控自动化改造工作实践,总结其经验。经过升X改造后的水闸具有启闭操作简单明了、运行更加安全可靠、故障容易自动识别、排除容易等特点。2水闸启闭控制系统改造的技术背景福州市闽江下游北港的所有水闸,原来的液压控制系统即电气控制系统是由诸多的继电器开关按钮组成,每个开关都是X立工作,不具备智能化功能,这样每孔的闸门就得各有一个“开”和“关”。多孔水闸就得有多个的“开”和“关”。开关水闸时要人工先搬离或插上挡块,否则就会给液压系统和闸室造成损坏。特别是多孔水闸,关闭闸门要严格按照先关两边,X后中间;开启水闸时要先开中间,X后才开两边的原则进行伦敦港区开发公司(LDDC)举办了一个国际竞赛,为港区中心的一个公园征集设计方案。该公园位于泰晤士河畔,靠近阻挡潮水的大型水闸。X终,由法国X风景园林师普罗沃主持、英法两国的设计师共同设计的方案在200多份应征方案中胜出。泰晤士河水闸公园是50多年来伦敦建造的X一个重要的城市公园。公园的平面富有几何特征。用地接近方形,两条轴线呈对角线方向立体相交穿过整个公园。其中一条是利用原有的低地设计的250米长,28米宽的条状下沉式广场和花园,被称为“绿色船坞”,试图唤起人们对这个地区历史的回忆。起点是连接道路的一个旱喷泉广场,在这里,视线沿着直线的“船坞”一直延伸到远处的泰晤士河和闪亮的盔状水闸构筑物。“船坞”的中段是“彩虹园”,色彩丰富的各种宿根花卉和深绿色且呈整齐波浪形的紫杉篱构成了非常精彩的视觉效.葛洲坝水利枢纽一期工程包括2号船闸、3号船闸、活动桥、六孔冲沙闸、7台水轮发电机组的二江电站及27孔泄水闸等主要建筑物.其中金属结构工程量约37,000吨,现分述如下。一、船闸 2号和3号船闸的主要闸门特性见表1, 两座船闸的闸门及启闭机布置基本相同,2号船闸金属结构布置参见X6页图2. (一)上闸X事故检修门 2号船阿、3号船闸都在上闸X布置了事故检修门。当船闸发生事故时,由布置在混凝土排架上的桥机自动从门库吊出事故闸门,沿横跨排架上的轨道梁运送到闸孔,动水下落关闭孔口以防止事故扩大.事故处理完毕后,于静水中提取事故闸门返回门库中。 2号船闸桥机轨道梁为双腹板箱形钢梁,梁高4.2米,跨距41米。(3号船闸则为预应力混凝土梁). 为适应低水位通航期间的水位变幅,并减小上部闸门高度,2号船闸事故检修门下面设有一块高3米的叠梁。 2号船闸事故检修门支承跨度为35米,梁高5.2米,由于闻门门底及门后需要通气,采用裕架结构.事故关闭时靠.金属结构室是国电公司西北勘测设计研究院机电处下属的一个X室,主要从事水电行业金属结构包括各种形式的闸门、启闭机及变电站塔架等的设计工作。本室有从助工到教高各种层次的X设计人员20余人,是一支技术力量雄厚的设计队伍,其中大部分人员参加过黄河龙羊峡、李家峡、大峡水电站和白龙江宝珠寺水电站等的设计、现场设代和监理工作。改革开放尤其近10年以来积极参与市场竞争,大力开拓业务范围,除从事院下达的指令性任务外,还涉足其它X的设计工作以适应市场的需求。勇于实践、大胆探索,为水电建设做出了贡献,并取得了大量有价值的科学技术成果。50～70年代期间,老一辈金属结构设计者们先后完成了黄河刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等水电站,汉江上游石泉、石门水电站及白龙江中游碧口水电站的全部金属结构的设计工作,许多设计代表了当时国内X水平。80年代初,承担了当时号称全国3个X大(坝高、库容、单机容量)的龙羊峡水电站的设计任务。该电站的金属结构数量大据全国X一次水利普查公报显示:截至2011年12月31日,全国共有各类水库98 002座,其中大型水库756座,中型水库3 938座,小型水库93 308座。数量庞大的水库已成为调控我国水资源时空分布、X化水资源配置的X重要工程措施,是江河防洪体系不可替代的重要组成部分和国民经济的重要基础设施。水库由于其所处地域、自然环境及管理等原因,几乎每年都有垮坝事故发生。通过总结多年工作实践经验,对水库金属结构有关常见问题进行了系统梳理,并分析导致安全事故隐患的原因。一、水库金属结构简述1.导输系统库水导输系统,是指水库泄洪、发电、灌溉、供水等输水通道,主要包括布置在泄洪建筑物中的泄洪洞或泄洪涵管、布置在发电建筑物中的承压发电洞或承压发电涵管、布置在输水建筑物中的输水灌溉洞或输水灌溉涵管、布置在供水建筑物中的供水洞或供水涵管等。上述系统常见结构有浆砌石结构、钢筋混凝土结构、树脂结构及钢管结构。2.库水挡泄系统库水挡泄系统,是指控制库水放自西向东贯穿而过,其挟江汉之要冲,为九省之通衢,素有“千湖之省”美名之称,但它同时又是历史上的一个水患大省。湖北省就能源资源而言,少煤缺油,天然气与风力、地热资源也很有限,但河流众多,水系密布,西高东低的地势使众多河流形成较大的落差。全省气候温和,雨量充沛,拥有丰富的水力发电资源。这些水力资源主要集中在长江、汉江与清江以及鄂西南的郁江、唐岩河、酉水、溇水,仅次于四川、云南、西藏之后,居全国X4位。凭借着得天X厚的水资源X势,湖北省确立了X先发展水电的方针,不仅合理利用了大自然给予的洁净能源,促进湖北经济的腾飞,支援了全国经济的发展,而且兴利除害,由历史上的水患大省一跃铸就成水电大省,重整了湖北的山河,将奔流不息的江河水变成“煤和油”,向湖北和中国的东、西、南部提供强大的电力,促使了大区域间电力系统的联网,遍布湖北全省的中、小型水电,为不少边区人民的用电和脱贫作出了X的贡献!从1956年湖北省崇阳县香山水电站水工结构流固耦合动力特性分析吴一红．谢省宗（中国水利水电科学研究院水力学研究所）提要本文给出了结构位移与流体速度势表示的结构──水流作为统X固耦合系统的基本方程与定解条件，从加权余量的伽辽金方法出发，导出系统的有限元方程，对某弧形闸门的动力特性进行了详细分析，得出了弧门在不同开度下流固耦合的理论模态特性．关键词水工结构，流固耦合，动力分析一、引言对复杂的流固耦合系统进行力学分析有两类方法：一是解析一数值方法，即对结构采用有限元离散，对流体则用近似解析关系描述，以Ｔ．Ｌ．Ｇｅｅｒｓ”’提出的双渐近法（ＤＡＡ）X为流行；另一类则是纯数值方法，对结构和流体均采用有限元离散”，’－”，或分别用有限元和边界元离散‘’“’．但这些方法均未考虑流速影响，不能直接用于水工闸门流固耦合振动分析．文献［２］X次将闸门和水流作为流体弹性系统，讨论了水流对闸门振动的影响．本文将给出线弹性结构与理想可压缩流体的流固耦合系统的基本方程与定解条件煤层气作为清洁能源,其开发利用对于能源的合理利用及环境保护意义重大。煤层渗透率极低,同时对煤层气的吸附作用较强,致使煤层气的储藏形式以吸附气体为主,可利用的储层能量不足,使开采难度进一步加大。以往在做煤层气的研究时,通常只考虑气体和水在基质孔隙中的渗流,而忽略了处于游离态的气体以及吸附气体含量变化而引起的煤体变形以及变形反作用于渗流的影响。与此同时,假设为定温条件下的等温吸附实际上也没有考虑到变化的热量对于开采煤层气的影响,除此之外,煤体应力会随温度的变化发生改变,导致煤体发生形变。煤层温度的变化也会影响煤层气的吸附解吸能力及煤体的变形等,从而影响煤层气的渗流速率及产量。胡耀青等人通过实验研究了煤体在不同温度和应力下的物性得到:煤储层的渗透率会随着地层深度的增加而减小。大量的实验研究都表明,煤层温度的变化会极大的影响煤层气的吸附解吸性以及煤层渗透率。为了能够准确的预测煤层气开采过程中系统内部各参数的变化,同时能使煤层气抽采模拟进引言复杂的血液循环流动,低壁面切应力等不利的血流动力学因素会导致动脉粥样硬化斑块的形成[1-2]。人体血液循环过程当中产生的“负压效应”导致脑卒中的发生;较大的Von-Mises等效应力易引起应力集中,增大动脉粥样硬化斑块破裂的风险[3]。对各种血管疾病找到其病因、良好的预防措施及治疗方法是生物力学的热门课题。维医沙疗是在新疆吐鲁番地区X特的气候条件下,将人体埋在热沙中,利用热、磁、力的综合作用来治疗疾病的一种自然治疗方法,没有副作用,可以扩张末梢血管,改善血液循环,促进新陈代谢,已有不少的关节炎患者通过维医沙疗得到了很理想的治疗效果[4-7]。目前来看,维医沙疗对风湿病的疗效已被广大患者以及科学家所认可。然而,吐鲁番实地维医沙疗由于受气候的影响,只能在7~8月份的17:00~19:00进行。为了突破传统埋沙治疗方法的局限性,迪丽娜尔等模仿吐鲁番实地沙场,建立了不受时间、地点和气候影响的室内维医沙疗实验平台[8-9]。研究表明在我国,遍布着丰富的水文体系,其中有三大海域、五大淡水湖泊、七大江河等,在这些交叉密布的水流之上建立交通运输所需的桥梁工程是当下中国发展需要克服的困难之一,也是必须进行的建设之一,因为这有助于我国的整体发展。然而,资源丰富是一方面,另一方面地质灾害、水文灾害也是主要的消极影响之一。因此,为了做好预防工作,就应该认真研究关于桥方面的流固耦合动力学。一、概述所谓流固耦合动力学,主要是指结构物变形和流体荷载间的耦合关系,也即是相互作用,互相影响的关系问题。具体来讲,可以分为两个方面,一是当结构物处于流体流场时,必然会因其所施加的荷载以及其他荷载而产生一些形状变化,若这种变形与时间正相关,则它们之间的关系可以表述为:流体对结构物的作用荷载与结构物的变形大小是和过程相关联的;二是反过来,结构物的变形与过程也与流体荷载量相关,会受其影响而发生变化,或随之变化而变化。而所谓流固耦合动力学及其在桥,就是研究桥梁在其中所受到的水流荷载所给予的作用固体动力耦合力学是广泛存在于水利、海洋、船舶以及航天航空等许多工程X域中的重要课题。处于介质中的弹性结构,在受到动载荷作用时将会产生振动,这种振动通过对界面的激励在介质中产生附加的动压力,而附加动压力又通过界面再度引起结构的动力响应,这种过程称为结构与介质的耦合响应。虽然早在20世纪初Lamb等人就提出了这种问题,但直到20世纪60年代,有限元和边界元等数值方法出现以后,才有可能对其进行较详细的分析。流固耦合问题中,两个不同性质的物理场在耦合界面上相互作用,彼此影响。一方面,流体问题本身涉及大量非线性现象,比如复杂的湍流运动,气体高速运动产生的激波、激波导致边界层分离、非定常涡脱落、运动及演化,对耦合问题还要考虑结构变形或振动导致的非定常流体运动等,这无疑大大增加了问题的复杂性;另一方面,对耦合系统的结构而言,将涉及非线性几何大变形、弹塑性材料非线性和接触截面上的不确定耦合也将带来新的非线性。因此整个流体—结构耦合系引言近年来,为了研究自然界中流体和固体两相介质之间的相互作用,逐渐形成了一门新兴的交叉力学———流固耦合力学。该学科主要研究变形固体在流体载荷作用下的各种行为以及固体位移对流场影响这二者相互作用的一般规律[1]。固体火箭发动机的点火过程是一系列复杂的相互关联的过程。比如,过高点火压强峰或升压速率对药柱的瞬态冲击会使得装药表面的压力得不到充分的传播,产生应力集中,造成药柱的变形;同时,由于药柱的变形,会使得原先的流场外形发生变化,从而改变相应的计算区域。因此,固体火箭发动机点火过程是一个典型的流固耦合力学问题。目前,国外广泛采用流固耦合方法研究固体火箭发动机点火过程中的装药结构完整性和与瞬态流场的一体化问题[2]。1流固耦合介绍在两相介质之间,变形固体在流体载荷作用下会产生变形或运动;固体的变形或运动又反过来影响流场,从而改变流体载荷的分布和大小,正是这种相互作用将在不同条件下产生形形色色的流固耦合现象。流固耦合问题可由其耦合方程我国碧口水电站、乌江渡水电站及葛州坝等工程的兴建,已将我国水工金属结构的设计、制造和安装技术推向一个新阶段.目前,就闸门所承受的总水压力而言,工作门已达6,Q00余吨,事故门已达5,500吨,导流门已达14,300吨. 国外,在六十至七十年代,也兴建了一些高水头电站.例如:谢尔邦松(法),阿斯旺(埃),伊泰普(巴),买加(加),德沃歇克(美),英古里(苏)等.仅苏联,每年就有20,000吨机械设备和金属结构投入运行。闸门水头已高达300米,荷载已突破15,000吨,压力钢管的PD值已增至27,000公斤/厘米. 随着水头的增高,孔口面积的增大,闸门钓运用特性也发生了变化.对于闸门在水工建筑物中的位置、闸门的结构型式、水力学条件、止水型式、材料、制造工艺、安装精度以及运用等方面都将提出一些特殊的要求. 闸门的局部开启、振动、空蚀、止水的密封性、支承部分的承载能力等问题,以及大容量高扬程的启闭设备的研制等等,都是高水头水工引言水电站金属结构设备一般包括各种闸门、拦污栅、升船机、各类启闭机,以及操作闸门、拦污栅的附属设备如抓梁、吊杆、锁定装置等。作为水电站、水闸和水坝等工程的重要设备,水工金属结构在防洪、发电和灌溉等方面发挥着巨大的作用。水工金属结构的制造和安装质量直接影响到整个水利水电工程的质量。因此需要加强水工金属结构制造和安装的质量管理,确保金属结构制造和安装工作的质量。1闸门、压力钢管与各种埋件制作要点为保证闸门压力钢管制作质量,项目组需要委托具有资质、能力强、信誉好的工厂加工,并按图纸的要求,会同业主、工程监理、设计、质监等单位的代表,在防腐处理前,对其加工精度、拼装、焊接质量进行验收,达到要求后方允许进行防腐处理。防腐处理完成后,再次进行出厂前验收,合格后方允许运到工地安装。拦污栅、各种埋件等结构相对较简单,计划在施工现场进行加工和制作。闸门、压力钢管、拦污栅与各种埋件制作控制要点主要包括以下方面:①用于金属结构制造所用的材料必须符合前言由于水工金属结构的安全与否直接影响着整个水电水利工程能否正常运行,因此对水工金属结构的安全检测就尤为重要了,本文主要简单阐述一下这些工程中,金属设备安全检测技术的进展情况。2水工金属结构设备安全检测技术的进展2.1光谱分析技术这个主要是指通过采取需检测的金属结构设备的样本,通过化学方法进行检测。查看样本的成分组成判断是否还符合标准。由于在获得样本时需要在金属结构的不太重要的部分用电钻钻取粉末屑,这样会对被检测的金属结构造成一定程度的损伤。而且这个化学检测需要一定的过程,不能很及时的出来检测结果。现在,我们引进了X的技术,极大地减轻了传统光谱分析仪的弱点,这是Arc-Met8000型便携式全谱光电直读光谱仪,这个与传统仪器相比,使用更方便,X度要高,而且不需要钻孔取样本,只需要对相关金属结构零件进行稍微磨平一下,用专门的探头直接检测该零件的化学成分,通过电脑进行记录并输出,省下了不少的人工程序。而且花费时间短,一个测试点水电五局水工金属结构及设备安装总量每年大约2万t。由于项目前期准备不充分或是土建施工进度缓慢,水工金属结构的实际安装工期常常被压缩,因此水工金属结构及设备的安装成为实现节点工期的关键环节,以至于每一个小小的细节都要重视。这种情况在海外项目的水工金属结构及设备安装中体现得尤为明显。从苏丹麦洛维大坝项目、苏丹罗塞项目、阿特巴拉项目、苏丹森纳尔坝闸门更换项目的实际操作模式和运作方式,可以得到许多怎样加快海外水工金属结构及设备安装进度可借鉴的经验。2安装前的准备2.1按时完成设计以苏丹麦洛维大坝和苏丹罗塞这两个项目为例,在合同签订后,设计工作就马上开始了。监理通常在28d内对图纸进行批复,且常常是带批注的批复,通常要往复几次才能全部批复,因此,采用倒排工期,从安装开始时间中减去运输时间、制作时间、采购时间,X后确定设计时间。为了按时完成设计,实际的设计开始时间往往比合同规定的时间还要提前。由于设计的X前性,苏丹麦洛维大坝项目和罗塞.概述水工金属结构是指水利水电工程(包括船闸)的拦(清)污设备及其启闭设备、闸门及启闭机、压力钢管及阀、升船机及构架、竹木过坝设备以及与水利水电工程相关的塔(构)架等设备,其中数量X大的是闸门和启闭机。自建国以来,修建了大量的水利水电工程,其中金属结构物约有4000万t,价值2000亿元左右。据粗略统计,仅在1989年达到及X过折旧年限的大中型水利工程的闸门(不包括压力钢管、阀等)就有近40万t。水利部《水库工程管理通则》(SLJ702-81)和《水闸工程管理通则》(SLJ704-81)规定:水利水电工程运行初期3~5年,正常运行每隔6~10年应进行一次安全鉴定。《水利经济计算规范》(SD139-85)规定:大型水利工程的闸门、阀、启闭机折旧年限为30年,中型水利工程为20年,压力钢管为50年。对在运行的水工金属结构设备,上述规定要求进行的安全鉴定工作在20世纪90年代以前鉴于各种原因(主要是经费问题)并没有系统地开展起来闸门、启闭机等水工金属结构是水库、水闸的重要组成部分,其质量与安全状况关系到整个工程是否能够保证安全运行,因而,金属结构的质量与安全检测是水库、水闸安全鉴定的重要内容,也是病险工程除险加固的依据。针对目前水工金属结构隐患较多,安全检测尚未得到足够的重视,工作不很规范的状况,同时考虑水工金属结构检测技术含量高、X性强的特点,为促进检测工作的规范化,提高检测技术水平,保证水工金属结构的安全运行,充分发挥水库、水闸的防洪经济效益,2000年9月6日一9月ro日,中国水利学会水利管理X委员会在云南昆明市主持召开了水工金属结构安全检测及管理技术研讨会。 参加会议的有水工金属结构质量检测中心、安全监测中心、各流域机构、省(市、区)水利管理单位负责人,有关水利水电设计院金属结构技术负责人,大中型水库管理单位和水利管理专小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段,在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5 km处。该工程由混凝土双曲拱坝(坝高292m)、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。水库库容为149.14×108m3,电站装机容量4 200 MW(6×700 MW)。电站左岸设一条泄洪洞,进口高程为▽1200.00 m,在泄洪洞中部设1孔泄洪洞弧形工作闸门,闸门孔口尺寸为13.00 m×13.50 m,设计水头48.00 m,底坎高程为1 193.87 m,门型为直支臂弧形钢闸门,采用弧形闸门固定卷扬式启闭机操作,额定启门力为2×3 200 k N。本文通过对泄洪洞弧形工作闸门进行结构应力、变形测量、动力特性测试、振动响应测试、启闭力测试及脉动压力测试的原型观测,掌握泄洪洞弧形工作闸门在高水头、大流量的高速水流作用下的结构应力、变形量、振动加速度等物理量的数字特征和谱特征。通过原型观测发现了闸门的运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研究背景窄缝挑坎消能工主要作用是利用侧墙的收缩使两侧水流向水股中心运动,改变水流质点间的相互作用和水流结构,加剧水流的紊动,实现纵向拉伸,减小进入下游水垫时的X单宽流量,提高消能效果。同时,窄缝挑坎消能工还应用于一些河道狭窄的地段,从而避免了采用常规挑坎消能时,平面扩散水舌面积过大,冲击岸坡的情形[1]。窄缝体型广泛应用在水利工程中,斯木塔斯水电站、玛尔挡水电站、石砭峪水库等工程都运用了窄缝挑坎消能工,消能效果理想。然而目前对窄缝挑坎设计并无成熟计算方法,传统的对窄缝挑坎X化研究一般采用模型试验,该研究方法结果可靠,为工程设计提供依据。但模型试验耗时长,且工程费用较高,加之水舌强烈紊动,水力参数采用常规仪器难以X观测[2]。为避免模型试验的不足之处,数值模拟技术应运而生,并在工程中得到极大推广。目前关于窄缝消能工的数值研究较少,虽积累了一定经验[3-5],但仍不成熟,尚处于探索阶段,探讨数值模型在窄缝消能工的计算中的可行性概述小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段,小湾水电站工程属大(1)型一等工程,该工程由混凝土双曲拱坝(坝高294.5m)、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。水库库容为149.14×108m3,电站装机容量4,200MW(6×700MW)。泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、无压段及出口挑流鼻坎组成。泄洪洞无压段桩号泄0+463.594～1+535.463,长1071.869m,断面形式为城门洞型。其中无压段泄0+463.594～0+595.488又称为渥奇反弧段。二、开挖支护程序1.开挖分层泄洪洞无压段(包括渥奇反弧段)的围岩有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩,根据无压段的结构特点及施工进度安排,无压段共分Ⅲ层开挖,其中渥奇反弧段分Ⅵ层开挖:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩Ⅰ层均采用中导洞X,边顶扩挖跟进方法,起到分部开挖、逐步卸荷的作用,并可保证边顶成型完好.月U青小湾水电站泄洪洞由中国水利水电X一工程局有限公司承建，合同金额4.17亿元，合同工期55个月。泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”式布置，由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口挑流鼻坎组成。泄洪洞工程在历时4年多的建设过程中形成了种类繁多、数量庞大的各类档案资料，做好档案工作是工程建设中一项非常重要的工作。为提高档案的标准化、规范化水平，做到档案管理工作与工程建设同步进行，项目部采取了一系列行之X的措施。2做好竣工资料工作的几项措施2.1树立“依法治档”观念，增强员工档案意识加大贯彻执行《档案法》及X有关档案工作法规、政策的宣传力度，增强全员的档案法制观念，提高员工的法律意识和素质，让其充分了解自己在档案事务方面所享受的权利和应当履行的义务。2.2转变观念，提高认识，健全组织机构小湾项目部努力克服以前“重建设、轻档案”的观念，不断提高对竣工资料工作的认识，将其上升到应有的高度，这是做好该项工作的关键。 工程概况岳城水库兴建于 60年代初 ,是漳河上的一座集防洪、灌溉、发电效益于一体的大型控制性水库。泄洪洞位于主坝下 ,其工作闸门为 7孔 4 .5m× 4 .5m-4 7.3 m(宽×高 -设计水头下同 )弧形钢闸门 ,结构为主横梁直支臂板梁结构 ,同层布置 ,面板支承在由水平次梁 (小横梁 )、垂直次梁 (隔板 )和主横梁组成的梁格上 ,支臂与主横梁用螺栓联接构成刚性主框架 ,支臂和主横梁为焊接工字形截面 ,水平次梁为轧制 2 4 a型槽钢 ,闸门结构如图 1。此闸门已运行了 3 6年之久 ,因年久失修和锈蚀已不能正常运行 ,急需改建。其改建内容为更新原弧形工作闸门及其埋件 ,新设计的闸门 4 .5m× 4 .5m-4 8.4 m,并采用新型橡塑复合水封及 SF3层复合自润滑的支铰轴套。2 弧门拆除与安装施工2 .1 测量放线因老闸门无竣工资料 ,其各埋件相对尺寸及高程都无数据可查 ,故以老闸门铰轴为基准 ,按照闸门尺寸新疆某水电站右岸导流兼泄洪洞为1条长263.6m的圆形隧洞,其中进口15m为直径12m变5.9m,出口15m为直径5.9m变11m,剩余233.6m内径均为5.9m,隧道中部有两个转弯段,弯段长度为18.346、11.563m,混凝土体积为5060m3,混凝土衬砌厚度为70和60cm两种衬砌厚度,衬砌后的洞径为5.5m。隧洞衬砌采用底拱和边顶拱二次衬砌的方法施工,先衬砌底部110°范围的底拱部分,再衬砌边顶拱。按照分块长度不大于1.5倍的原则进行分块,导流洞直线为203.091m,因此直线段分为23块,弯段分为4块,渐变段为2块,总共分为29块。底部采用翻模、边顶拱采用钢模台车施工。导流兼泄洪洞衬砌混凝土施工初期陆续出现了一些裂缝,裂缝主要是顺水流向分布,极少数环向裂缝与水平缝交汇。一部分裂缝有渗水且有钙质析出,其余的有湿痕。裂缝宽度在0.1～0.3mm之间。1裂缝成因分析出现裂缝后,通过数据收集、分析和大量的试验及观测认为裂缝.概述黔中水利枢纽工程是贵州省X个大型跨地区、跨流域长距离水利调水工程,工程以灌溉、城市供水为主,兼顾发电、县乡供水、人畜饮水等综合利用。大坝枢纽工程位于三岔河中游六枝与织金交界的平寨河段,大坝为混凝土面板堆石坝,X大坝高162.7 m,校核洪水位1 333.52 m,设计洪水位1 331.83 m,正常蓄水位1 331.0 m,死水位1 305.0 m,总库容10.89×108m3,属大(Ⅰ)型水库。黔中水利枢纽工程泄洪放空洞弧形工作闸门孔口尺寸为5.5 m×6 m,设计水头为74 m,总水压力为39 685 k N,其底板高程为1 260.00 m。通过对弧形工作闸门的时均动水压力和脉动压力特性进行了较系统的水力学模型试验研究,获得了弧形工作闸门在不同运行工况下的时均压力分布规律及脉动压力统计特征,对水流时均动水压力和脉动压力测试数据等各方面进行综合分析,可为弧形工作闸门的X化设计提供科学参考。2弧形工作闸门时位于云南省澜沧江中游的漫湾水电站是仅次于葛州坝水电站的我国X二个大型水电站。其导流隧洞断面尺寸居全国之X,我校水科所高速水流研究室承担了该电站施工导流的水工模型试验研究任务。从1984年到1987年四年时间中,将设计方案进行了反复的对比、研究、修改。全体科研人员长期坚持户外试验,经历了无数个寒天酷暑,克服种种困难。圆满地完成了研究任务,为该电站提前一年胜利截流作出重大贡献。原设计方案中的二条导流隧洞均为有压洞,流态差,泄流能力不足,还存在成片的危险负压区,经我校科研人员的试验研究后,提出建议将2号导流洞改为有压短进口的无压洞,这种方案的洞进口具有流态稳定目前在高山峡谷所建高坝，其泄水建筑物多具有水头高、落差大、泄洪量大等特点，高速水流问题严重。针对泄洪洞高速水流的几个关键问题，本文应用数值模拟技术，紧密结合工程实践，进行了如下工作：1．导流洞改建泄洪洞的关键技术之一——竖井旋流式泄洪洞的水力学问题是本文研究的X一项内容。针对其体型复杂，水面变化剧烈的特点，本文运用自由表面跟踪技术VOF方法进行了三维数值模拟，得到了螺旋水流的流态、流速、压强、通气量、消能率等各项水力参数，很好的模拟和再现了模型试验成果。并在此基础上：1．提出以喉管处空腔与竖井横断面的面积比A_a／A作为判别竖井泄流是否安全顺畅的参数；2．详细分析了竖井中水流与空气运动的切向、径向和轴向速度，指出竖井中的螺旋水流是一种准自由涡运动，空腔中的空气受其带动而做的旋转为强迫涡运动；3．计算分析了竖井压强的分布和特性，受螺旋流作用，不同泄量下，大部分竖井边壁上有较大的剩余压力，某些局部压力较小；内空腔则有一定的负压存在工程概况肯斯瓦特水利枢纽工程位于昌吉州玛纳斯县和塔城地区沙湾县界河——玛纳斯河中游的肯斯瓦特河段,枢纽区东距乌鲁木齐市192km;北距玛纳斯县城及玛纳斯火电厂60km,距石河子市70km;地理坐标为东经85°57′,北纬43°58′;天山公路贯穿枢纽区,坝址与312国道,北疆铁路均有四X公路相连,交通十分便利。玛纳斯河肯斯瓦特水利枢纽工程由拦河坝、右岸溢洪道、泄洪洞、发电引水系统及电站厂房等主要建筑物组成。水库正常蓄水位990m,X大坝高129.40m,总库容1.88亿m3,控制灌溉面积21.09万hm2,电站装机容量100MW,设计年发电量2.723亿k W·h,根据SL252—2000《水利水电工程等X划分及洪水标准》和GB50201—94《防洪标准》的规定,本枢纽为大(2)型Ⅱ等工程。肯斯瓦特水利枢纽工程的任务是在设计水平年2020年满足流域防洪、灌溉供水和水力发电的综合要求。2导流洞封堵肯斯瓦特水库计划于2014年9月1980年,我国水利水电建设即将迎来建设高潮,广大科技人员蓄势待发。为了加强泄水建筑物高速水流科研工作,在水利电力部科技司的X导下,成立了泄水建筑物高速水流科研协调组。在总结交流经验、开展学术活动、出版文集、任务协调等方面做了许多工作,对推动此项科研工作起了积极作用。由于形势的发展科研管理办法逐渐健全,1982年11月科技司撤销了协调组。而当时,我国水利水电建设已进入大发展时期,大型、高水头水电工程陆续兴建,为了加强水利水电建设的信息交流,为了促进我国水利水电科技水平的发展,1982年12月,在水利水电规划设计总院与水电水利规划设计总院的直接X导下,由全国水利水电系统的设计、科研、施工、管理部门及大专院校等组建了“高速水流情报网”,后更名为“水利水电泄水工程与高速水流信息网”。到1997年,已发展网员单位近100个,除海南、台湾外,已覆盖全国其他各省区。“水利水电泄水工程与高.引述水利工程泄水建筑物的高速水流消能,多年来一直是水利科研X域努力探索的课题。由于高速水流具有流速大（往往X过15m人,甚至达到40m八左右）,并产生较大动能的特点,因此,给水工建筑物带来许多新问题需要解决,如高速水流所含重力能、动能的消散,高速水流脉动压力对建筑物振动影响以及气蚀、掺气、冲击波等问题,而我国对高速水流的研究还有不少重要问题尚未得到解决。本文仅以同安小坪水库放水设备工程为例,就竖井高速水流消能及其实践应用,提出初浅探索。2.水坪水库放水设备设计的特殊方面依照常规,水库放水隧洞是根据水库设计死水位等因素定位修建的。75年由省水电勘测设计院设计的小坪水库五十年淤积死水位（高程570米,黄海高程,下同）比71年建成并投入使用的位于大坝上游原小坪引水隧洞（朝晖洞）进口底高出15米,该隧洞长达1800米,为一无压输水隧洞,因此,利用已建隧洞并使其在水库建成投入运行后无压、安全输水从而保证下游四个梯X电站正常发电,便成为.概述构皮滩水电站位于贵州省,是乌江上的一个重要梯X水电站,大坝为230 m高的双曲拱坝,其泄洪建筑物共有6个表孔、7个中孔、2个底孔和1条泄洪洞。其中泄洪洞布置在拱坝右岸,它具有孔口尺寸大、挡水及操作水头高、操作频繁等特点,是该电站重要泄水建筑物之一。泄洪洞洞身及工作闸室通过1∶50整体水力模型试验,经过多次设计X化,X终确定了其结构型式。泄洪洞工作闸室底坎高程550 m,孔口尺寸10 m×9 m(宽×高),设计及操作水头80m。控制闸门为弧形工作门,弧面半径18 m,采用双缸液压启闭机操作,启闭机容量2×3 000 kN。2泄洪洞弧形工作闸门止水特点与要求在高坝的深孔闸门选型中,对比了各类闸门的水力特性与X缺点。由于弧形闸门的水压力通过支铰中心,故启闭力小,操作灵便;闸门下出流接近自由流线,易于取得较X的闸门出流流态;弧形门没有门槽,不易发生孔道及闸门空化现象等X点。然而,弧形闸门的常规止水布置由于顶止水与侧止水不在同一曲面.概况糯扎渡水电站右岸泄洪隧洞布置在坝体右岸山体内,全长1 062 m,进出口平面转角60°,中间为工作闸门井段,设2孔工作闸门,闸室底板高程为692.357m。工作闸室共两孔,每孔各布置弧形工作闸门一扇。设计水头126 m,启闭设备为液压启闭机,共2台,启闭机容量为(启门力/闭门力)7 500 kN/3 000kN,启闭机工作行程12.2 m。闸门操作条件为动水启闭,允许小于72.6 m水头条件下局部开启或大于72.6 m水头条件下全开全关。2弧形工作闸门门体安装技术糯扎渡水电站右岸泄洪隧洞布置了2扇潜孔式弧形工作钢闸门。弧形工作闸门孔口尺寸(宽×高)5 m×8.5 m,单扇闸门重392 t,单件X大重量约65 t,大型起吊机械受到制约无法在这么狭小的空间完成吊装作业,采用闸室混凝土内预埋吊钩,并布置卷扬机及滑轮组进行整个门体的安装。2.1准备工作2.1.1清理进场道路,整理场地清理进场道路上的所有杂物,保证运输设备进场的畅通.吉林丰满水库泄洪洞建成于上个世纪80年代初,X初为战备泄水(放空)洞,其作用是当战备需要时放空水库,以保障下游城乡生命财产的安全。该洞进口设4.0×9.0-61 m平面定轮检修闸门两扇,出口设7.5×7.5-65.0 m弧形工作闸门一扇。1984年经论证将放空洞改为泄洪洞,1988年完成施工,主要改造项目是:①将原进口检修闸门改造为动水闭,静水启的事故闸门。为满足动水关闭的要求,闸门顶梁上方的平衡梁予以取消,增设了配重箱,箱内放置铸铁加重块,配重箱总重达121.0 t。②将原2×630 kN固定卷扬式启闭机改为2×1 000 kN固定卷扬式启闭机,以满足事故闸门持住力的要求。③由于启闭机容量增大,启闭平台的混凝土梁和板全部重做。1改造的必要性将原检修闸门改为事故闸门,经论证技术上是可行的,但由于检修闸门和事故闸门是两种完全不同的运行方式,所以改造后在一些细节上产生新的问题在所难免。经过20多年运行,发现工程存在如下主要问题概述泄洪洞是水利水电工程中一种比较常用的泄水建筑物,其布置方式一般有两种,一种是前有压、后无压的布置方式,一种是全有压的布置方式。溪洛渡、锦屏一X、小湾等大型水电站,泄洪落差X过200 m,泄量为4 000 m3/s左右,流速近50 m/s,为了分担坝身泄洪流量,同时减小闸门的工作水头,均在岸边采用了前有压、后无压的泄洪洞布置方式[1]。受工程造价、施工条件、工程进度、运行要求及布置等方面原因影响,部分中小型水电工程泄洪洞采用了全有压的布置方式,猴子岩2号泄洪洞、库什塔依水电站泄洪洞、冯家山右岸泄洪洞等均采用了全有压的布置方式。对于全有压泄洪洞而言,一般工作闸门布置在末端出口附近,因此运行期间必须保证洞身全程有压,且洞顶以上应有不小于2.0 m的压力水头[2],否则上游转弯段就容易出现低压或负压问题,特别是负压容易导致水流空化现象发生,对建筑物运行存在一定安全威胁。位于汉中的石门水库左岸泄洪放空洞就出现该问题。工程概况肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆玛纳斯河中游,枢纽东距乌鲁木齐市约192 km,距石河子市70km;设计总库容1.91亿m3,为大(2)型水利综合枢纽工程,其主要任务为防洪、灌溉、发电。水利枢纽由拦河坝、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、发电引水系统及电站厂房等组成。2泄洪洞弧形工作闸门主要特性依据水工建筑物布置及工程运行要求,泄洪洞进口设置平板事故闸门及弧形工作闸门。弧形工作闸门孔口尺寸4 m×4.1 m,设计水头72.98 m,总水压力17 583.1 kN。采用直支臂圆柱铰弧形钢闸门,弧面半径8 m,支铰高度6 m。闸门水封采用橡塑复合水封,为防止闸门局部开启时门顶射流,门顶采用转铰式水封装置。3水封型式的选择3.1闸门运行条件分析根据工程施工组织安排,泄洪洞承担施工期导流作用,此时闸门需局部开启。另外水库运行期,泄洪洞工作闸门仅在汛期泄洪时完全开启,其余时段均处于挡水状态。由于闸门承受水头较高,一旦水封漏水,将会引起闸门震动新疆某水电站右岸导流兼泄洪洞为1条长263.6m的圆形隧洞,其中进口15m为直径12m变5.9m,出口15m为直径5.9m变11m,剩余233.6m内径均为5.9m,隧道中部有两个转弯段,弯段长度为18.346、11.563m,混凝土体积为5060m3,混凝土衬砌厚度为70和60cm两种衬砌厚度,衬砌后的洞径为5.5m。隧洞衬砌采用底拱和边顶拱二次衬砌的方法施工,先衬砌底部110°范围的底拱部分,再衬砌边顶拱。按照分块长度不大于1.5倍的原则进行分块,导流洞直线为203.091m,因此直线段分为23块,弯段分为4块,渐变段为2块,总共分为29块。底部采用翻模、边顶拱采用钢模台车施工。导流兼泄洪洞衬砌混凝土施工初期陆续出现了一些裂缝,裂缝主要是顺水流向分布,极少数环向裂缝与水平缝交汇。一部分裂缝有渗水且有钙质析出,其余的有湿痕。裂缝宽度在0.1～0.3mm之间。1裂缝成因分析出现裂缝后,通过数据收集、分析和大量的试验及观测认为裂缝.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生概述洪家渡水电站溢洪道弧形门为表孔型式,共两孔。它的主要参数和特性如下:设计水头为19.00m,总水压力22743.60kN,孔口净宽10.00m,闸门净高19.00m,底坎高程1122.00m,支铰高程1134.00m。弧面半径20m,闸门重量为220t。启闭形式为双缸双作用液压启闭机启闭,吊点距9.18m。门叶共分6节,采用横向分段方式;水封装在门叶上,底、侧普通止水水封密封,侧水封靠上游水挤压水封来密封。该闸门大构件重量主要有:门叶(六)重18.51t、门叶(五)重20.43t、门叶(四)重13.24t、门叶(三)重12.92t、门叶(二)重10.37t、油缸重18t、下支臂重13.14t、中支臂重14.43t、支铰重约18t(活动支铰重10.04t、固定支铰5.68t)。其余构件为几百公斤到9t左右不等。所有大件均采用平板拖车运输至1101.5平台吊装。2准备工作自制2×200kNX单向桥式起重机1台。行车行走由2台概况糯扎渡水电站右岸泄洪隧洞布置在坝体右岸山体内,全长1 062 m,进出口平面转角60°,中间为工作闸门井段,设2孔工作闸门,闸室底板高程为692.357m。工作闸室共两孔,每孔各布置弧形工作闸门一扇。设计水头126 m,启闭设备为液压启闭机,共2台,启闭机容量为(启门力/闭门力)7 500 kN/3 000kN,启闭机工作行程12.2 m。闸门操作条件为动水启闭,允许小于72.6 m水头条件下局部开启或大于72.6 m水头条件下全开全关。2弧形工作闸门门体安装技术糯扎渡水电站右岸泄洪隧洞布置了2扇潜孔式弧形工作钢闸门。弧形工作闸门孔口尺寸(宽×高)5 m×8.5 m,单扇闸门重392 t,单件X大重量约65 t,大型起吊机械受到制约无法在这么狭小的空间完成吊装作业,采用闸室混凝土内预埋吊钩,并布置卷扬机及滑轮组进行整个门体的安装。2.1准备工作2.1.1清理进场道路,整理场地清理进场道路上的所有杂物,保证运输设备进场的畅通吉林丰满水库泄洪洞建成于上个世纪80年代初,X初为战备泄水(放空)洞,其作用是当战备需要时放空水库,以保障下游城乡生命财产的安全。该洞进口设4.0×9.0-61 m平面定轮检修闸门两扇,出口设7.5×7.5-65.0 m弧形工作闸门一扇。1984年经论证将放空洞改为泄洪洞,1988年完成施工,主要改造项目是:①将原进口检修闸门改造为动水闭,静水启的事故闸门。为满足动水关闭的要求,闸门顶梁上方的平衡梁予以取消,增设了配重箱,箱内放置铸铁加重块,配重箱总重达121.0 t。②将原2×630 kN固定卷扬式启闭机改为2×1 000 kN固定卷扬式启闭机,以满足事故闸门持住力的要求。③由于启闭机容量增大,启闭平台的混凝土梁和板全部重做。1改造的必要性将原检修闸门改为事故闸门,经论证技术上是可行的,但由于检修闸门和事故闸门是两种完全不同的运行方式,所以改造后在一些细节上产生新的问题在所难免。经过20多年运行,发现工程存在如下主要问题概述泄洪洞是水利水电工程中一种比较常用的泄水建筑物,其布置方式一般有两种,一种是前有压、后无压的布置方式,一种是全有压的布置方式。溪洛渡、锦屏一X、小湾等大型水电站,泄洪落差X过200 m,泄量为4 000 m3/s左右,流速近50 m/s,为了分担坝身泄洪流量,同时减小闸门的工作水头,均在岸边采用了前有压、后无压的泄洪洞布置方式[1]。受工程造价、施工条件、工程进度、运行要求及布置等方面原因影响,部分中小型水电工程泄洪洞采用了全有压的布置方式,猴子岩2号泄洪洞、库什塔依水电站泄洪洞、冯家山右岸泄洪洞等均采用了全有压的布置方式。对于全有压泄洪洞而言,一般工作闸门布置在末端出口附近,因此运行期间必须保证洞身全程有压,且洞顶以上应有不小于2.0 m的压力水头[2],否则上游转弯段就容易出现低压或负压问题,特别是负压容易导致水流空化现象发生,对建筑物运行存在一定安全威胁。位于汉中的石门水库左岸泄洪放空洞就出现该问题。新疆某水电站右岸导流兼泄洪洞为1条长263.6m的圆形隧洞,其中进口15m为直径12m变5.9m,出口15m为直径5.9m变11m,剩余233.6m内径均为5.9m,隧道中部有两个转弯段,弯段长度为18.346、11.563m,混凝土体积为5060m3,混凝土衬砌厚度为70和60cm两种衬砌厚度,衬砌后的洞径为5.5m。隧洞衬砌采用底拱和边顶拱二次衬砌的方法施工,先衬砌底部110°范围的底拱部分,再衬砌边顶拱。按照分块长度不大于1.5倍的原则进行分块,导流洞直线为203.091m,因此直线段分为23块,弯段分为4块,渐变段为2块,总共分为29块。底部采用翻模、边顶拱采用钢模台车施工。导流兼泄洪洞衬砌混凝土施工初期陆续出现了一些裂缝,裂缝主要是顺水流向分布,极少数环向裂缝与水平缝交汇。一部分裂缝有渗水且有钙质析出,其余的有湿痕。裂缝宽度在0.1～0.3mm之间。1裂缝成因分析出现裂缝后,通过数据收集、分析和大量的试验及观测认为裂缝.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.原型观侧在水电工程建设中是一项必不可少芬盆要工作.目前,国内大中型水电工程普翅开展了这项工作,并在不断完善和发展. (一),妞砚翻工作的地位及其,要性 原型观训在水电工程中有着极其重要的地位.大坝和其它建筑物在诸多外力作用及自然因索形响下,受力条件及工作状态随时可能发星变化.有的是规律性的,也可能会出现异常份况.其中有些情况会给水库的正常运行带来木利形响.严孟的会关系到大坝的安全甚至造成水库失事. 为确保水电站等建筑物的安全,在精心设开施工的同时,也要随时掌握建筑物的运行状态‘一且发现异常应及时进行补救.因此,加强工程实体研究,认真搞好原型观测极其重要. ‘地下工程的地质条件具有非均质性,不可能与地面工程同样进行定型设计,各种未知多女参数只能命现场t测来获得,其工作比坝体,观侧更加重要。所以,现场量测是构成新奥法施工缺一不可的三大支柱之一 目前,有的单位对原型观测在水电工程建设中的特殊地位和重要意义认识不足,未能将其作为一项X立.原型观测在水工建筑物特别是坝工建设中的作用已为越来越多的人所认识。几乎每一篇写到原型观测的文章或以此为题目所作的发言中,都会提到原型观测的目的是为“施工和运行提供安全监测,为设计的改进和提高积累资料”。但在我国目前的状况下这两个目的难于达到。原型观测仪器的埋设、保护和正常运行难,即便有一些原型观测资料但要整理成文用以指导设计就更难。 针对目前的这种状况,本人提出下述一些不成熟的见解: X先,原型观测应该定为是一项工程,就叫它“原型观测工程”吧。就像水工建筑的每一项工程,有了名才好做设计,为工程要经费、安排施工。 做原型观测工程设计的人应该相对稳定、有始有终。他应该有原型观测仪器和布置的知识,他应该了解本工程中所观测的水工建筑物的一般情况(包括计算的成果)和一些需要特别考虑的问题。设计的X导人应该把原型观测作为统筹考虑的一个内容。所谓“有始有终”是说,做原型观测工程设计的人应该做布置、画图、写规范、知道仪器埋设的情况,并且参加以后概述北疆供水工程的泄水中孔和底孔工作弧形闸门经过两年运行,漏水严重,影响大坝安全过冬。经业主、设计及施工单位三方共同讨论,决定用临时起重设备操作事故闸门,关闭中孔与底孔,对工作弧形闸门止水进行更换。1·1大坝泄水中孔及底孔工作弧形闸门和事故闸门特性中孔事故平面闸门自重33t,门叶尺寸5m×6m(宽度×高度,下同),设计水头49m,闸门采用上游面板、下游水封形式。中孔工作弧形闸门自重80·45t,门叶尺寸5·006m×6·4m,用液压启闭机操作。底孔事故平面闸门自重42t,门叶尺寸4m×5m,设计水头80m,闸门采用上游面板、上游水封形式。底孔工作弧形闸门自重90·9t,门叶尺寸5·006m×6·3m,用液压启闭机操作。1·2临时启闭事故闸门方案2010年10月北疆供水工程水库上游来水流量与发电流量基本持平。此时大坝泄水中孔事故闸门挡水水头为31m,大坝泄水底孔事故闸门挡水水头为61m。事故闸门的设计工作特性均为动水闭门、静水启.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生概述引子渡水电站11·5 m×19 m(宽×高)溢洪道弧形工作闸门在结构上主要由门叶、支臂组成,门叶纵向分为7节,支臂采用上、中、下三支臂形式(见图1)。在闸门制作组装过程中尤其是焊接过程中,若不能很好地控制焊接变形,将会影响闸门的正常使用。为此,将闸门分成几个部件,分别加以装配焊接,然后再把这些焊好的部件拼焊成一个整体,如此可使那些不对称的或收缩力较大的焊缝能自由地收缩而不影响整体结构,从而控制焊接变形。图1引子渡水电站溢洪道弧形工作闸门结构示意图2梁的焊接变形分析与控制引子渡水电站溢洪道弧形工作闸门的门叶包括横梁、纵梁、面板。横梁和支臂为“工”字形结构和“箱”形结构,纵梁为“丁”字形结构,按照先局部后整体的装配焊接原则,先对梁进行焊接装配。2·1梁焊接变形的影响因素分析焊接变形的影响因素很多,主要的影响因素有以下几种:(1)刚度大的结构,焊后变形一般都较小,因此如果在焊接之前采用一定的方法加强焊件的刚性,那么焊后的变形就可前言焊接任何结构和构件都会由于焊接接头的不均匀受热与冷却,都会导致产生不平衡的残余应力,从而使结构件伴随着某种程度的变形。二者是同时发生和存在于焊件中的,相互联系难以分割。许多研究方法都是把二者放在一起进行分析。但焊接变形和应力还具有他们不同的侧重点。对于一些塑性良好的材料焊件而言,往往控制焊接变形以保证制造精度是主要的,而对于一些高强钢制造的重要结构件,如何降低残余应力、防止焊接裂纹的产生和接头强度的下降成为主要的考虑点。因此,在生产实践中,分析与研究焊接应力和变形就显得十分重要,控制和利用焊接应力与变形,是焊接工艺较为重要的课题。2焊接变形产生原因焊接应力和变形是与多种因素交互作用而导致的结果。焊接变形分为局部变形和整体变形。局部变形是指焊接结构的某个部分发生变形,在焊接中易矫正;整体变形是指整个结构的形状和尺寸发生变化,是由于焊缝在各个方向上的收缩引起的,焊接中是不允许发生整体变形。焊接变形产生的原因主要有以下几种储罐用以存放酸碱、醇、气体、液态等提炼的化学物质,具有X异的耐腐蚀性能、强度高、寿命长等特点,是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业中必不可少的装备[1~2],如下图1所示一类储罐的外观。焊接是储罐建造的主要工序,对储罐的性能质量具有决定性意义[1]。储罐的类型有很多,但在各类油库的建造中,广泛应用的是大型立式钢制圆筒形拱顶储罐和浮顶储罐,它引X着当今大型储罐建造技术的发展。因此,本文以拱顶储罐为例,研究储罐焊接变形成因以及控制方法。1拱顶储罐特征拱顶储罐其罐顶为球冠状、罐体为圆柱形,并且采用不锈钢制成的容器,该类型储罐制造简单且造价低廉。具体分析,拱顶储罐结构与特征如下:(1)罐底罐底由钢板采用拼装工艺制造,罐底中部的钢板为中幅板,周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板,也可采用弓形板。(2)罐壁罐壁采用搭接并纵向焊缝对接而成,其特点是罐壁整体自上而下直径相同。(3)罐顶罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状,罐顶前言焊接是通过熔化金属来进行连接的工艺过程,它必然会产生热应力、残余应力以及变形。焊接变形会直接影响结构件的尺寸精度,过大的焊接变形还会导致结构件尺寸X差,使装配达不到工艺要求,降低整个结构的承载能力。而且在工作载荷的作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是焊接结构早期失效的主要原因,也是造成焊接结构疲劳强度降低的原因之一。因此,对于焊接变形的预测、控制在实际生产中显得尤为重要。随着计算机技术的不断发展,以及数值分析方法的日趋成熟完善,数值模拟已逐渐成为研究焊接变形的有力手段。近年来,随着我国经济建设的大力发展,对于大型焊接结构的需求也日益增大,因此对大型结构焊接变形的深入研究就尤为重要。而通过数值模拟技术来研究大型焊接结构的焊接过程,在改善焊接质量、提高生[1]产效率、节约人力、物力方面有着重要意义。焊接应力和变形的数值模拟研究开始于上世纪60年代。目前,研究焊接变形常用的数值模拟方法主要以热弹塑性有限元法和固有应变法为主。热弹塑.在钢构件的制作安装中,H型钢的使用范围相当广泛,如钢构厂房门形框架、吊车梁、桥梁及锅炉框架等,都用到不同型号的H型钢或H型钢组成件。虽然现在市场上有多种型号的轧制H型钢出售,但仍然不能满足设计要求,仍有大量的H型钢需在厂家现场制作。H型钢的制作看似简单,但如果控制不严,不讲究制作工序就容易产生较大的变形,增加产品的制造成本,更有可能使工件报废。作者简介:熊华(1980-),毕业于广西机械工业学校,现对于批量生产焊接H型钢企业来说,选用H型钢生产线无疑是X佳选择,但由于该生产线价格相对较贵,对中小型企业和不是经常生产H型钢的生产厂家来说,就相对不易接受。他们仍采用以前的制作方法。当然,无论采用哪一种制作方法,其原理都是大同小异,都需要讲究焊接变形的控制。那么,如何处理好H型钢的焊接变1工程概况里底水电站工程位于云南省迪庆州维西县巴迪乡境内的澜沧江上游河段上,是澜沧江上游河段规划7个梯X电站中的X3X电站,上接乌龙弄水电站,下邻托巴水电站。枢纽布置格局为左岸布置两孔溢洪道,河床布置机组厂房(3台轴流式水轮发电机),右岸布置3孔泄洪底孔。2泄洪底孔弧形工作闸门特征及施工条件泄洪底孔出口设计分别布置3套可动水启闭的潜孔式弧形工作闸门,孔口尺寸7.00 m×8.84 m(宽×高),弧门半径18.00 m,铰座与铰链采用自润滑圆柱支铰轴关节轴承联接。弧门启闭均配置3 600 k N/800 k N摆动式液压启闭机,中间支铰支撑。活塞杆下端吊头与弧门顶部中间吊耳采用自润滑球面滑动轴承单吊点联接。泄洪底孔为电站三期导流过水流道,出口弧形工作门下闸后电站蓄水,汛期根据电站需求开启弧形工作门泄洪,因而在电站三期导流前必须完成弧形工作门安装工作。弧形工作闸门安装的主要埋件包括支撑大梁、底槛、侧轨、门楣,闸门包括门叶结构、支臂结.引言近10年来,我国水电站数量日益增多,规模也不断加大,随着闸门的设计水头越来越高,高速水流的水力学问题也越来越尖锐。如果高水头弧形闸门门槽体型设计不合理,就可能导致闸门出口水流紊乱、门槽边壁补气不充分,进而导致闸门出现振动、门槽出现气蚀等不利工况,因此进行门槽水力学研究,选择合理的门槽体型非常重要。目前,研究流体力学(水力学)的主要方法有理论分析法、模型试验法和数值模拟方法[2]。理论分析法是在研究流体运动规律的基础上提出各种简化模型,该方法无法用于研究复杂的、以非线性为主的流动现象。模型试验法是研究流体运动机理、分析流动现象的主要手段,但是所需周期长,费用也高。而数值模拟法不仅具有所需周期短、花费少、模拟信息全面等X点,而且可以快速变换数学模型,对不同体型分别进行计算,X终得到XX设计方案。1自由面的描述随着多相流模拟计算的发展,特别是VOF方法[3]对于互不掺混流体界面具有良好的跟踪捕捉能力,在具有自由界面的多相流模拟概述目前,水电站门槽混凝土施工共有两种施工工艺可供选择:(1)门槽二期混凝土施工工艺,即一期混凝土施工时在门槽内预留二期混凝土,待门槽埋件安装完成后再进行二次浇筑;(2)门槽一次成型施工工艺,即根据门槽尺寸制作台车,利用台车安装门槽埋件,然后直接将门槽及台车作为混凝土体的侧向支撑进行混凝土施工,无需预留。传统的施工方法在水电工程施工中得到了广泛使用。然而,在实际施工过程中,易出现各种影响施工安全、质量及进度的问题。1.1施工安全方面根据其施工工艺特点,门槽埋件安装及二期混凝土滞后于一期混凝土施工。施工时,一、二期混凝土施工存在交叉作业,施工协调难度大;随着二期混凝土施工高度的抬高,需要在门槽内搭设脚手架及上下人行爬梯,存在安全施工隐患。在水电工程施工中多次发生过坠物伤人、脚手架坍塌等事故。1.2施工质量方面门槽埋件安装及二期混凝土施工时,因一、二期混凝土结合面处理不佳,往往形成渗流通道;因二期混凝土施工部位狭小且钢筋较多?葛洲坝船闸输水系统采用反弧门为工作闸门,简称输水阀门.它不但具有一般弧形闸门相似的外形结构以及无门槽、启闭力小、运行可靠等X点,而且还具有与一般弧形闸门不同的特点:如阀体反向安装、门叶凸面朝向下游而以凹形弧面挡水、铰座处于门井低流速区等。如果在高水头船闸输水系统中,阁门采用正向弧门的话,那么,门井则位于闸门下游。于是,在输水水流从明流向满流过渡时,井内水流将剧烈波动,从而使闸门在紊动水流中振动利害。 然而,采用反弧门后,门井则设在闸门上游。输水时,水流波动及振动较前者轻,止水条件也较前者X越。这样布置,一可降低动水作用对支校的影响,二可遴免充水水流大量挟气而恶化闸室停泊条件。 由于反弧门作为翰水阀门(特别是高水头船闸的输水阀门)具有比其它门型较多的X点,所以它在国际水工通航建筑物船闸中得到广泛应用。例如,在美国“44座已建成和正在.施工或设计的船闸,有41座输水系统采用了反弧门”①另外,在前苏联和欧美一些X,反l孤门使概述九甸峡水利枢纽工程位于甘肃省卓尼、临潭两县交界处,工程坝址选择在洮河中游的燕子坪以下约500m陡峭峡谷河段中。九甸峡水利枢纽水库X大坝高133.00m,总库容为9.43亿m3,电站总装机容量300MW。九甸峡水利枢纽工程规模属于大(2)型,工程等别为Ⅱ等。设计正常蓄水位2202.00m,校核洪水位2205.11m。2闸门设计及启闭机布置九甸峡水利枢纽左岸1#、2#两条溢洪洞轴线平行布置,两洞中心距30.00m,均采用实用堰,堰顶高程2188.00m,孔宽均为12.00m。两条溢洪洞进口各设工作弧门1扇,由于两洞金属结构设备技术参数、操作条件相同,布置相同,故采用同一设计。闸门孔口宽12.00m,底槛高程2188.00m,设计水头约14.50m,门高15.00m,采用露顶式斜支臂圆柱铰弧形钢闸门。门叶为双主横梁、斜支臂“π”形框架结构,闸门面板曲率半径18.00m,支铰中心高度10.00m,总水压力15980kN。门叶分6节前言水工闸门的门槽埋件是指预先埋设在水工建筑物闸门运行部位混凝土中的金属结构构件,其主要作用有以下几点:(1)为闸门的正常运转和吊装、检修方便提供具有一定精度要求的支承、行走、止水等基准面和吊装工、器具;(2)将闸门所承受的荷载和闸门的自重安全的传递到混凝土中去;(3)保护和增强闸门及其附近范围对水流磨蚀和气蚀的抗力。门槽埋件形式与闸门的形式有关。一般平面闸门包括主轨、反轨、底槛和门楣;弧形闸门埋件包括侧轨、底槛、门楣以及支铰铰座以及支承梁等。另外还有些为了防止结冰而设置的加热装置埋件和为了锁定闸门而埋设的锁定装置等。埋件的主要材质有铸件和型钢焊接两种。如果支承压力较小一般常规使用型钢与钢板焊接构件,当支承压力较大时则可采用起重机钢轨或者直接设计为铸钢轨道。为了提高轨道的侧向刚度,通常将主、反轨道与门槽的护角角钢连接为整体结构。本文介绍的一类新型整体框架式焊接结构埋件,并且在一些工程中实际使用过程中有一定的特点。2常规埋件结构工程概况云南省澜沧江糯扎渡水电站位于云南省思茅市,左岸是翠云区,右岸是澜沧县,思茅—澜沧公路通过坝址区。糯扎渡水电站是澜沧江中下游梯X规划二库八X电站的X五X,在澜沧江中下游八座梯X电站中,装机容量、水库容积和发电量均属X大。糯扎渡水电站坝址以上流域面积(14.47×104)km2,多年平均流量1730m3/s,水库总库容(237.03×108)m3,具有多年调节性能,电站装机容量5850MW。电站金属结构根据水工枢纽建筑物的总体布置,有引水发电系统金属结构、泄洪系统金属结构和导流系统金属结构3部分。左岸泄洪隧洞长956.077m,进口底板高程721m,工作闸门前有压段长247.27m,过水断面为圆形,内径12m。在进口段,孔口由中墩一分为二,设2孔2扇弧形工作闸门,孔口尺寸5.0m×9.0m,校核洪水位时X大泄量3339m3/s,闸孔处X大流速37.1m/s[1]。左岸泄洪洞1#弧形工作闸门采用直支臂、主纵梁结构,设计水头1引言蜀河水电站位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上,是汉江上游梯X开发规划中的X六个梯X电站[1]。工程主要任务是发电,并兼顾航运等。蜀河水电站泄洪闸布置于垂直升船机坝段与厂房坝段间,由5孔组成,孔口宽13.0 m,高24.3 m,涌浪X高0.5 m。泄洪闸弧形工作闸门结构型式为三主横梁斜支臂,采用2×4000 k N液压启闭机动水启闭,单扇闸门重457.8 t,设计水头23.8 m,支铰高度24.1 m,双吊点间距11.8 m,支承间距10.4m,弧面半径32.0 m。弧形闸门设计水平水压力37186.6 k N,垂直水压力23590.9 k N,总水压力44038.5 k N。蜀河水电站泄洪闸的弧形工作闸门结构尺寸巨大,可参考的工程经验较少[2],对其进行研究具有重要的工程指导意义。弧形闸门的研究方法有原型观测试验、物理模型试验、数值分析等多种[3]。原型观测试验是指在工程现场对工程及相关影响因素进行的观察、监测和分析的活弧形闸门是水利工程中主要的挡水、泄水结构,它的正常运行对于整个水利枢纽安全运行至关重要.当弧形闸门关闭时,若止水不良,会引起结构的自激振动.当弧形闸门开启或局部开启时,由于受到水流强烈的紊动作用,在闸门上产生脉动水压力而引起结构的振动,即流激振动.弧形闸门因流激振动失事的事件在国内、外时有发生,如:湖南甘溪水电站溢洪道弧形闸门曾在局部开启脉动水流作用下,动应力X过允许应力29%,支臂在支铰一端发生过弯折破坏;日本的和知坝堰顶弧形闸门和美国的麦克莱伦-克尔阿肯河航运系统的弧形闸门等都遭到过破坏[1].随着水利工程的不断发展,特别是由于水利、水电建设规模越来越大,高水头、大流量轻型结构的泄水建筑物的相继建造,泄水结构的流激振动问题越来越受到水利工程界的高度重视,为此,人们开展了广泛而深入的研究.结构振动在实际工程中是非常常见的现象,然而闸门的振动问题又有其特殊性,它涉及到水流条件、闸门结构及其相互作用,是一个复杂的水弹性力学问题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原型观侧在水电工程建设中是一项必不可少芬盆要工作.目前,国内大中型水电工程普翅开展了这项工作,并在不断完善和发展. (一),妞砚翻工作的地位及其,要性 原型观训在水电工程中有着极其重要的地位.大坝和其它建筑物在诸多外力作用及自然因索形响下,受力条件及工作状态随时可能发星变化.有的是规律性的,也可能会出现异常份况.其中有些情况会给水库的正常运行带来木利形响.严孟的会关系到大坝的安全甚至造成水库失事. 为确保水电站等建筑物的安全,在精心设开施工的同时,也要随时掌握建筑物的运行状态‘一且发现异常应及时进行补救.因此,加强工程实体研究,认真搞好原型观测极其重要. ‘地下工程的地质条件具有非均质性,不可能与地面工程同样进行定型设计,各种未知多女参数只能命现场t测来获得,其工作比坝体,观侧更加重要。所以,现场量测是构成新奥法施工缺一不可的三大支柱之一 目前,有的单位对原型观测在水电工程建设中的特殊地位和重要意义认识不足,未能将其作为一项X立桃林口水库金属结构设备主要包括溢洪道n扇弧形工作闸门及液压启闭机、2扇浮动检修闸门，泄水底孔2扇弧形工作闸门及液压启闭机、1扇检修闸门，发电洞进口3扇平板定轮快速工作闸门及快速卷扬式启闭机、l扇检修闸门、3套拦污栅，坝顶门机l台，另外还包括电站压力钢管道和尾水闸门及启闭设备等。随着工程运行年限的不断增长，金属结构设备的一些缺陷逐渐显现，影响了设备的安全运行，为确定金属结构设备安全程度及其对大坝安全的影响程度，水库于2008年11月委托水利部水工金属结构质量检验测试中心对金属结构设备的现状安全性进行检测与评价。构件的一、二类焊缝。对于启闭机设备，还应检测以下内容:主要受力构件的承载性能;吊头(吊杆)表面裂纹、损伤、变形、脱落等缺陷;油缸缸体、缸盖等表面裂纹、损伤、变形等缺陷;油缸渗漏;活塞杆状态;液压元件磨损及渗漏;高度限制器状态;负荷控制器状态;电气设备状态;闸门在运行试验过程中是否平稳，启闭自如，有无其他异常情况等。符合要求桃林口水库建设期间，省水利工程局机械厂承担了工程金属结构设备制造任务，水库运行至今10年，金属结构设备运行良好。现以滋流坝弧形闸门为例，简单介绍施工工艺和质量检测。1.鑫本情况滋流坝弧形闸门尺寸为巧mx巧.sm(宽x高)，重约145.3t.属国内大型弧门，省内X大表孔弧门。弧门主要由门叶、支竹、铰链3部分组成。门叶曲率半径18m，弧长16.024m.分4节制作。每侧支衡重约24t，分上下两个制作单元。2.制作工艺2.1门叶制造2.1.1放地样、制作下料样板为预防门叶焊后收缩变形，把门叶的曲率半径适当加大，之后进行l:l放地样，用0.smm厚的镀锌钢板制造各节纵梁、边梁腹板下料样板，允许误差为土0.smm.并在样板上用红漆标识名称、序号、数盆、材质.同时侧量确定纵梁边梁翼板、劲板的下料长度，并做出面板弧度及检查弧形工作台弧度用样板。2.1.2单件下料、刨边依样板及放样确定的尺寸，用半自动切割机、剪板机下料，坡口边留smm刨边余量概述桃林口水库位于滦河支流青龙河上，总库容8.59亿而，是集城市供水、农业灌溉和水力发电为一体的大n型水利枢纽工程。工程于1992年11月5日开工，1998年11月竣工。水库检修门设计为大小2扇浮动门。大门重约380t;小门重约205t。浮动检修闸门于1998年整体制作完成后，平置于水库大坝上游左岸129m高程制作现场的混凝土组装平台上。2.浮动检修门工作原理浮动检修门大小两扇门的内部结构大体相似，分为机舱、调节水舱、死水舱和混凝土舱，设有进、排水(气)装置。死水舱进水采用设在调节舱底部的进水阀，排水采用空压机向死水舱通人压缩空气，死水舱内的水体在调试后，只有自身检修时才排出。调节水舱用来调整浮动检修门自重，充水采用长柄阀控制，排水采用深井泵。在死水舱充满水的情况下，通过调整调节水舱内混凝土配重块的位置，调平浮动检修门。浮动检修门检修时的底部工作位置和停放站牛腿高程均为甲124.9m，它是靠调节舱充水量的多少来改变自重，由自.工程概况桃林口水库是一座供水、灌溉、发电等综合利用的大型水利枢纽工程，是水利部和河北省重点工程建设项目，1992年11月开：［：，1998年底竣J：。河北省水利工程局承担桃林n水库右岸的施工任务，主要包括：右岸坝基开挖、坝体和消力地工程；发电厂和升压变电站工程；坝顶上部建筑工程及机电设备安装工程；金属结构设备制造工程；金属结构设备安装工程；右岸灌浆和排水孔工程；骨料运输。桃林口水库（右岸）＊程的施＿卜特点卞要有：①｝程X大．工期紧。右岸土石方工程X72．5x104m’；其中五方开挖44．lx104m’；混凝土工程量52x104m’，钢筋制安5930t；2X10MW水轮发电机组及升压变电站安装【金属结构设备制造、安装3400t及灌浆8100（）等。为满足施工期各年度汛需要，－11程形象进度有严格要求，各阶段施工：应在施工总进度计划的控制下进行；②施＿L条件困难。桃林口水库地区今年混凝土施工期仅约180天，春季干燥多风，不利于碾压工程概况皂市水利枢纽是以防洪为主,兼顾发电、灌溉、航运等综合效益的X重点水利枢纽工程。枢纽由碾压混凝土重力坝、泄洪消能建筑物、坝后式电站厂房、灌溉渠X、斜面升船机(预留)等组成。金结设备包括泄洪建筑物的5扇表孔弧形工作门、4扇底孔弧形工作门,各扇弧形闸门设一台液压启闭机操作,表孔、底孔各设一扇事故检修门,两台总容量2×60 MW装机、6扇拦污栅,一扇进口检修门、两扇快速闸门、4扇尾水检修闸门等。2皂市金结设备招标历经的几个阶段皂市水利枢纽金属结构设备采购采用公开招标方式。投标人资格审查为资格后审方式(不接受联营体投标)。招标大致分为3个阶段:招标文件审查及投标邀请、标前考察、评标过程。2.1招标文件审查及投标邀请皂市工程为X重点建设项目,根据规定工程招标向水利部行政主管机构上报“设备招标申请书”,并经批准。公司委托长江设计院编制招标文件(不设标底),在行政主管有关部门指导下,由公司组织计划和工程部门牵头,并邀工程设计单位金属结构设备概述西霞院反调节水库金属结构设备主要分布在14孔开敞式泄洪闸、7孔胸墙式泄洪闸、3孔排沙闸、3孔安装间排沙洞、3孔排沙底孔、4×3孔电站进水口、4×2孔电站尾水洞及引水闸等部位。按照不同的类型划分,起重机械共51台套,闸门和拦污栅设备共89扇,闸门和拦污栅埋件共132套,再加上1 182 t闸门加重块,金属结构设备总量约8 720 t。黄河高含沙量及西霞院水库的反调节运用方式,决定了金属结构设备势必运行频繁,运行条件比较复杂和苛刻,这样就对金属结构设备的安装提出了很高的要求。与常规水利工程相比,西霞院工程金属结构设备容量大、品种多、技术复杂,结构形式多样化,布置形式也有很多特殊性。同时采用了很多金属结构X方面比较X的技术,如:液压启闭机设备采用的带比例调速阀的闭环负反馈纠偏回路,内置式磁致伸缩位移传感器,X大启闭容量和行程的倒挂式油缸;门机设备采用的三合一减速机全封闭传动和PLC集中控制;闸门设备采用的整体门槽工程概况肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆玛纳斯河中游,枢纽东距乌鲁木齐市约192 km,距石河子市70km;设计总库容1.91亿m3,为大(2)型水利综合枢纽工程,其主要任务为防洪、灌溉、发电。水利枢纽由拦河坝、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、发电引水系统及电站厂房等组成。2泄洪洞弧形工作闸门主要特性依据水工建筑物布置及工程运行要求,泄洪洞进口设置平板事故闸门及弧形工作闸门。弧形工作闸门孔口尺寸4 m×4.1 m,设计水头72.98 m,总水压力17 583.1 kN。采用直支臂圆柱铰弧形钢闸门,弧面半径8 m,支铰高度6 m。闸门水封采用橡塑复合水封,为防止闸门局部开启时门顶射流,门顶采用转铰式水封装置。3水封型式的选择3.1闸门运行条件分析根据工程施工组织安排,泄洪洞承担施工期导流作用,此时闸门需局部开启。另外水库运行期,泄洪洞工作闸门仅在汛期泄洪时完全开启,其余时段均处于挡水状态。由于闸门承受水头较高,一旦水封漏水,将会引起闸门震动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足,高水头下,必须依靠事故闸门和工作闸门强螺栓连接;止水采用橡塑复合水封;为解决相互配合才能完成闭门动作;如果在某一开度门叶偏移问题,对闸门埋件进行改造;闸门启石头河水库位于陕西省眉县斜峪关,水库需要增加闸门开度,必须把闸门先行关闭后,闭机更换为QHSY2500k N/1200k N-8.0m液压枢纽主要由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、输水洞及重新开启才能达到需要的开度。由于制造、安启闭机,提高了启闭力。坝后电站组成,设计库容1.47亿m3,坝高装误差,闸门出槽后,门叶整体向右偏移,关闭闸门时必须用千斤顶向左顶正后才能入槽。由114m,属大(2)型水利工程。泄洪洞布设于左3改造实施方案于闸门起吊由“启闭机—连接杆—滑槽—平衡岸,深孔塔式进水口,塔内设事故闸门和弧形梁—闸门”组成,导杆与滑槽为钢对钢摩擦,摩工作闸门各一扇。弧形工作闸门孔口尺寸3.1液压启闭机大梁加固擦面锈蚀导致启闭过程中卡阻严重。另外,由5.5m×5m,设计水工程概况石头河水库泄洪洞位于水库左岸,为深孔塔式进水口无压隧洞,进口高程735.000 m,出口高程705.326 m,全长697.45 m,1981年7月建成。主要任务是泄洪和放空水库,设计泄洪流量850 m3/s;进水塔塔顶高程809.100 m,塔内设有一扇5.5×6—70m平面事故检修闸门和一扇5.5×5—70 m弧形工作闸门,工作门启闭设备为双吊点QPQ2×1 000 k N固定卷扬启闭机。枢纽工程是边设计边施工而建成的,受当时设计、加工制造能力、原材料质量等客观因素的限制。金属结构设备加工、安装质量总体水平不高,虽能维持水库的基本运行,但运行中故障较多,安全性、可靠性存在隐患。经水利部水工金属结构质量检测中心对金属结构及机电设备进行安全检测,发现闸门及其埋件焊接质量差,锈蚀严重,启闭设备启门力不足等问题,被水利部大坝安全管理中心鉴定为“三类坝”,列入全国X后一批大型水库除险加固名单,其内容是更换或改造“两洞一道工程概况石头河水库枢纽工程位于陕西省眉县斜峪关,是一项兼防洪、城市供水、农业灌溉、水力发电、水产研究、养殖等多项功能的大(二)型水利枢纽工程,是渭河一X支流石头河干流上的一座大型控制性水利枢纽工程,控制流域面积673km2,总库容1.47亿m3,设计年调节水量2.7亿m3。石头河水库流域面积小,库区坡比大,库容小,形成洪峰历时短,防汛任务艰巨。同时还承担着向西安市、宝鸡市、咸阳市、杨凌示范区、蔡家坡汽车城等关中重要区域的供水任务,已经成为陕西关中地区经济发展的重要水资源。2现状及存在的问题石头河水库是1975年开始边设计边建设而成的项目,受当时设计、原材料供货等客观原因的限制,金属结构的加工、安装质量总体水平不高,虽然能维持水库的基本运行,但运行中故障较多,屡有惊险事件发生,安全性、可靠性存在隐患。2.1泄洪洞金属结构泄洪洞位于大坝左岸,为深孔塔式进水口无压隧洞,是利用导流洞改建而成的。主要任务是分担泄洪和放空水库,设计泄洪流?陕西省石头河工程是以灌溉为主的综合性的水力枢纽,由105米高的土石混合坝,泄流量Q”715。立米/秒的溢洪道、泄洪洞和输水发电洞组成。石头河泄洪洞是继刘家峡水电站泄洪洞、碧口水电站泄洪洞之后修建的国内X三个龙抬头式的泄洪洞。进口为压力孔口,装有5。5 x6。O米“的事故检修门和5。0 x 5.5平米的弧形工作门。弧形门后为明流洞,闸底槛以上的;水头“米,闸底槛至反弧末端的落差盯.247米,总落差93。247米。闸门全开时的X大泄量Q二ax=850立米/秒,X大流速出现于反弧末端几。x=40.6米/秒。鉴于刘家峡电站泄洪洞X一次运行时,在反弧段以后,由于表面的不平整造成了严重气蚀破坏,在石头河泄洪洞工程中必须认真研究以往的经验教训,其中包括气蚀产生的条件,减免气蚀的简易、绷队,X的措施。国内外很多工程的运行实践说明,几个毫米的不平整度将导致严重的气铀脚州屯。.黄尾坝泄洪洞(美国)反弧陕西省石头河水电工程局是陕西省石头河水库管理局下属的具有水利水电工程施工总承包二X、工业与民用建筑施工总承包三X资质的施工企业。企业目前下设5个职能科室,4个工程施工公司,拥有固定资产1 8 0 0多万元,员工7 2人,年施工能力达1亿元以上。自2 0 0 0年以来,企业由年产值不足百万元的施工队,逐步发展成为产值X过5 0 0 0万元的石头河水库管理局水利经济增长的生力军,同时也成为陕西水利建设大军中的一支重要力量。先后建设了西安湟河治理工程、榆林李家梁水库工程、凤翔县白荻沟水库工程、西安团结水库工程等几十项社会工程。其中承担建设的石头河5号住宅楼工程跨入了省X文明工地行列;2 0 0 6年完工的榆林李家梁水库工程获得了陕西水利X高奖“仪祉杯”。自2 0 0 4年以来,石头河水电工程局.陝西省石头河水电工程局是陕西省石头河水库管理局下属的具有水利水电工程施工总承包二X、工业与民用建筑施工总承包三X资质的施工企业。企业目前下设5个职能科室,4个工程施工公司,拥有固定资产1800多万元,员工7 2人,年施工能力达1亿元以上。自2000年以来,企业由年产值不足百万元的施工队,逐步发展成为产值X过5000万元的石头河水库管理局水利经济增长的生力军,同时也成为陕西水利建设大军中的一支重要力量。先后建设了西安湟河治理工程、榆林李家梁水库工程、凤翔县白荻沟水库工程、西安团结水库工程等几十项社会工程。其中承担建设的石头河5号住宅楼工程跨入了省X文明工地行列;2006年完工的榆林李家梁水库工程获得了陕西水利X高奖“仪祉杯”。自2 004年以来,石头河水电工程水工金属结构振动测试是水工金属结构钢闸门安全检测和原型观测的重要组成部分,该测试对分析和研究闸门结构的抗振和抗动载能力起着非常关键的作用,同时,通过对振动测试的结果进行分析研究,可为水工金属结构钢闸门合理选择运行方式、避开激流影响造成的水流脉动高能区、实现安全操作管理等方面提供技术依据。1振动测试的分类1.1动力特性测试水工金属结构钢闸门的动力特性反映闸门的固有特性,动力特性测试也称为模态测试,主要包括闸门结构的自振频率、阻尼系数和振型。闸门的动力特性与闸门的结构形式、结构刚度、材料特性、构造连接有关,而与外载荷无关。闸门的动力特性可采用人工激振法和环境随机振动法进行测试。1.2振动响应测试水工金属结构钢闸门在工作状态下的开启、关闭以及局部开度运行过程中,受流道中水流的作用,闸门的启闭设备、支承、止水装置的作用力与水流的激励等,组成一个动力联合作用的系统。振动响应测试就是对这个系统进行测试和分析,通过加速度传感器和位移传感器采集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,.0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水库工程概况克孜尔水库位于新疆拜城县境内渭干河干流木扎提河与支流克孜河交汇处,是目前塔里木河水系渭干河流域上的一座以灌溉、防洪为主,兼有水力发电等综合效益的大型控制性水利枢纽工程。1992年主体工程竣工并投入蓄水运行;2009年5月实施水库除险加固,2011年8月工程完工。克孜尔水库除险加固工程设计总库容7.25亿立方米,正常高水位1149.6米,相应库容4.28亿立方米,工程规模为一等大(Ⅰ)型,由主坝、副坝、泄洪排砂涵洞、溢洪道和发电引水涵洞等水工建筑物组成,主、副坝型为粘土心墙砂砾壳坝,X大坝高47.6米;大坝设计洪水标准为500年一遇,洪峰流量7214立方米/秒;校核洪水标准为5000年一遇,洪峰流量为11156立方米/秒[1]。二、泄洪排砂涵洞构造及闸门特性泄洪排砂涵洞位于副坝桩号0+350处,与副坝轴线成60°交角穿过坝基,涵洞由引渠、进水塔、涵洞、出口消力池等组成。涵洞进口为短管型压力进水口,底高程1117.0.1基本情况克孜尔水库位于渭干河干流木扎提河与克孜尔河的交汇处,坝址西距拜城约60km,东距库车约70km,是塔里木河水系渭干河流域上一座以防洪、灌溉为主,兼顾发电和水产养殖旅游开发等综合效益为一体的大型水利枢纽工程。水库总库容为7.25亿m3,水库下游为库车、新和、沙雅3县,现有灌溉面积26.67多万hm2,是自治区主要粮棉产地之一。1.2水土保持概况除险加固工程水土保持主要建设内容为土地平整、绿化及施工期临时措施,主要针对除险加固工程扰动地表的水土流失防治。工程水土保持方案实施后,新增绿化措施面积为6.05hm2,水土保持措施防治面积26.6hm2,使除险加固工程区域相应扰动土地整治率可达到96%、水土流失总治理度达到83%、拦渣率可达到95%、土壤流失控制比0.8、植被恢复系数达到94%、林草植被覆盖率达22%。2综合治理措施2.1砂石料场区水土保持措施2.1.1工程措施料场开采时先剥离无用层作为临时弃渣集中堆放在概述克孜尔水库地处渭干河流域,是该流域唯一一座大型控制性水利枢纽工程,工程任务以灌溉、防洪为主,兼顾发电的综合性利用水库。流域处于中纬度大陆深处,远离海洋,四周环山,属于大陆性温带干燥气候,多年平均年降水量104 mm,多年平均蒸发量2 353.6 mm。多年平均入库流量83.1 m3/s,年径流量为26.2×108m3,径流年际变化不大,入库径流年内分配不均匀,年内变化大。水库控制下游库车、沙雅、新和三县灌区,目前灌溉面积为25.533×104hm2,比设计灌溉面积21.333×104hm2多4.2×104hm2。随着灌区面积逐年扩大,且灌区作物种植结构以棉花为主,季节性缺水和阶段性用水存在矛盾,严重影响农业生产用水,经常发生春季和秋季持续性干旱。如何合理发挥水库X大效益,解决因枯水期造成的干旱缺水,满足灌区农业用水需求,X利用水库抗旱调节功能,成为目前水库所面临的显著问题。克孜尔水库作为渭干河流域唯一的一座大型水利枢纽工水文特征克孜尔水库以上由干流木扎提河、卡普斯浪河、台勒维丘克河、卡拉苏河和克孜尔河汇流,以下称为渭干河。属于塔里木河水系,处于新疆天山南麓中段,全长约452km,流域面积72420km2。年径流量为26.2×108m3,径流年际变化不大,入库径流年内分配不均匀,年内变化大。洪水出现在5月~8月。一般由融雪洪水、暴雨洪水及雨雪混合洪水组成。降雨分布特征:天山山区降水比较丰富和稳定,平原降水少。降水量的地理分部是自北向南、从西向东递减,北部高山降水量在600mm以上,中、低山地带150 mm左右,盆地100 mm左右。1.2水情自动测报系统现状及存在的问题克孜尔水库水情自动测报系统于2000年6月主汛期前投入运行,至今已运行10年,大大改善了克孜尔水库洪水调度水平低、手段落后、设施差的局面。做到了实时自动采集水、雨情信息;及时准确地做出了洪水预报;迅速可靠地提出了洪水调度方案。充分发挥了克孜尔水库的防洪效益,保证了水库下水库可持续性发展是水利工程建设中极为重要的研究方向,对水库运行有非常重大的意义。本论文针对辽宁省观音阁水库各个方面的安全鉴定进行分析。对水库大坝工程质量、水库管理、防洪标准、结构安全、大坝渗流安全、抗震安全、金属结构安全等方面进行复核、分析和评价。通过研究认为:水库大坝结构安全等X为AX,大坝渗流安全等X为AX,金属结构安全为BX,工程质量良好,因此将观音阁水库大坝评定为一类坝。X后,对观音阁水库存在的问题提出了合理化建议,作为水库制定未来发展目标和计划的依据,进一步促进水库的可持续发展水库位于本溪满族自治县县城以东,水库库区水面有62平方公里,X大库容量21.68亿立方米,控制流域面积为2795平方公里。观音阁水库是一座以防洪、供水为主,兼有灌溉、发电、养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程。每年可为鞍山、本溪和辽阳提供工业用水7.9亿立方米,为农业提供3.8亿立方米用水。一、观音阁水库水质现状多年来,本溪满族自治县环境监测站对水库的水质一直进行每月一次的例行跟踪监测。设置监测断面三个:1#南甸,2#刘家哨,3#赛梨寨。本文选取溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、挥发酚、总磷、总氮、石油类8项水质指标,2015年水质监测结果见表1表1观音阁水库2015年水质监测结果表单位:mg/L以上监测结果表明,8项主要指标因子中,溶解氧含量均在8.0以上,≥6。只有总氮X过标准的1.56倍,监测数据表明,观音阁水库的水质良好,但尚存在一定的污染隐患。二、2011-2015年观音阁水库水质变化情况从2011年至2015工程概况辽宁省观音阁水库位于太子河干流本溪市上游40km，控制流域面积2795km2，总库容21．68亿m3，是一座以防洪、城市及工业供水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等效益的大型综合利用水利工程。枢纽工程由溢流坝、挡水坝、电站和底孔组成。拦河大坝为碾压砼（RCD）重力坝，X大坝高82m，坝长1040m，顶宽10m。坝体及电站砼总量为178万m3，其中RCD砼量为96．6万m3，占坝体砼总量的54．2％。观音阁水库是“八五”期间辽宁省和水利部的重点工程，是辽宁省中部经济区防洪和供水的基础性设施。太子河流域内工业城市集中，有本溪、辽阳、鞍山和营口四座大中型城市，农业生产及交通十分发达，是辽宁省重要的工业基地和商品粮产区。流域内水资源贫乏，工农业及人民生活用水量大，水资源的供需矛盾日益突出。同时该流域防洪能力很低，本溪和辽阳两市防洪标准仅50～100年一遇，两岸200多万亩农田的防洪标准仅有5年一遇，工农业生产和人民生命财产面临着洪水观音阁水库输水工程位于太子河干流上,是将到本溪市的大(2)型Ⅱ等工程,是观音阁水库与大伙已建的观音阁水库水经过输水隧洞及管线自流输入房水库输水工程的配套工程,输水工程供水范围为本溪市城区(除南芬区)及本溪新城(沈本工业走廊)1.82亿m3的前提下,水库2020年可供水量4.11亿m3;规划区域,共5个主要用水户。观音阁水库死水位2030年水平年水库X大可供水量4.24亿m3,水库净调207.7m,相应库容0.348亿m3;正常蓄水位255.2m,相节水量7.17亿m3,损失0.06亿m3,弃水2.31亿m3。调节应库容14.20亿m3;防洪限制水位与正常蓄水位相同,系数71.3%。为255.2m,相应库容14.20亿m3。1.4可供水量与初步设计成果对比分析1观音阁水库可供水量水库现状的供水量7.17亿m3比原初步设计成果9.47亿m3少2.30亿m3。这是由于本次1956~2000年水1.1设计水平年2020,2030年入库水工程概况旁多水利枢纽工程地处拉萨河流域中游,坝址位于西藏自治区林周县旁多乡下游1.5 km,距拉萨市直线距离63 km,扼拉萨河干流─热振藏布和乌鲁龙曲、扒曲两条支流的汇合口,是拉萨河流域的骨干性控制工程,也是拉萨河干流水电梯X开发的X水库。总装机容量160 MW,4台机组,单机容量为40 MW。旁多水利枢纽工程金属结构设计,由引水发电系统(包括电站进水口及尾水)、泄洪系统(包括泄洪洞进口、导流兼泄洪洞进口和出口)、输水系统等三部分组成。2泄洪洞进口金属结构设备布置泄洪洞共一条,采用无压洞型式,进口处设有实用堰。在堰上布置检修闸门和工作闸门各一道。工作闸门挡正常蓄水位4 095.00 m,有控泄要求。工作闸门门型选择:挡水设备有平面工作闸门和弧形工作闸门两种型式,根据泄洪要求,该闸门有局部开启的要求。弧形闸门因没有门槽,水流条件较平面闸门要好,在布置上,弧形闸门所需闸墩较平面闸门所需闸墩略长,但可以取消闸墩上部混凝土排架结构该工程进入全面建该阶段.一”一目解口.口.，一一一竺，少，一一一~’-西藏是我国水资源X丰富的省份之一，也是我国乃至南亚、东南亚地区的重要江河源和生态源，是我国重要的淡水资源储备基地。虽然雪域高原奔涌着千川万水，但是，受特殊地理环境影响，西藏水资源分布不均，开发利用难度大;由于缺少骨干工程，干旱、洪涝灾害难以X控制，防灾减灾能力不足;民生水利建设滞后，水利仍是制约西藏经济社会可持续发展的主要瓶颈之一。2009年7月15日，西藏历史上规模X大、投资X多的控制性水利枢纽工程—旁多水利枢纽工程正式开工建设。规划》确定的118项重点骨干工程之一，旁多水利枢纽工程以灌溉、发电为主，兼顾防洪和供水。—灌溉效益拉萨河流域现有耕地面积5.2万公顷，其中90%以上分布在拉萨河中下游、旁多以下地区的干流两岸及支流墨竹玛曲、澎波曲、堆龙曲等2013年12月10日11时50分,随着机组启动纽按下,被誉为“西藏三峡”的旁多水利枢钮工程X台机组正式投产发电,这标志着旁多水利枢纽工程自此开始发挥发电效益。旁多水利枢纽工程,地质条件极其复杂,是国内水利专家公认的极具挑战性的一项水利工程。目前,该工程已经创造了防渗墙世界X深、高海拔地区库容X大、高海拔地区单机容量X大、高海拔地区输水隧洞X长等多项之X,是X在西部大开发10周年之际确定的23个开工项目之一,是西藏和平解放以来投资规模X大的水利枢纽工程。该工程总投资达45.69亿元,是一座以灌溉、发电为主,兼顾防洪和供水的大型水利枢纽工程。该工程于2009年7月15日开工建设,预计2014年6月4台机组全部投产发电工程施工概述云南小湾水利枢纽工程主坝为双曲拱坝,坝高295米,整个拱坝从坝趾到坝顶共设置有2个导流底孔、3个导流中孔、2个放空底孔、6个泄洪中孔以及5个泄洪表孔起导流和泄洪功用。导流中、底孔和放空底孔弧形工作闸门结构与后续安装的弧形工作闸门结构相同,均是由铰轴、支臂、门叶以及门槽组成,但由于小湾工程具有高水头的特征,在止水装置设置方面有异于其他弧形工作闸门,即安装在门体部位的常规止水和安装在门槽部位的伸缩式充压水封止水;常规止水,即安装在门体部分的“P”型顶止水和侧止水以及“刀”型底止水;可伸缩式充压水封,即安装在门槽侧水封座凹槽内的“山”型水封。前者利用常规止水橡皮和门槽止水面的预压缩量来完成止水,后者则利用镶嵌在门槽内的伸缩式水封通过水头高度和空压机补压与弧门面板间形成压缩量来完成止水作用。本文就导流中、底孔及放空底孔充压水封安装及调试工序及其过程中出现的问题进行汇总,给后续充压水封安装施工提供切实可行的理论依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 概述东风水电站位于贵州省清镇市与黔西县交界的乌江鸭池河河段上,电站总装机容量3×170ＭＷ。电站枢纽由大坝、左岸泄洪洞、左岸溢洪道、右岸地下厂房组成。拦河大坝采用双曲率抛物线拱坝,坝高1623ｍ。电站X大下泄流量约12400ｍ3/ｓ,为此,泄洪系统设置岸边溢洪道及泄洪洞、坝身3个表孔和3个中孔共同承担宣泄洪水的任务。溢洪道孔口尺寸15ｍ×20ｍ,泄洪洞孔口尺寸12ｍ×20ｍ,表孔孔口尺寸11ｍ×71ｍ,左、右中孔孔口尺寸5ｍ×6ｍ及中中孔孔口尺寸35ｍ×35ｍ。中孔弧形工作闸门是东风水电站设计水头X高的泄水闸门,门型选定为直支臂、圆柱铰弧形工作闸门,设计水头80ｍ。2 弧形工作闸门的总体布置中孔弧形工作闸门担负着水库泄洪及排砂的重要任务,根据其设计参数,经过对前苏联、欧美、日本等国文献资料的分析研究和国内高水头弧形工作闸门的运行经验,认为东风中孔弧门采取传统的无门槽体型及常规的止水型式很难满足闸门的运行要求,尤其是闸门的止水闸门启闭力可靠度分析模式 影响弧形闸门启闭力的因素较多,主要有闸门自重G,转动铰的摩擦力T,d,闸门止水的摩阻力‘r二.,以及侧水封预压缩引起的摩阻力T奋.。当启闭力能克服这些力的影响,闸门就能顺利开启和关闭。以F。表示启门力,以F,表示闭门力,如果 F。凡::T:‘r。十T二:r:十T石厂:+Gr:(l)闸门能顺利开启,如果 F。凡:P,‘了,dr。十P,.了,.r: 十P石.了石r:(8)闸门能顺利关闭;如果 F,R:十Gr:T:dr。+T:.r: +T盛:r工+Gr:)·(11)式中,Pr()表示括号内事件发生的概率。相应,由于启门力不足,闸门不能顺利开启的风T,.二P.,了,.(5) 本文计算得到了成都勘测设计院肖富仁、程志华、曾书实同志的帮助,谨此致谢。闸门在启闭过程中或局部开启的情况下工作时,水处于流动状态而产生动水压力作用在闸门上。因影响动水压力的因素较多,而且动水压力的作用机理尚不完全清楚,要定量计算比较困难。目前,在进行弧形闸门启闭力的计算时,对于水头不高且不经常局部开启的弧门,一般只是近似采用静水压力的计算结果来代替动水压力的作用。对于需要动水中启闭的高水头弧形闸门,考虑到启闭过程中水流条件的复杂性,作用在闸门上的动水压力一般通过模型试验的方法获得,但通过模型试验测得作用在闸门上的动水压力所需的代价较大,因此采用数值计算的方法得到作用在闸门上的水压力,进而求解出在动水压力作用下弧形闸门的启闭力是很有必要的。目前,模拟自由水面的常用方法主要有高度函数法(HOF)、标记网格法(MAC)[1]和体积率法(VOF)[2]。HOF法计算简单,但水深须是单指函数,水面线不能重叠;MAC法将欧拉法和拉格朗日法有机结合起来,采用跟踪液体质点运动的方法,能X模拟出自由水面水流流态的变.闸门形式:双主梁潜水式平面滑动钢闸门孔口尺寸:(宽×高)1.5×1.5米;闸门尺寸:(宽×高)1.7×1.6米;平均设计水头:12.0米(下涵管),6.5(上涵管),3.35(沙毛坑涵管);平均校核水头:13.0米(下涵管),7.5(上涵管),4.35(沙毛坑涵管);钢结构主材料:A3钢;止水材料:不锈钢。2闸门结构形式及布置闸门的荷载跨度为两侧止水的间距:1.60米,闸门计算跨度:1.60米,为方便于制造和维护,主梁采用型梁。总水压力:平均水压力强度:3主梁的布置及梁格的布置和型式(图1,表1、2)4面板厚度验算考虑2mm的腐蚀,选取12mm厚合乎要求。5主梁验算仅对下主梁进行验算,,,选取I18,Wx=185cm3能满足强度要求。,故刚度也能满足要求。6闸门启闭力及吊座计算6.1闭门力计算Fw=nT(TZd+TZs)-nGG+Pt式中:nT———摩擦阻力安全系数,取nT=1.2;nG———计算闭门力用的闸门自重修正系数,一般船闸输水阀门是控制船闸运行X重要的设备之一,常年在非恒定流作用下频繁启闭,其工作环境恶劣,条件复杂。对船闸输水阀门的研究,一个关键问题是阀门的空化特性及预防和改善措施,另一个重要问题则是阀门的启闭力及其脉动幅值。前者关系到输水阀门能否正常运行,而后者不仅关系到阀门启闭机的容量和门体结构,而且涉及阀门运行的可靠性和灵活性。在大量分析研究前人有关船闸主要门型—反向弧形门启闭力(净动水启闭力)试验成果的基础上,建立了大比尺的输水阀门物理模型(依托银盘船闸),通过恒定流和非恒定流试验,对作用在阀门上的水流结构形态进行了详细的观察和分析,认为阀门的净动水启闭力构成可以分为两大部分,即廊道水流对门体的作用力和门井下降或上升水流的作用力,并通过理论分析得到了由这两部分作用力构成的净动水启闭力计算公式,与试验结果吻合较好,同时还对影响阀门净动水启闭力的各种因素及其变化规律进行了进一步探讨,并指出了需深入研究的方向。研究选取的反向弧形阀门是高水头通径越大的阀门,例如高压截止阀、楔式闸阀、井口阀等阀门启闭力矩过大,一直是影响阀门性能的主要参数。为此,如何降低阀门启闭力矩,就成为各阀门生产厂家都需要着重解决的问题。如改进密封盘根与阀杆接触面的密封角度及改变密封盘根材料,以及在阀杆与手轮连接处增加撞击轮装置等,但是根据实际使用情况来看,启闭力矩变化不很明显,效果不很好。如增加一组差动装置,通过差动活塞控制阀门各内腔的压差,从而带动闸板向上或向下运动,虽然效果好,但是加工难度大,对零件加工精度要求高,不易于加工,并且成本增加。 通过对阀门结构上进行反复研究,我们将阀杆由原来的单阀杆变为双阀杆,在生产实践中证明效果很好,既省工省时又能使加工工序简单,使阀门更具可操作性。2结构及对比分析2.1两种结构2.1.1单阀杆结构图 阀杆螺母 单阀杆结构是由阀杆、密封压套、阀杆螺母、压盖及密封盘根组成。工作原理是:阀杆螺母旋转,带动阀杆上下运动。密封盘根通过密封压套压紧,使其包紧阀杆概述澄碧河水库溢洪道位于大坝右岸西北约7 km的山坳内，为开敞式实用堰，属IX建筑物。溢洪道于1966年完成土建工程施工，1970年完成闸门及启闭机安装，堰顶高程176.oon、，设有4孔12 m x 9.3m(宽x高)的弧形钢闸门，设计水头gm，由4台固定式2 x 50t油压卷扬式启闭机控制，堰下游设有三X消力池，设计泄洪流量为3 210 mVs。由于溢洪道闸门控制系统部分设备陈旧老化已X过使用年限，2007年l月，澄碧河水库管理局委托武汉立方科技有限公司和榆次液压有限公司武汉分公司对相应控制部分进行改造，在对原有的液压系统和配电进行改造的同时，新建闸门自动监控系统。2007年6月巧日完成液压系统和控制系统设备的安装和调试，并通过了控制系统分部工程的验收。为了在汛前对改造后的启闭设备进行理论启闭力检测，根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》(DuT 835一2003)要求和《闸门与启闭设备》之露顶式弧形闸门启闭力计算公式峡口水利枢纽由混凝土双曲拱坝、发电引水建筑物、地面式厂房和变电站等组成。泄水系统包括坝顶3个溢流表孔和2个坝体泄洪中孔,其金属结构设备主要包括:溢洪道3扇表孔弧形工作闸门及3台QH-LY-2×1 250 k N液压启闭机;泄洪中孔2扇弧形工作闸门和2扇平面事故检修闸门,泄洪中孔弧门2台QHSY-2000/400 k N液压启闭机,泄洪中孔事故检修门2台QP-3 200 k N固定卷扬式启闭机。泄水系统的闸门及启闭设备主要承担水库的正常蓄水、安全泄洪等控制任务,以确保电站安全运行。1溢流表孔弧形工作闸门及启闭机坝顶溢流的3个表孔,每孔均设有弧形工作闸门,其孔口尺寸(b×h)为13 m×11 m,底槛高程253.557 m,设计挡水水头10.569 m,支铰中心高程260.057 m,弧形门面板半径R=11 m;闸门均为双主横梁直支臂框架结构,支铰轴承采用自润滑球面滑动轴承。该门门叶、支臂等部件在工厂制造,整体在拼装合格后,分为高度1工程概况扬旗山水利枢纽工程位于内蒙古自治区呼伦贝尔扎兰屯市境内,嫩江支流雅鲁河左岸一X支流卧牛河下游,坝址距扎兰屯市城区11 km。该工程是《雅鲁河流域规划》确定开发的X一期工程,是内蒙古水利发展“十五”计划的16个重点水利工程项目之一。工程任务是以工业供水为主,兼顾防洪、灌溉等综合利用的中型水库。设计建成后,不但满足城区到2040年的工业用水需求,还将具备为2 000万hm2灌区年补水448.9万m3的能力,能够切实保护24.64万人、2.044万hm2耕地和滨洲铁路等重要基础设施安全,X缓解下游区域的人畜饮水等问题,并提高雅鲁河市区段堤防标准到70年一遇。尤其是在当前产业要素流动加快、产业结构调整深化的形势下,这一工程建设对于放大区域资源组合X势,加快推进扎兰屯市乃至呼伦贝尔市的经济社会发展都具有极其重要和十分迫切的现实意义。工程等别为Ⅲ等,主要建筑物有沥青混凝土堆石坝、溢洪道、供水工程X部,设计总工期为2年。工程概况广东省丰顺县韩江东山水利枢纽是以发电为主、结合航运等综合利用的水利枢纽工程。坝址位于丰顺县留隍镇的韩江干流河段,为韩江干流梯X规划的4个梯X中的倒数X2个梯X。该工程正常蓄水位为25.50m,相应库容为1.16亿m3,装机为7.5万kW,机组为灯泡贯流式机组,年发电量为3.117 2亿kWh。枢纽建筑物主要由河床式厂房、船闸及泄洪闸坝段组成,工程等X为I等大(1)型。金属结构设备包括拦河闸、电站、船闸3部分,本文将介绍拦河闸的闸门设计。工程枢纽布置见图1。图1枢纽平面布置简图示意(单位:m)2拦河闸的布置方案与设计拦河闸位于河床中间,作为主要泄洪建筑物,其任务是挡水、过流和泄洪。闸孔净宽为14m,共19孔,正常蓄水位为25.5m,设计洪水位为30.85m,校核洪水位为32.45m,底坎高程为15.5m,检修平台高程为34.3m。按照规范要求,每孔设置1道工作闸门和1道事故检修门。闸门及启闭机布置见图2。工程简介可以实现从下游到上游递增的坝料,从而确保水利枢纽蓄水后,坝体的某水利枢纽工程,控制流域面积约为6375km2。工程建设的目的是以变形协调统一,避免对面板造成较大的变形影响,引发面板以及止水系灌溉和防洪为主,同时兼顾发电。该水利枢纽工程为Ⅱ等工程,设计大坝统出现破坏的情况。抵御100年一遇的洪水。为了提升水利工程的安全性能和抗洪效果,采(3)在设计过程中,应结合枢纽工程的开挖料的质量和数量情况,对用混凝土面板堆石坝作为拦河坝,X大坝高为124.5m,坝顶长度为坝体的材料进行分析,从而充分利用现场的开挖料资源,降低资源的消489m。耗,节约工程的建设成本。2坝体结构设计2.3混凝土面板设计作为主要的防渗设施,混凝土面板的厚度主要根据工程现场的施2.1坝体体型设计工、结构和耐久度等要求来确定,本工程结合以上因素,采用的混凝土面在对混凝土面板堆石坝进行设计过程中,结合工程所在区域的地质板顶部厚度为特点,在满足工程建设需要的同时.引言2水利枢纽发电厂房布置设计的原则水利枢纽发电厂房是一种在生产工艺设计方面和操作技2.1主厂房及主厂房尾水渠位置术层面上具有较高要求的工业厂房。它之所以与普通的民用(1)主厂房的位置,对于坝后式厂房应尽量靠近拦河坝,对建筑不同,就是因为它的设计会对其整体的布局结构、空间构于引水式厂房应尽量靠近前地或调压室,如此可以减少投资,造以及施工工艺的流程和难易程度直接挂钩。所以,必须重视降低水锤的压力,以及改善机组整体的运行条件;主厂房应建对水利枢纽发电的厂房设计。在条件良好的地基上,且考虑外部交通环境,确保在施工时可1水利枢纽发电厂房的结构以不受外部干扰。(2)为防止下游水位的波动对机组运行产生1.1上部结构干扰,主厂房的尾水渠应远离泄洪洞的出口,而且要使尾水和以水轮发电机的上机架所在的楼板面为界,以上为上部河道中的水顺利的对接,如此能保证河道不会淤积泥沙,此结构。水利枢纽发电厂房的上部结构包括屋顶、排架柱、吊车外,为了降低工程耗费和引言缺乏完善的管理制度受社会发展趋势的影响,当前在水利枢纽运行管理问题水资源污染严峻实施水利枢纽运行管理时还存在一水土流失些问题,直接影响水利工程实施效水库周边环境质量变差果,对于我国现有水资源循环利用表1水利枢纽运行管理常见问题水平也有很大的影响。这就需要按照规定的程序开展水利枢纽运行管还会导致水利工程在实施过程中出场地质条件相对复杂,在开展水利理,同时构建合理的管理机制。在实现问题的可能性大大提升,直接影响工程时经常出现水土流失现象,影现水利枢纽运行信息化、科学化管理我国水利行业发展水平。响水利枢纽管理效果。不仅如此,因的同时,为水利工程顺利开展奠定坚2.2水资源污染过于严峻为水利工程而出现的水土流失现象实基础。众所周知,在工业生产和人们日还会导致当地生态环境变差。影响常生活中会产生诸多废水,如果没有各项作物种植效果,这对于水利枢2.水利枢纽运行管理问题按照规定的程序进行废水处理,直纽工程实施效果和当地农业发展水为保证水高水头冲压式止水弧形闸门安装技术难点分析高水头冲压式止水弧形工作闸门与常规弧形闸门在止水型式上不同,常规弧形闸门只采用一套活动水封止水,而高水头冲压式止水弧门采用“活动水封+固定充压水封”两套水封止水,固定水封安装在门槽上,采用液压控制,止水效果好。由于固定水封座与弧门面板的间隙为5 mm,固定水封外侧压板与弧门面板的间隙为1.5 mm,弧形闸门要控制外侧水封压板与弧门面板的间隙为1.5 mm,且必须保持间隙均匀,制造、安装难度大,技术措施复杂。2高水头冲压式止水弧形闸门安装高水头冲压式止水弧形闸门采用先拼装弧门、再利用门槽配门叶的方式安装,所以闸门及门槽埋件的吊装次序、调整步骤、装配程序、充压系统压力试验等工序均有序控制,准确衔接。门槽埋件及闸门的吊装方式及程序[1],分为5个方面:泄洪底孔弧形闸门及埋件单件X小重量均较大,缆机吊装,X过30t构件采用两台缆机双机台吊。当闸门支承大梁预应力锚栓张拉完成、门槽内所有土建施工完成.概述构皮滩水电站泄洪中孔共7孔,孔口尺寸7.24 m×6 m(宽×高)。1,3,5,7号为平底坎,底坎高程549.50 m。为满足消能要求,4号和2,6号孔在尾端分别上挑10°和25°。泄洪中孔出口设弧形工作门,设计水位630.00 m,设计水头80.50 m。一般在高水头电站中,80 mX设计水头处于临界范围,既有采用常规止水的,也有采用充压伸缩式水封的。根据近10 a来国内弧形工作闸门水封的研究和实际运用情况,充压伸缩式水封具有良好的止水效果,使用这种水封逐渐成为一种趋势。考虑到构皮滩水电站泄洪中孔出口具备采用充压伸缩式水封的突扩突跌条件,故采用了充压伸缩式水封(见图1)作为主止水。2充压伸缩式水封结构研究2.1主要研究内容充压止水的基本原理是止水橡皮在背压P1作用下克服库压P2外伸至弧门面板并形成3~5 mm的压缩量而止水。根据对已建工程采用充压伸缩式水封的工作状况调研,确定充压伸缩式水封研究的主要内容如下:(1)水封背近年来,我国船闸建设呈现日益大型化、高水头发展趋势,建成一批具有代表性的高水头船闸,如葛洲坝、水口、五强溪、三峡、银盘等,其中三峡双线连续五X船闸,总水头达113 m,中间X水头45.2 m,其规模与技术难度均达到世界X高水平。阀门是船闸输水系统的核心,高水头船闸普遍采用启闭性能较X的反弧门型式,由于运转频繁,且处于非恒定流复杂流场中,工作条件十分恶劣。止水是阀门上的重要部件,船闸运行一段时间后常出现阀门静止挡水状态时强烈自激振动现象[1],即由阀门止水损坏漏水引起。阀门止水包括底止水、侧止水和顶止水,底止水自水口、三峡成功采用钢止水后一直沿用,效果很好;侧止水一般采用“?型”橡皮止水,基本表现为正常的摩擦损耗;反弧门顶止水主要有“P型”和“半圆头型”两种橡皮止水型式,工程实践表明,顶止水是输水阀门X容易损坏的部件,主要表现为撕裂、剪断、磨损、翻卷等破坏形式。葛洲坝[2]、三峡船闸反弧门顶止水频频损坏,对船闸运行安全及效率带来较引言水库是我国防洪体系与水利基础设施的重要组成部分,在水利建设中占有重要的地位,它在改善环境、发电、供水、灌溉以及防洪等方面发挥了重大的作用。水库弧形闸门的两道止水是,X一道止水装置安装在了弧形闸门的上方,而且X二道止水装置则是安装在了顶楣止水座板的下方。关闸之后的两道止水就可以互相扣合,可以很好地制止水两端漏水的情况。由于弧门存在着一些误差以及上部面板制作工艺的限制,确保两道止水受到同步的压力是很困难的,而且也不可能有两个完全一样的两道止水的橡胶压缩量,在冬天,由于温度过低,在两止水之间就会存在冰,由于冰压力的存在,可以使闸门对顶止水的压力降低,密封就不好,就会造成止水不严密,也就会有漏水现象发生。1弧形闸门的止水设计弧形闸门的止水可以分为侧止水、底止水以及顶止水,并且顶止水还可以分为顶外止水以及顶内止水。X一个就是按着闸门结构尺寸以及原来的止水方式进行仔细地研究,并且对漏的水原因存在进行详细地分析,大部分都是由于止水方式出现随深孔弧形闸门孔口尺寸的加大及设计水头的增高,对止水的要求也不断提高。为了解决止水问题,近年来国内外有些工程已经采用偏心铰弧形闸门和变形止水(也称伸缩止水)。但至今尚未见到变形止水的完整计算方法。笔者根据变形止水的形状提出了计算变形和弹性反力的方法,并做了例题。计算公式虽是近似的,但有助于设计者作出判断。 由于变形止水型式很多,本文以图1型式为代表,进行研究。厂了、、①止水橡皮②压板⑧槽形底座图1几何可变体变形止水一、变形计算(一)闸门处于开启状态 这时无外水压力,水封仅受压力腔内的水压力作用,而且随着压力腔内压力升高,橡皮开始变形。橡皮的变形由二部分组成: 1.几何形状改变产生的变形(彳,l·)。向压力腔充水时,止水橡皮由形状I变为形状l(见图1),据试验约川10米水柱压力即可完成这一变形,变形量Jh。一AA工。 2.橡皮产生的拉伸变形(J八:)。当橡皮变为形状l后,继续升高压力腔内的水压力,水封橡皮的两肢被拉长(见图2),水引言泽城西安水电站位于山西省晋中市左权县境内,枢纽大坝为我省X座混凝土面板堆石坝,X大坝高46.8 m。该工程属中型Ⅲ等,是一个以发电为主兼顾防洪、养殖等综合利用,并为下游梯X水电站调节发电用水的水电枢纽工程。枢纽主要建筑物由混凝土面板堆石坝、右岸溢洪道、右岸导流泄洪洞、左岸引水发电洞和左岸发电站组成。面板是混凝土面板堆石坝安全稳定的重要部位,面板的分缝分块,多为纵向条块分缝,每个条块从趾板直至坝顶,纵向分缝便于滑模施工,但止水铜片安装施工比较困难,传统的施工方法是铜止水每2 m一段,气焊焊接,每条纵缝铜止水安装焊缝多,而且在坝体上游坡面作业,不仅操作难度大,焊接质量也不易保证,此外,传统的施工工艺平整度差,材料和人工消耗量大。在泽城西安水电站大坝面板施工过程中,我们自行设计制作了一套铜片止水加工模具,结构简单,操作方便,质量精度可靠,具有体积小、重量轻、结构简单、成本低廉、运输方便等特点。实现了铜片止水的连续加工,在施工现场.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历经5年建设完成的尼尔基水利枢纽,正运用现代化的管理手段和人性化的管理机制,为龙江经济和生态发展保驾护航,用科技驯服嫩江水。9月的尼尔基水库秋高气爽。工程建设期间修筑的对外公路、坝下交通桥方便了两岸居民的出行,宽广的水库成为景色X美的风景区。大坝上,游人们沐浴着秋日的阳光在这里观景、合影。而此时,距离尼尔基水利枢纽X一台发电机组正式发电已经一年零两个月。在此期间,龙江人民期盼多年的尼尔基水利枢纽工程已经逐渐进入角色,开始发挥其防洪、生态等多种作用。在尼尔基公司齐齐哈尔市总部内,尼尔基水利水电有限责任公司总工程师郑沛溟将水库今年以来的调度管理情况向记者娓娓道来。“今年年初至今,尼尔基水库采取兴利调度的方法,加大下泄水量,在入库流量仅为27.2亿立方米的情况下,却下泄水量48.2亿立方米,利用水库库容为下游补水21亿立方米,缓解了嫩江流域抗旱救灾的压力,对确保全年粮食生产起到了关键作用。”尼尔基水利枢纽坐落在嫩江干流中游,它有力地扼，嫩江干流由于缺乏控制性工程，洪水灾害较频繁，严重威胁齐齐哈尔、大庆和沿江两岸地区的安全。尼尔基水库的兴建不仅可以对下游城市和沿江两岸地区起到重要的防洪作用，而且可大大缓解区域内上、下游，左、右岸工农业用水以及河道内、外用水矛盾，促进本地区国民经济的发展，远景还可为“北水南调”提供水源。1基本情况尼尔基水利枢纽位于黑龙江省与内蒙古自治区交界的嫩江干流上，右岸为内蒙古自治区奠力达瓦达斡尔族自治旗，左岸为黑龙江省油河市，下距东北工业重镇齐齐哈尔市约130km。坝址控制流域面积664万km’，占嫩江流域面积的22．4％。具有防洪、工农业供水、发电、环保、航运、调水、渔苇等综合利用效益，是松花江流域水资源开发利用的核心工程之一，也是松江流域北水南调水源工程之一。枢纽总库容83．74亿m’，其中防洪库容13．38亿m’，兴利库容58．10亿m’。2投资费用估算及分摊尼尔基水利枢纽工程费用由枢纽投资、年运行费、流动资金等项组成。安装机组状态监测系统的重要意义当前我国大中型水电厂正朝着“无人值班,少人值守”的管理模式发展,各个水电厂都在努力提高自身的安全经济运行管理水平和自动化程度,而机组运行的状态及其稳定性对电厂、电网的安全经济运行又至关重要。实时掌握设备状态,及时发现机组存在的隐患和缺陷,有针对性地对机组设备进行维护保养,为状态检修提供辅助决策依据,建立预测性维修体制等,有助于提高电厂、电网的安全经济运行水平,并为电厂、电网带来经济效益。因此,在现有机组运行设备的基础上,特别是在大中型水轮发电机组上安装机组状态监测与故障诊断系统,对机组进行状态监测和故障诊断是迫切的、重要的。2系统构成尼尔基水电厂机组状态监测系统采用目前国内较为X的TN 8000系统。该系统充分利用目前XX的技术建立系统平台,通过对水轮机组的运行稳定性在线监测,联合计算机监控系统的监测信息,针对尼尔基机组建立功能完备的监测分析诊断系统,提供报警、预警、状态分析、性能评价、故障诊.概述宝珠寺水电站位于四川省广元市境内的白龙江上,电站总装机容量为70MW,是以发电为主,兼有灌溉、防洪、过木等效益的综合利用的大型工程。混凝土重力坝的X大坝高为132m,枢纽布置采用中部坝后式厂房方案,右底孔有2孔布置在13号坝段,设有1扇平面链轮事故检修闸门和2扇弧形工作闸门。其中弧形工作闸门是宝珠寺水电站金属结构设备中,设计水头X高的泄水建筑物,它担负着水库泄洪、排沙、调节流量的重要任务。随着中国水利水电事业的发展,在大、中型工程的枢纽布置中,对闸门的孔口尺寸和运行水头的要求不断提高,有的参数已接近或X过世界水平。国内外闸门的运行实践表明,在高水头情况下,闸门漏水不仅是损失水量和电能,更重要的是由此引起闸门的振动和闸门缝隙空穴所导致的严重空蚀,引起闸门和门槽的破坏、危及工程安全。由于弧形工作闸门在运行过程有全开和局开的要求,因此闸门的结构设计、门槽的体型设计、止水的结构型式就是整个右底孔泄水道所要研究的重要内容之一?宝珠寺水电站右底孔在电站中除排沙外,还兼有泄洪作用.安装有两扇弧形工作闸门,上游设链轮式事故检修门。两扇弧形工作闸门分别由两套液压启闭机和一套液压泵站控制.但要求同步启闭,高差不X过300.mm,以加强中墩稳定性。 设备主要参数如下: .油缸 启闭力 3200 kN 下压力 1000 kN 工作行程ll m’ 启门时间 16 min 闭门时间 22 min 有杆腔工作压力 18.2 MPa 无杆腔工作压力 4.06 MPa 油缸内径560 mrll 活塞杆外径300 mm 油泵电机组 型号油泵250SCYl4一lB 电动机Y315Ml一6 额定压力31.5 MPa 额定流量250 I,/min 功率90 kw 52转速 1000 r/nlin油泵电机组数量2套(互为备用)油箱容积3.5 m。 、2设备安装 由于液压启闭机运行时活塞及活塞忏在油缸内作上下的直线运动。带动连杆滑块眦构实现门叶的升降.要使弧门灵活扃吲.必钏保证宝珠寺水电站于!9xx年x月开始蓄水,19x x年年底X台机■产发电’水库已基本形成。据了解,目前库区有关部门正积极筹划在宝珠寺水电站库区发展旅_和养_。为保障水库和大_安全运行’现将我局有关意见函。如下。 一、宝珠寺水电站是由X开发银行货款,四川省电力工业局负责还货建设的重点水电工程。四川省电力工业局既是宝珠寺水电站工程的业主,又是工程主管部门。按照X有关基本建设“谁投资,谁受益”的原则,四川省电力工业局拥有宝珠寺水电站工程(包括水库)管理权和开发权,宝珠寺水电厂直接受四川省电力工业局X导’是宝珠寺水电站工程管理和开发的直接主体。尽管如此’为支持库区移民发展生产,根椐《四川省大型水电工程建设征地补偿和移民安置办法》X三十条“大型电站形成后的水面和消落区,在服从工程管理机构的统一指挥、管理、调度和保证工程安全的前提^ 下’由当地县X以上人民X统筹组织移民X先开发利;r和_电力‘_发的察尔森除险加固工程金属结构部分包括溢洪道弧形工作闸门和平面滑动检修闸门、泄洪洞进口拦污栅和快速闸门以及与各闸门(拦污栅)配套的门槽(栅槽)埋件和起吊设备。1存在的问题金属结构设备普遍存在着闸门锈蚀严重、启闭设备落后陈旧老化,已达到报废年限等问题,安全检测结果:察尔森水库金属结构安全性分析为“C”X。金属结构安全评价结论:溢洪道和泄洪洞金属结构及其启闭设备多为20世纪70年代产品,属于X期服役,带病运行,设备陈旧、老化、锈蚀严重,电气设施设备陈旧、老化,已经不能保障溢洪道和泄洪洞安全运行。1.1溢洪道金属结构存在的问题溢洪道金属结构设备存在着弧形工作闸门启闭机及电气控制设备为两种型号,不统一,一致性差,不利于运行、操作和维护,设备线路老化,部分电机三相电流不满足现行规范要求。电机出厂年限已X过折旧年限。平面检修闸门双向门机钢结构件锈蚀严重,启闭设备陈旧、老化,主要零部件——电动机、制动器和减速器等为淘汰产品,维修、更换困难,已不能.加强水电厂金属结构设备的维修管理紧水滩水电厂（３２３６０３）费修渔水电厂的金属结构设备（含铜闸门、启闭机、发电引水钢管等）是水电厂的重要组成部分，不仅有保障水库、大坝安全的作用，还担负着机组安全经济运行，保障下游广大人民生命财产安全的任务。加强对金属结构设备的维修管理工作，使金属结构设备长期保持健康水平，是水电厂管理人员应尽的职责。１金属结构设备存在薄弱环节水电厂“的金属结构设备数量多，分布面广，型号与规格各异。从华东电网水电厂金属结构设备维修管理工作交流会上各单位的汇报来看，对金属结构设备还存在着缺乏正常化、制度化和规范化维修管理的薄弱环节。１）金属结构设备长期位于水下或潮湿密闭的空腔内，运行条件恶劣，维护检修困难。２）有些金属结构设备长期处于备用状态，但锈蚀、老化等现象照样在发展。一旦缺陷暴露，往往已发展到难以解决的程度。某水电厂的深孔高压弧形钢闸门在操作过程中发卡，油缸的活塞杆因严重锈蚀而卡在油缸底盖上，闸门处于既不能开，龙羊峡水电站是黄河上游的一座以发电为主,兼有防洪、供水和灌溉等综合效益的大型工程.正常蓄水位2600.0m,相应库容247亿m’;拦河坝为棍凝土重力拱坝,X大坝高178m.电站布置在河床中部坝后,装设4台容量为32万kw的水轮发电机组. 龙羊峡水电站坝高库大,工程重要,故要求金属结构设备操作灵活,运行可靠.由于在狭窄的“V”形河谷的重力拱坝上,要集中布置诸多引水、泄水孔道,其金属结构设备布置相当困难.龙羊峡水电站在金属结构设备的选型和结构设计上有许多技术难题巫待解决.料的基础上,依据多项次科学研究成果进行的.它总体布置协调,选型合理,技术X具有鲜明的设计特点.龙卜、、._①卜~。异④戈拦污栅1叻⑤姆事丝口龚犷犷气桑 一、电站金属结构设备简介 根据枢纽布置和运行要求,金属结构设备可分为五个部分,即导流系统、引水系统、泄水系统、取水系统和出线构架.其平面布置见图1,闸门和启闭扒见表1和表2.金属结构设备总量为11,’468七,其中概述涪江干流梯X渠化潼南航电枢纽工程位于潼南县城区涪江大桥下游约3 km处,坝址以上控制流域面积达28 916 km2。潼南航电枢纽金属结构设备布置是否合理,直接影响到工程的正常运行和今后的维护。笔者对金属结构设备的设计作了简要介绍,对设备布置等问题进行了分析和探讨,提出了设计X化方案。2金属结构设备的设计2.1泄水闸金属结构设备泄水闸布置在河床中部,共设18孔泄水表孔,堰顶高程225 m,孔口宽度为14 m,设有工作闸门、上下游检修闸门及相应的启闭设备。(1)泄水闸工作闸门。该工作闸门为平面定轮式,上游止水,分4节制作,现场拼焊成整扇。门叶结构主要材料为Q345B,主轮采用偏心轴结构,轮径φ950,轴承采用铜基镶嵌自润滑关节轴承;反向支承采用弹性滑块。启闭设备为固定卷扬机,1门1机配置,用电功率为75 k W。闸门启闭采用现地控制与远程集中控制相结合,除配有柴油发电机作为备用电源外,每台启闭机另配有应急操作装置和动力单元工程概况陡河水库位于唐山市区东北15km的陡河上,控制流域面积530km2,水库总库容5.152亿m3,是一座以防洪、供水为主的大型水利枢纽。陡河水库枢纽工程于1955年开始兴建,1956单位:N/mm表22输水洞检修闸门主要结构构件应力计算结果项目面板主梁吊耳孔承压吊耳孔拉力启闭力/kN计算值97.89 42.7 56 110.3 217容许值213.8 144 72 108 250年建成并投入运用,经1969~1971年续建,1976~1977年震后修复,1988~1989年提高保坝标准等工程建设,到1990年全部完工。陡河水库金属结构包括输水洞工作闸门和检修闸门、溢洪道工作闸门及其启闭机设备等。2金属结构安全分析2.1输水洞工作闸门输水洞位于左坝头凤山山坡,为一直径3.6m钢筋混凝土有压洞。进口设有两扇工作闸门及检修闸门,于1956年建成投入运用。工作闸门1.75m×3.0m(宽×高),为平面定轮钢闸门,门叶结构全部用铆.小浪底水电厂有闸门70扇,拦污栅25扇,各类启闭机65台。运行6年后,X次进行了大规模检修。1检修工作概况检修项目主要包括:9条泄洪洞工作闸门埋件、事故闸门和1套台车式启闭机防腐,3条排沙洞工作闸门、液压启闭机、2台400 t门机检修。由5个单位负责检修,历时6个月。2检修管理(1)检修管理工作流程见图1。图1检修管理工作流程(2)组织与信息管理。成立检修质量监督X导小组和工作小组,实行层层负责制。每周召开1~2次检修会,及时沟通信息。(3)进度、质量、投资控制。①检修过程中适时修订检修计划,对工期拖后的项目采取增加施工投入、改进施工方法、增开作业面的办法进行赶工。②质量控制实施三X验收制度,重点项目实施旁站监理,严格按要求进行隐蔽工作的见证和停工待检点的验收。③严格按合同内容和要求开展检修工作,对必须追加的检修项目,按程序审批,及时签认工程量,并记录监理日志,严格控制投资。(4)安全、文明管理。项目开工前,办理检修作业票基本概述大顶子山航电枢纽位于松花江干流哈尔滨市下游46Km处,北岸属于呼兰县,南岸属于宾县。是一座以航运、发电和改善哈尔滨城市水环境为主,同时具有交通、水产养殖和旅游等综合利用功能的航电枢纽工程。大顶子山航电枢纽工程主要由船闸、泄洪闸、河床式电站、土坝、过坝公路(桥)等组成。本枢纽地区多年平均气温4℃,X高气温40℃以上,X低气温-40℃以下,多年平均封冻天数为135天。2设置舌瓣门的必要性大顶子山航电枢纽距离哈尔滨市较近,而且交通便利,枢纽建成后集旅游度假与一体,旅游季节在库区内漂浮垃圾较多;由于其地处冬季寒冷的北方,水库冬季结冰,春季开江后会形成大量的冰排,冰排如不能及时清除,会对水工建筑物和金属结构设备产生不利作用,故需及时清除库区内的冰排。根据国内外已运行的该类工程的运行经验,水库中大量的漂浮污物(包括春季冰排及汛期上游冲来的残枝断树)汇集在坝前,涌向拦污栅,直接影响机组的运行安全,并使机组出力下降,影响电厂的经济效益工程概况草街航电枢纽工程位于重庆市合川区境内草街乡附近的嘉陵江干流河段上,是重庆市境内嘉陵江自下而上规划的X2个梯X,是以航运为主,兼顾发电并具有拦沙减淤、改善灌溉条件等效益的水资源综合利用工程。草街水库正常蓄水位为203 m,正常蓄水位以下库容为7.54亿m3,水库总库容为22.12亿m3;渠化航道里程为180 km,船闸过船吨位为2×1 000 t;电站装机容量为500 MW(4×125MW),多年平均发电量为19.96亿kW·h。枢纽建筑物从左到右由船闸、厂房、5孔冲沙闸、1孔与施工纵向围堰结合的泄洪闸1、5孔泄洪闸和右岸挡水坝等组成,坝顶高程为221.50 m。2弧形工作闸门及其启闭机的总体布置草街航电枢纽工程冲沙闸共5孔,堰顶设置5扇弧形工作闸门,工作闸门前设1道检修门槽,5孔共用1扇平面滑动检修闸门。冲沙闸每孔宽14.8m,闸门底坎高程178.0 m,弧形闸门以正常蓄水位203.0 m为设计水位,闸门正常挡水高度为湾则水电站概述湾则水电站位于山西省沁水县郑庄镇湾则村上游,是沁河支流沁水县河上唯一的控制性工程,水库总库容1432万m3,为年调节水库,是一座以发电、防洪为主,兼顾养殖、旅游的中型水利工程。根据X水利部《中国水电农村电气化2001—2015年发展纲要》编制的《山西省沁水县水电农村电气化规划报告》,确定了湾则水电站为沁水县实现水电农村电气化的电源工程。湾则水电站大坝控制流域面积410km2,流域平均纵坡1%,多年平均降雨量为610mm,多年平均径流量8010万m3。根据部颁防洪标准,大坝采用50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。湾则水电站建设的主要内容有:(1)修建浆砌石重力坝,坝顶总长292.5m,X大坝高40m,坝顶宽4m,非溢流坝坝顶高程722.5m,溢流坝坝顶高程718.0m,溢流堰净宽140.0m;(2)修建坝后式水电站,电站设计水头22m,装机2×500kW,设计引水流量2×3.05m3/s;(3)建设35kV小冲沙闸位于主河槽右岸,其顺水流方向荆面见图1。施工以前,根据初设地质资料推测,只有右上角的一小部分为基岩,其余大部分为覆盖层,故闸体设计原按软基计算。利用右岸先建成的低引水明渠进行枯水期施工导流,放河庆某坑只有半年的施工时间。1975年11 H---一一小冲沙闸是X后一块开挖的坝段。开挖中发现右岸基【*I!\石闪州十匹1甲利十俐以卜郧仪。渡石方开纠沧个十何11!Ill_\水流方向。沙卵石变模500、700 kg/gm’,花岗岩——卜H卜卜一工二c二·剔_、势不平衡扭矩与竖向荷载作用于所 疥Dll【刻 引。。’J截取的倒框架或梁上,按弹性地 H【11【刘。剥 到基结构即可进行应力分析计算。工程概况十里河水库位于海河流域桑干河支流十里河上,枢纽位于山西省左云县城西南角,现状总库容106000000m3,坝址以上控制流域面积127km2,水库任务为防洪、城市供水、灌溉等综合利用的中型水库。主要建筑物X别为3X,次要建筑物X别为4X。水库原设计标准为100年一遇设计,500年一遇校核。十里河水库现状枢纽由大坝、冲沙泄洪洞和灌溉输水洞组成。大坝为均质土坝,长1230m,坝顶高程1325.9m,宽4m,坝顶设1m高的浆砌石防浪墙。大坝由主坝和副坝组成,主坝桩号0+000～0+330,长330m,X大坝高16m;副坝桩号0+330～1+230,长900m,X大坝高10.6m。原冲沙泄洪洞位于主坝左端桩号0+073处,原设计泄量240m3/(s安全鉴定复核实际泄流能力181.5m3/s),为2孔无压涵洞,长51m,断面为城门型,为浆砌石结构。进口设进水塔,内设两道平板钢门,洞出口采用消力池底流消能。原灌溉输水洞位于坝轴桩号0.设计浮力自控冲沙闸的目的和意义水利工程大多建在深山区，工程点距沙源X为接近。泥沙的淤积成了水利工程的“公害”。特别是输水工程，在山区的多沙河流上，泥沙淤积渠道是引水工程中普遍存在的问题。产生渠道淤积的主要原因一方面是河流推移质被洪水推入渠道；另一方面是悬移质随水流漂浮进入渠道。关于悬移质不淤积渠道的问题，目前在水利工程设计阶段解决得较为成功，就是在设计渠道时，在规范允许的条件下，使渠道的设计流速大于悬移质临界淤积流速，悬移质失去下沉的条件而被水流冲入灌区；如何使推移质不进入渠道，在工程设计中解决得不够理想，一般的作法是：在工程运行中，当洪水来临时或在泥沙淤积在进水口并达到一定程度时，管理人员打开冲沙闸门，关闭进水闸门，停止渠道输水而进行泄洪冲沙。然而，引水工程的进水枢纽一般都建在深山区，河谷狭窄，人口稀少，给管理人员带来诸多不便。加上目前相当一部分小型引水工程均未配置专职管理人员。因此，一般是很难避免推移质不进入渠道的。我国有许多低坝引水枢纽,在工农业生产中发挥着巨大作用.泄洪冲沙闸是低坝引水枢纽的重要建筑物之一在泄洪冲沙闸的设计中,闸孔宽度是关键设计参数.闸孔宽度确定的是否合理,不仅直接关系到枢纽能否正常引水防沙,而且往往关系到整个枢纽的成败.目前,泄洪冲沙闸宽度确定虽有一些方法川,但还很不完善,给生程设计带来很大不便.为此,本文在前人的研究成果基础上,进一步完善了泄洪冲沙闸宽度的计算方法.二、泄洪冲沙闸的布置及其作用 低坝引水枢纽主要由拦河坝、溢流坝、冲沙闸、进水闸及上下游导流堤等建筑物组成.冲沙闸位于溢流坝端并靠近进水闸,上游用分水墙与溢流坝隔开,形成冲沙槽〔见图1).此种布置型式称为冲沙槽式枢纽.也有用拦河闸代替溢流坝,将冲沙闸与泄洪闸结合起来,形成泄洪冲沙闸(见图2),扩大了冲沙效果,这种布置型式称为拦河闸式枢纽. 修建引水枢纽以后,枢纽段河床将会发生再造床过程.枢纽正常引水运用时,泄洪冲沙闸关闸奎水,库区水流挟沙能力降低工程概况拾桥河左岸节制闸位于南水北调中线引江济汉干渠桩号K28+307—K28+491段,全长184m,主要布有上游混凝土铺盖、闸室段、下游混凝土护坦。闸孔及通航孔口净宽为60m,底槛高程26.17m。节制闸采用1孔平面弧形双开工作闸门,如图1所示。对开弧形工作门由2扇弧形钢闸门组成,沿闸纵轴线对称布置,2个支铰装置分别布置在左、右两岸,单扇弧门面板外缘半径为45m,弧门外侧面板总弧长40m,门高7.9m,结构质量达545t,门体主材为Q235B。支铰中心距闸孔边墙5m。通航时,由2台容量为600kN非标固定卷扬式启闭机进行启闭。闸门转动至门库内,门库为扇形,对称布置在河道两岸。2施工要点1)门叶整体采用箱形结构,利用门体内部分空图1平面弧形双开闸门平面布置Fig.1 Plan layout of sluice curved double gate箱作为水舱,部分空箱作为设备舱,通过内置充排水系统调节舱内充水量,控制闸门对轨道拱坝或薄拱坝采用坝身中孔泄洪,是一种较好的泄洪形式。薄拱坝泄洪为短压进水口,水流条件较好,泄洪彭力较强,在峡谷混凝土高拱坝的坝体上适宜选用设置中孔泄-洪的方案。现已建成和在建的拱坝和薄拱坝采用中孔泄洪的有欧阳海、石门、一红岩、‘一托海等工程。一般说来,泄洪孔设置检修闸门,便于管理,是合理的。但是对于拱坝或薄拱坝的泄洪孔口来说,设置检修闸门比较困难,主要是拱坝泄洪中孔所处位置坝体较薄,在结构设计和形体布置方面有些问题不易解决。那么不设置检修闸门是否合理,对水库效益的影响程度如何,成为人们关注和争论的重要间题。本文拟就石门拱坝中孔(未设检修门)泄洪运行13年来的经验及体会,谈谈该坝泄洪中孔工作闸门是如何进行检修的。 (一)我国己建薄拱坝中孔泄洪闸门设置概况 我国采用中孔泄洪的薄拱坝工程有1970年建成的湖南欧阳海拱坝,1975年建成的陕西石门拱坝和1980年建成的贵州红岩拱坝。欧阳海拱坝中孔孔口面积为80.5平方米,仅次于国外的卡里.在高水头泄水建筑物中,采用通气设施的工程日益增多,掺气设施的形式发展成多种多样,像通气槽、挑坎、跌坎及其组合形式等.这些形式的掺气设施在一些工程进行了运用,突扩突跌形式的掺气设施就是其中的一种.突扩突跌掺气设施在泄洪洞和泄洪深孔中运用较多,国内外的一些工程都有采用[1].采用突扩突跌掺气设施,一方面可以满足掺气减蚀的要求[2-3],另一方面有利于采用偏心铰弧门同曲面液压密封止水,保证闸门止水的安全可靠和X良运行.这种掺气方式是底空腔与侧空腔相通,这种方式要保证底空腔有一定的长度,以确保有足够的掺气浓度[4-5].掺气设施空腔长度是设置掺气设施所必须确定的关键指标.目前对空腔长度的计算还没有一个既有较高计算精度又相对简洁的完全令人满意的方法.现有的计算方法主要分三种:抛射体公式[6-7]、因次分析经验公式[8-9]和按势流理论进行数值模拟[10].空腔是由于射流股脱离底板形成的,在射流冲击到底板的时候,必然形成空腔,并伴有空腔回水概述在水电工程中,泄洪洞是常用的泄洪设施之一,它主要是用来减轻坝身泄洪及坝下消能的负担,由此泄洪量的控制是很重要的,前人在泄洪洞工作闸门在全开条件下的水力特性进行了很多研究[1-4],但是在一些情况下,为了完成施工导流任务或便于水库调度,充分利用水资源,X大限度地发挥水库的综合效益[2-3],泄洪洞的局部开启运行已越来越普遍,所以本文就局部开启情况进行数值模拟计算,主要计算的是掺气底空腔的长度。近年来,随着紊流理论的发展和计算机计算能力的提高,数值模拟计算也有了很大的提高,应用数值计算对水力学问题进行研究已成为一种趋势。与模型试验比,数值计算可具有花费小、速度快、适应性强,便于设计方案的比较等X点。随着计算流体动力学(ComputationalFluid Dynamics,简称CFD)的发展实际工程中的许多流体力学问题进行了数值模拟。对于泄洪洞工作闸门局部开启的水力计算,前人已有研究,像沙海飞、吴时强等[5]提出的泄洪洞整体三工程概况溪洛渡水电站左岸布置有1#、2#泄洪洞,由进水塔、有压段、工作闸门室、无压段、龙落尾段和出口挑坎等组成。左岸工作闸门室布置在泄洪洞中段,承接有压段及无压段。高程577.70m上通长布置,即上室,高程577.70m以下为工作闸门室下室,设置了两个相对X立的闸门井,开挖尺寸(18.3～36.3)m×18.3m×40.7m(长×宽×高)。图1为工作闸门室典型断面图。图1工作闸门室典型断面图工作闸门室上覆岩体厚150m,水平埋深300m。地层岩性为P2β12层致密状玄武岩及角砾(集块)熔岩。地层岩质坚硬,嵌合紧密,岩体多呈块状～次块状结构,但局部层间、层内错动带发育。围岩类别以Ⅲ1类围岩为主,局部有渗、滴水现象。工作闸门室下室高程556.57～577.7m段的井挖施工安排在工作闸门室上室及泄洪洞一层开挖支护结束后进行。下室井挖段的施工特点:水平断面大,上游与左右侧井壁成90°,下游侧为1∶1、1∶0.655两段倒坡,围岩地质条引言湖南省酉水河某水电站扩机工程装机容量2×200 MW,设计多年平均发电量5.446亿kW·h,设计保证出力110.3 MW。2004年5月投产发电后,进水口事故工作闸门液压启闭机油缸上腔压力油管和补油管在机组运行中因引用水流量变化产生异常振动,并伴随有剧烈的金属敲击响声。特别是水轮发电机组带60至100 MW负荷区域运行时启闭机油管路振动X为显著,其中补油管间歇性振动X为强烈,直接危及启闭设备安全稳定运行。2闸门及液压系统简介因受地理条件限制,进水口闸门采用隧洞式布置,距取水口水平距离63.9 m。每台机组设置1孔检修闸门槽和1孔事故闸门槽,其孔口尺寸均为9m×9 m。每台机组布置1扇事故工作闸门,自重108.6 t,设计水头42 m。闸门布置位置见图1。闸门采用铅直式单向作用液压启闭机启闭。液压启闭机X大启门力3 000 kN,X大持门力5 000kN,工作行程10.3 m,X大行程10.45 m,快速关闭时间接触问题是工程上经常遇到的问题,对于弧形闸门,转轴与固定铰和活动铰之间的接触都属于接触问题的范畴。两个物体在接触界面上的相互作用是非常复杂的力学现象,也是发生损伤失效和破坏的主要原因,解决这些问题对于闸门的设计和分析有着十分重要的意义。小湾水电站工程规模巨大,弧形工作闸门的工作水头大,支铰作为整个闸门的转动中心,承受了全部水压力和部分启闭力,因此有必要对支铰的强度和刚度进行验算。1三维接触模型1.1接触问题计算方法接触问题是一种非线性行为,其特点和难点在于接触边界和接触力均事先未知,而初始间隙和摩擦效应使问题更加复杂。求解接触问题目前主要有两种解法:①解析解法。是直接通过经典接触理论对接触问题进行求解,但仅能求解接触体的几何形状较规范、边界条件较简单的接触问题,而不能准确地表现应力集中现象,故在使用上有局限性,不适用于工程应用。②数值解法。是工程上求解接触问题X常用的解法,主要有有限元法、有限差分法、边界单元法,其中有限元法在工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,蚀坑的深度由中国能源建设集团有限公司安装的溪洛渡水电站左岸泄洪洞工作弧形闸门检测调试工作日前完成。至此,世界X套X大的弧形工作闸门安装在溪洛渡水电站泄洪洞顺利完成。溪洛渡水电站左岸泄洪洞共有两套工作弧形闸门,每套由14个单元节组成,支铰重量达92.7吨,支臂X大设计规格为18.397米×3.631米×2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喜河水电站位于汉江上游陕西石泉喜河镇附近,是汉江上游(陕西段)规划开发的X3座梯X水电站项目,也是被X列为“十五”电力发展规划重点电站建设项目之一。电站安装3台60 MW轴流转浆式机组,年发电量为4.94亿kW·h,年利用小时数2 710 h。喜河水电站建成后,将担负陕西省电网部分调峰、调频和事故备用任务,还将为加快汉江上游水电梯X开发步伐,推进安康能源工业快速发展提供强有力的支持和保证。喜河水电站坝顶设五个溢流表孔,每个溢流表孔设置一扇弧形工作闸门,采用一套2×2 800 N双吊点液压启闭机启闭。每套液压启闭机设置一套由两台37 kW电动机组成的X立液压泵站。每孔闸门采用X立的电气控制系统实现弧形工作闸门的启闭全过程控制以及油泵组的自动启停控制和工作泵与备用泵的切换控制,并实现闸门启闭过程中各种工况参数的自动采集与监视,以及故障报警等。本文在分析溢流表孔弧形工作闸门控制要求的基础上,提出控制系统设计方案,经过启动控制柜出厂前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工程概况新沭河泄洪闸加固改造工程位于山东省临沭县境内新沭河入口处,是沂沭泗河洪水东调南下的骨干工程大官庄水利枢纽主体工程之一,也是国务院确定的19项治淮重点工程之一。该闸建于1974年,按50年一遇洪水设计,设计流量6000m3/s,泄洪流量7000m3/s进行校核。该次加固改造主体工程按地震烈度Ⅸ度设防,按50年基准期、X概率3%的概率采用动峰值加速度0.35g,水闸规模不变。主要建筑物为1X,次要建筑物为3X。该闸为开敞式结构,共18孔,每孔净宽12m,总宽241.5m,闸墩长23.0m;工作门为斜支臂式钢质弧形闸门,尺寸为12×9.5(宽×高)m,门重约50t,配2×250kN双吊点卷扬式启闭机;检修门2套共18节,为叠梁式平面滑动钢闸门,配自动挂脱移动式2×50kN启闭机。2施工工序支承埋设→支承、支架组装→锚栓座板调整、加固→锚栓安装、调整、加固→检测锚栓组位置(如有偏差进行调整矫正和加固)→混凝土浇筑→复测锚栓组位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生.概述东风水电站位于贵州省清镇市与黔西县交界的乌江鸭池河河段上,电站总装机容量3×170ＭＷ。电站枢纽由大坝、左岸泄洪洞、左岸溢洪道、右岸地下厂房组成。拦河大坝采用双曲率抛物线拱坝,坝高1623ｍ。电站X大下泄流量约12400ｍ3/ｓ,为此,泄洪系统设置岸边溢洪道及泄洪洞、坝身3个表孔和3个中孔共同承担宣泄洪水的任务。溢洪道孔口尺寸15ｍ×20ｍ,泄洪洞孔口尺寸12ｍ×20ｍ,表孔孔口尺寸11ｍ×71ｍ,左、右中孔孔口尺寸5ｍ×6ｍ及中中孔孔口尺寸35ｍ×35ｍ。中孔弧形工作闸门是东风水电站设计水头X高的泄水闸门,门型选定为直支臂、圆柱铰弧形工作闸门,设计水头80ｍ。2 弧形工作闸门的总体布置中孔弧形工作闸门担负着水库泄洪及排砂的重要任务,根据其设计参数,经过对前苏联、欧美、日本等国文献资料的分析研究和国内高水头弧形工作闸门的运行经验,认为东风中孔弧门采取传统的无门槽体型及常规的止水型式很难满足闸门的运行要求,尤其是闸门的止水.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飞来峡水利枢纽的金属结构是由溢流坝、船闸、厂房三大主要建筑物及防护建筑物中相应设置的闸门、启闭机等金属结构设备所组成。枢纽共设置各种类型闸门６１扇，其中平面钢闸门５８扇、人字闸门２扇、浮动闸门１扇；拦污栅８扇，浮式系船环１２套，浮箱式拦污排１条；启闭机共３８台，其中门机３台、固定卷扬机１９台、液压启闭机７台、电动葫芦８台；螺杆启闭机 １台。金属结构总重量为 ９ ９６２ ｔ。１ 飞来歧水利枢纽工程全周结构设计１＊ 溢流坝金属结构设计１．１＊ 泄洪孔弧形工作闸门 泄洪孔堰顶高程９．０ ｍ，孔宽 １４ ｍ，胸墙底高程２１．ｏｍ，设置潜孔弧形工作闸门，可动水启闭。闸门全关时，挡正常蓄水位 ２４ ０ ｍ。汛期，洪水位可达 ３１．１７ ｍ，弧门需频繁作全开或局部开启运行，以适应水库复杂的防洪调度。 弧形工作闸门为潜孔式，孔口净宽 １４ ｍ，垂高 １２．５９２ｍ，设计水头 １６ ｍ，承受X大静水压力 １９２０ ｋＮ。设计中考虑了１．２的动力系水下及近水金属结构的腐蚀主要为电化学腐蚀，而微生物则起着极为有害的加速腐蚀作用。为了寻找X的防腐措施，保障水工金属结构的安全，进行金属结构腐蚀与微生物关系的调查工作十分必要。近年来，笔者对常见的深孔泄洪孔金属结构、堰顶泄洪孔金属结构、电站钢结构以及通航建筑物金属结构等水下及近水金属结构的腐蚀情况，按不同季节进行了１０次现场调查和微生物腐蚀的分析研究，获得了一些成果。 １水下金属结构腐蚀现场观察 按不同季，先后１０次现场观察了深孔泄洪用弧形门１０扇，检修门２扇；堰顶泄洪用平面钢闸门１０扇；检修门２扇；厂房快速工作闸门４扇，检修门２扇，尾水检修门２扇；生活、技术供水口检修门１扇；拦污栅２５扇；门槽、栅槽２５０道；启闭设备１０台和电站的部分构件以及通航建筑物金属结构等。发现各种构件普遍存在均匀腐蚀和坑穴腐蚀的现象，其中坑穴腐蚀较为严重。 １·１深孔泄洪孔全属结构 深孔弧形工作门为１６Ｍｎ制成，面板厚１２～２０ｍｍ左右。深孔工作门各个.湖北省境内浩荡长江自西向东贯穿而过,其挟江汉之要冲,为九省之通衢,素有“千湖之省”美名之称,但它同时又是历史上的一个水患大省。湖北省就能源资源而言,少煤缺油,天然气与风力、地热资源也很有限,但河流众多,水系密布,西高东低的地势使众多河流形成较大的落差。全省气候温和,雨量充沛,拥有丰富的水力发电资源。这些水力资源主要集中在长江、汉江与清江以及鄂西南的郁江、唐岩河、酉水、溇水,仅次于四川、云南、西藏之后,居全国X4位。凭借着得天X厚的水资源X势,湖北省确立了X先发展水电的方针,不仅合理利用了大自然给予的洁净能源,促进湖北经济的腾飞,支援了全国经济的发展,而且兴利除害,由历史上的水患大省一跃铸就成水电大省,重整了湖北的山河,将奔流不息的江河水变成“煤和油”,向湖北和中国的东、西、南部提供强大的电力,促使了大区域间电力系统的联网,遍布湖北全省的中、小型水电,为不少边区人民的用电和脱贫作出了X的贡献!从1956年湖北省崇阳县香山水电站金属机械结构的抗压性监测是保证机械部件稳定可靠运行的关键技术,通过金属机械结构的抗压性实时监测,可以X避免因为疲劳损伤而产生机械故障。因此,研究机械金属结构抗压性监测方法,在保障机械稳定和安全方面具有重要意义[1-3]。本文提出一种基于结构强度分段二值拟合的机械金属结构抗压性监测方法。XX行了机械金属结构强度的信息采集和压力信息时间序列分析,然后进行了机械金属结构抗压强度信息的特征提取,通过分段二值拟合实现实时监测,降低了计算强度,保障了抗压性监测运算的实时性和准确性。1机械金属结构强度的信息采集和拟合为了实现机械金属结构抗压性监测,需要进行机械金属结构强度的信息采集和拟合,实现压力时间序列分析与重构。本文研究的机械模型为齿轮模型,齿轮采用高强度合金制造,具有较好的强度,但是也可能存在疲劳损伤的情况,需要进行抗压性实时监测,保障齿轮可靠运行[4]。本文研究的机械金属结构强度分析实体对象如图1所示。图1研究对象描述机械金属结构水库对于人们日常生活、工作的作用,可以说是无庸置疑的。人、畜的饮用水,农作物的灌溉等等,可以说都离不开水库的正常使用。但是,随着水库使用年代的久远,其金属结构必然会受到腐蚀作用,从而影响到水库的功效,影响到人们的正常生活,严重的更会造成不必要的各种损失,比如说人们不能够进行正常的用水或者是水库的闸门失修造成的下堤问题等等。由此可见,严格的处理好水库金属结构的腐蚀,是值得相关工作人员谨慎再谨慎的注意事项,同时,也是X增长水库投入使用时间,从而节约相关资金的重要措施。1水库金属结构腐蚀的原因金属结构的腐蚀,指的是金属返回自身X初自然状态的、稳定氧化化合物状态的全部过程,而锈则是在这一个过程中所生成的无机物综合体。但是腐蚀的现象,不仅仅只是金属结构与空气中的氧,单纯的结合而产生的结果,事实上还是金属结构的表面在电解质溶液的条件作用下,金属原子逐渐的失去电子从而变成阳离子,并且与水酸离子等等进行氧化还原反应的电化学过程。正是因为这样,湖北省水能资源丰富,理论蕴藏量达1 823万k W,居全国X7位,可开发的水能资源为3 309万k W,居全国X4位[1],近年来随着经济快速发展,省内水电开发呈加速趋势,而新兴水电项目的开工建设,势必对所在河流下游原有水库的运行产生重大影响,特别是其中一些电站建设年代久远,由于历史等多方面原因,本身设计不周,从而引起防洪调度和发电效益的诸多问题,为提高经济效益,对其改造势在必行。1工程概况黄龙滩水电站位于湖北省十堰市黄龙滩镇上游4 km处,距十堰市33 km,上接潘口水电站尾水,为堵河X下游的一个梯X。堵河流域面积12 502 km2,干流全长354 km,天然落差500余m。坝址控制流域面积11 892 km2,多年平均年径流量59.3亿m3,多年平均流量188 m3/s。工程主要任务是发电,兼具供水、灌溉、航运、旅游等综合效益。黄龙滩水电站包括初期工程和扩建工程两个部分。初期工程枢纽主要建筑物主要包括混凝土重力坝、坝身泄水.1985年9月,美国在科登伍德(Cot之-。nw。。d)5号坝上造成了一座应用土工薄膜的非常溢洪道。这是美国垦务局用柔性薄膜衬砌非常溢洪道研究的突出成就。这项研究包括:间题的提出,可能的解决方法,现场研究设计、施工。用于现场试验的非常溢洪道计划明春投入使用。 现有土石坝非常溢洪道泄量不足问题越来越受到关心,从而人们考虑用薄膜衬砌非常溢洪道,以节省投资。当前,薄膜的工业化生产为这种应用提供了广泛的的材料资源。低水头建筑物上薄膜衬砌非常溢洪道方面的应用研究已经开始了。随着这方面经验的积累,可考虑把薄膜用到较高水头的建筑物上去。研究现场位于科罗拉多(Colorado)河,靠近格兰德河口(Grand Junction)的科登伍德(Cottonwood)5号坝的溢洪道上。现场研究用氯磺酞化聚乙烯合成橡胶(或称海帕伦)衬砌80米长的泄水道。泄水道位于海拔3050米,宽13米,高5.8米(见图1)。据198理年国际土工薄膜会议报告,对这种材料溢洪道的基本情况 据1981年调查,非联邦所属堤坝中81%的坝存在安全缺陷,因为它们的溢洪道不足以宣泄估计X大洪水。这反映了现今的设计洪水标准和该坝兴建时通行的标准之间的差别。 无论是在筑坝时期还是在运行时期,填筑坝对于库水漫顶而失事是特别敏感的,但也有很多因闸门事故而漫溢坝顶的实例。因为普通混凝土衬砌溢洪道甚至块石衬砌的溢洪道,其造价很高。因此采用薄膜衬砌的非常溢洪道就成为一种引人注目的方法。这种溢洪道在未运用时,薄膜上总是覆盖着一层保护性土料。当非常溢洪道运用开始,覆盖土则被冲走,薄膜衬砌输送水流,保护坝体以防冲刷。它不但适宜于已建填筑坝,也适宜于新建堤坝的坝体上或邻近坝体的地方修建造价低廉的溢洪道。在运行时,该薄膜将起到不透水屏障的作用而使堤坝免遭冲刷。 由于河谷狭窄,给非常溢洪道带来一些特殊间题。如果没有另外的峡谷可供非常情况下泄洪,那么洪水就必须通过大坝、溢过坝顶通过绕坝肩开挖的隧洞泄洪。对于普通工程来说,这些方案水库溃坝式非常溢洪道有两种形式:一种是利用原有的天然豁口上的副坝,、在必要的时候犷采用人工爆破,使其溃决作为非常溢洪道;另一种形式是增辟一条非常溢洪道,同时,为了不影响正常的兴利和防洪,在进口处修建二道堵坝,当需用时爆破或“自溃”泄洪。它们共同的特点是泄洪能力很大,并且都是以突然泄放的方式应用。 X近,笔者对河南省这类型式的工程做了调查,并对部分水库洪水特性进行综合分析,现提出如下看法。 _一溃坝式非常溢洪道存在的问题_ (一)没有真正的安全感 .如前所述,非常溢洪道的特点是泄量大,山旦启用,对下游必将造成一定的灾害;如不及时启用,贻误时机就有垮坝的危险,造成更大的损失。因此,尽管在工程上有这种“安全”措施,但在启用与不启用之间,始终存在着极大的矛盾和担心。例如;沙河昭平台水库1976年加固时,采用的措施是开辟杨家岭非常溢洪道,底宽200米,设计水深8.1米,泄洪流量97。。立方米/秒,进口筑有一道粘土斜墙沙壳坝,规定当库水位基本情况新增非常溢洪道是黄壁庄水库除险加固工程中惟一的新建水工建筑物，位于非常溢洪道右侧，两个非常溢洪道之间距离为20m。新增非常滋洪道坐落于千枚岩、石英片岩夹千枚岩、石英片岩、千枚岩与大理岩互层的岩石地基上。新非共设五孔，孔口净宽印m，设计X大泄量8980mals。该工程采用德国力士乐液压启闭机启闭，每扇工作闸门配置1套启闭力为Zxl日刃KN的启闭机。液压启闭机上端悬挂安装在高程123294m的铰轴上，活塞杆下端与吊耳相连接，连接轴承采用复合材料自润滑轴承。油缸工作额定压力18.2MPa，系统X大压力20MPa，工作行程6.90m，启闭速度0.5而min。动密封件采用进口产品，油缸用无缝钢管制造，启闭机设有开度指示、行程限制等控制设备，当液压系统渗漏闸门下降后可自动启动油泵使闸门复位，并设有自动同步纠偏装置，启闭过程中2吊点不同步误差不大于10mm。每台启闭机设X立液压泵站，每个泵站设2套电动机油泵组，互为备用。每孔弧形闸.工程概况右桥头堡位于黄壁庄水库原非常溢洪道右侧,由于溢洪道右侧增加5孔闸门而需将桥头堡拆除,桥头堡与非常溢洪道启闭机室由连系梁相连接。桥头堡分地上与地下两部分,地上部分为3层楼房,高12.9m;地下部分将土方挖除后露出基础,为4根钢筋混凝土支柱,高14.5m。右桥头堡为钢筋混凝土框架结构,高大、坚固且周围环境复杂。为确保周围建筑物的安全,满足快速拆除施工的要求,决定采用控制爆破进行拆除,严格控制爆破可能造成的危害,并对框架倒塌方向加以控制。由于桥头堡上、下游和左侧均有建筑物,只有右侧场地能够满足倒塌要求,因此只能向右侧方向倾倒。2爆破方案的选择桥头堡拆除以前先将桥头堡与启闭机室之间的连系梁切断、拆除。连系梁拆除采用预裂切割爆破将其与保留段断开,然后将连系梁拆除。爆破前先由人工拆掉底层阻碍倒塌的隔断墙。桥头堡框架承重立柱高12.9m～14.5m,而框架下游侧、上游侧和左侧10m以内均有建筑物。为确保建筑物的安全,只允许框架朝右侧工程概况天门河水库位于桐梓县城东北面天门河的小西湖上游,坝址以上流域面积203km2,坝址以上流域多年平均降水量1139.5mm,多年平均流量3.82m3/s,多年平均径流量11900 万m3;水库校核洪水位1002.80m(P=0.1%),设计洪水位1002.10m(P=1%),防洪高水位1001.90m,一期正常蓄水位991.00m(原设计),主汛期防洪限制水位991.00m; 水库总库容2560 万m3,防洪高水位库容2380 万m3, 一期正常蓄水位库容820 万m3,防洪库容1560 万m3, 死库容320 万m3,一期兴利库容500 万m3,库容系数4.20%。枢纽工程包括大坝、溢洪道及放水建筑物等。水库大坝为面板堆石坝,大坝坝顶高程1004m,X大坝高46.5m坝顶长194m,坝顶宽6.0m,X大坝底宽136.72m。溢洪道位于左岸,溢流净宽25m,堰顶高程991.00m,设5 扇5m×4m(宽×高天门河水库是桐梓县城十几万居民的饮用水源,随着县域经济的快速发展,天门河上游煤矿开采、畜牧养殖、旅游开发、城镇建设等对天门河水库饮用水源地保护的威胁正日益显现。为加强饮用水水源地污染防治和管理能力建设,建立完善水源地保护相关技术方法、管理办法,解决未来发展中可能存在的的危害饮用水安全的重大问题,促进桐梓县社会经济的可持续发展,天门河水库水源地环境保护规划研究十分必要。论文通过对流域内点源、面源的排放量及入库量核算,结合天门河水库水环境质量全面监测和评价,得出对天门河水库水环境质量产生较大影响的污染源及主要特征污染物,选取在水库死水位时的X不利条件下,计算水库水环境容量;以此为基础,并考虑天门河流域面临的主要环境问题和实际情况,有针对性地制定水污染防治规划方案及保障措施,确保实现饮用水水源地排污总量大幅削减,水质主要指标满足环境容量要求、稳定达标,以使天门河流域社会、经济与环境协调发展永续发展 光照人间──为天门河水电站建成５０周年而作何仁仲电力是发展经济及人民生活所必需，既是重要的火车头，又是不可缺少的基础设施，因而发展电力建设是一项重要任务，是发展经济建设的必要前提。天门河水电站建设５０年来贵州经济发展和电力建设的艰辛历程，是一部生动的历史记录６贵州解放以来电力发展很快，对贵州经济的发展作出了卓越的贡献，目前全省水电装机容量已达２００多万ｋｗ。自乌江渡水电站建成以来，贵州开始向外省送电。随着电力建设的发展，贵州正在逐步实现南方能源基地的任务。贵州的水力资源丰富，潜力很大。几十年来水电部门的广大勘测设计、工程建设、发电管理等同志们辛勤劳动，做了大量工作，积累了丰富的经验，为进一步发展贵州水电事业做了十分宝贵的前期基础工作，特别是探索了一条具有中国特色的发展水电时间较为快、效益好、费用省的路子。反映在以乌江流域.贵州省X一座水电站──天门河水电站──纪念天门河水电站发电５０周年崔燕（贵州乌江水电开发公司贵阳５５０００２）１电站概况天门河水电站位于贵州省桐粹县城东４ｋｍ处，为贵州省水电开发史上X一座水电站。该水电站为１９３８年国民X军政部兵工署X４１兵工厂由广西融县迁来桐榨，因生产抗日所用武器电力不足而兴建（当时该厂只有柴油发电机两部）。电站建有重力式砌石滚水坝一座，坝高６．ｓｎｉ、厚５．Ｚｍ、长３７ｍ；距离大坝的Ｉｂｍ）为明、暗渠结合引水式地下厂房。电站装机容量２Ｘ２８８ｋｗ，水轮机为混流立轴式，工作水头３０．９８８ｍ，配有伍德华式油压自动及手动两用ＨＢ型卧式缸调速器，皆由美国詹翰斯·勒菲尔公司制造；发电机为封闭型伞式，额定电压６６００Ｖ，X大电流３５Ａ，额定转速５００ｒ／ｍｉｎ，为美国奇异公司１９４２年制造生产。电站开工于１９３９年３月，１９４５年４月１５日１号机投产发电，历时６年时间。工程上建部分由上海金城等８个营建公司承包兴建。前言二滩水电站水工金属结构包括发电引水系统、泄洪系统、放空系统、施工导流系统等部位的拦污栅、闸门、启闭机以及木材过坝联合运输机各部位的机电设备和相应设施。二滩水电站坝址属高山峡谷区，双曲拱坝高２４０ｍ，设计洪水流量２０６００ｍ３／ｓ，校核洪水流量２３９００ｍ３／ｓ，泄洪及消能的问题相当突出，水工金属结构设计在技术上也有较大的难度。根据枢纽总体布置，泄洪系统包括两条右岸泄洪洞、六孔泄洪中孔和七孔泄洪表孔。六孔泄洪中孔位于双曲拱坝的中部，进口设有一套事故闸门门叶，六孔共用，出口设有六套工作闸门。２中孔水工金属结构总体布置根据泄洪建筑物泄洪方式的组合，当中孔与表孔同时泄洪时，为减轻水流对下游河床的冲刷，需利用表孔与中孔的上、下两股水流在空中碰撞，使水舌破碎、扩散、掺气，从而达到消能的目的。因此六孔中孔泄水道位于双曲拱坝１８～２３号坝段并对称布置在表孔的闸墩内。六孔事故闸门门槽在平面上沿拱坝前缘呈弧形布置，在立面上为减少拱坝坝顶在中孔加强监测确保全国大中型闸门和启闭机安全渡讯水利部水工金属结构安全监测中心建国４０多年来，我国兴建了大量水利水电工程，其中金属结构的制造量约３００万ｔ，投资约１００亿元。这些设备在水利水电工程中担负着防洪、灌溉、引水发电等项控制任务，它们安全、可靠在正常运行是保证水利水电工程发挥巨大效益的重要条件。我国目前正在运行的水工金属结构有许多已达到或X过折旧年限，有些甚至已达到设计使用年限。这些金属结构设备的安全状况不明，有些设备甚至存在重大隐患。此外，由于设计、制造、安装等方面的原因，有不少金属结构先天不足，长期带病（隐患）运行，时常造成突发事故，给X和人民的生命财产带来巨大的危害。因此，从安全运行和科学管理的角度出发，应该对这些设备进行安全检测，了解设备运行性态，及时发现隐患，进而做出是否需要加固补强，能否继续使用的评估鉴定。另一方面，随着时间的推移，达到或X过折旧年限的金属结构设备越来越多，更新改造的任务越来越重，若能尽快地对这些.工程概况参窝水库位于辽宁省辽阳市东约35km处的太子河干流上,工程于1970年11月开工建设,1972年金属结构投入运行,1974年全面竣工。水库控制流域面积6175 km2,总库容7·91亿m3,兴利库容5·08亿m3,可保证下游160万亩农田灌溉,年农业供水量10亿m3,工业供水量1·12亿m3,对保护下游鞍山、海城、营口、盘锦等城市及长大、沈大高速公路发挥着重要作用,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主,并结合灌溉进行发电的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。参窝水库枢纽主体工程由重力式混凝土挡水坝、溢流坝、电站坝段和底孔四部分组成。坝顶高程103·5m,X大坝高50·3m,坝顶长532m。拦河坝共分31个坝段,其中1~4#、22~31#坝段为挡水坝段,长217·3m;19~21#坝段为电站坝段,长40·5m,坝后式电站,5~18#坝段为溢流坝段,长274·2m,位于主河床,共14个溢流表孔,堰顶高程84·77m,设14扇12×12m潜.在水工建筑物的设计中，有时水工设计人员与金属结构设计人员没有配合好，出现一些问题，造成了不必要的损失。例如闸门无法安装、检修；闸门没有检修、安装的空间，或出现弧形闸门牛腿的角度错误；还有很多意想不到的问题。因此，只要我们同X设计人员经常沟通，通过实践总结经验，就能发现和避免很多问题。下面，我们简要谈一谈这些问题和解决的方法，供大家思考。１ 门槽与启闭机排架的布置问题表面上看来，这是一个很简单的问题，但却是设计者出现设计错误X频繁的地方，这里主要有两个问题。１．１ 排架柱子的位置问题（如图１）我们发现有些已建成的工程还没有投入使用就砸掉启闭机排架柱子的小横梁，或者拆掉门槽边上的拦杆。造成这种结果的原因是水工设计人员在设计柱子时，没有考虑闸门的使用问题，致使柱子间距Ａ小于闸门宽度Ｂ，造成闸门安装、检修的困难。我们总结出解决这个问题简单而X的方法，即设计柱子时只要满足Ａ＞Ｃ即可概述水工金属结构是指水利水电工程(包括船闸)的拦(清)污设备及其启闭设备、闸门及启闭机、压力钢管及阀、升船机及构架、竹木过坝设备以及与水利水电工程相关的塔(构)架等设备,其中数量X大的是闸门和启闭机。自建国以来,修建了大量的水利水电工程,其中金属结构物约有4000万t,价值2000亿元左右。据粗略统计,仅在1989年达到及X过折旧年限的大中型水利工程的闸门(不包括压力钢管、阀等)就有近40万t。水利部《水库工程管理通则》(SLJ702-81)和《水闸工程管理通则》(SLJ704-81)规定:水利水电工程运行初期3~5年,正常运行每隔6~10年应进行一次安全鉴定。《水利经济计算规范》(SD139-85)规定:大型水利工程的闸门、阀、启闭机折旧年限为30年,中型水利工程为20年,压力钢管为50年。对在运行的水工金属结构设备,上述规定要求进行的安全鉴定工作在20世纪90年代以前鉴于各种原因(主要是经费问题)并没有系统地开展起来我国碧口水电站、乌江渡水电站及葛州坝等工程的兴建,已将我国水工金属结构的设计、制造和安装技术推向一个新阶段.目前,就闸门所承受的总水压力而言,工作门已达6,Q00余吨,事故门已达5,500吨,导流门已达14,300吨. 国外,在六十至七十年代,也兴建了一些高水头电站.例如:谢尔邦松(法),阿斯旺(埃),伊泰普(巴),买加(加),德沃歇克(美),英古里(苏)等.仅苏联,每年就有20,000吨机械设备和金属结构投入运行。闸门水头已高达300米,荷载已突破15,000吨,压力钢管的PD值已增至27,000公斤/厘米. 随着水头的增高,孔口面积的增大,闸门钓运用特性也发生了变化.对于闸门在水工建筑物中的位置、闸门的结构型式、水力学条件、止水型式、材料、制造工艺、安装精度以及运用等方面都将提出一些特殊的要求. 闸门的局部开启、振动、空蚀、止水的密封性、支承部分的承载能力等问题,以及大容量高扬程的启闭设备的研制等等,都是高水头水工引言参窝水库位于辽宁省辽阳市东约 4 0ｋｍ的太子河干流上 ,是太子河上骨干水利枢纽工程之一 ,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主并结合发电等综合利用的大 (Ⅱ )型水利枢纽工程。工程始建于 1960年 ,由于当年遭遇特大洪水而停工 ,1970年续建 ,1974年竣工 ,1985年进行加固工程施工 ,1992年竣工。坝址上游流域面积 6175ｋｍ2 ,总库容 7.9× 10 8ｍ3。按百年一遇洪水设计 ,按千年一遇洪水校核 ,大坝为二X建筑物。上游观音阁水库建成后 ,在规模、X高水位不变的前提下 ,校核标准可提高到万年。枢纽主要建筑物有拦河坝、溢流坝 (在闸墩下分别设有 6个底孔 )、电站 (装机 :372 0 0ｋＷ ) 3部分。拦河坝为混凝土重力坝 ,坝顶高程 10 3.5ｍ ,X大坝高5 0 .3ｍ ,坝顶宽 6.0ｍ ,总长 5 32ｍ。共分 31个坝段 ,其中溢流坝段 15个 ,长 2 74 .2ｍ ;电站坝段 3个参窝水库位于辽宁省辽阳市东约40km的太子河干流上,是太子河上骨干水利枢纽工程之一,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主并结合发电等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。工程始建于1960年,由于当年遭遇特大洪水而被停工,1970年续建,1974年竣工,1985年进行加固工程施工,1992年竣工。但由于资金等因素的限制,金属结构存在问题没有彻底解决。1999年底针对于大坝遗留的工程隐患所进行的除险加固工程开工。1金属结构存在问题1)由于上游观音阁水库的修建,使水库调洪运用条件发生变化。参窝水库的防洪限制水位由原77.80m抬高到86.20m,增大了水库蓄到正常高水位96.60m的机率,使溢流坝弧形工作闸门常年处于挡水状态,无开启检修的时间。因此需在溢流坝弧形工作闸门前增设检修闸门。2)底孔事故检修闸门用坝上高低轨门机启闭,下部用拉杆与闸门连接,拉杆共7节,每节重量为1.5t,装卸拉杆非常困难和危险,如果用于事故闸门,闸门操作时间过长。工程概况龙马水库是一座以灌溉为主,结合发电、养鱼等综合利用的中型水库,坝址控制集雨面积190 km2,总库容3860万m3,装机容量为2×200 kW,多年平均发电量254万度电。水库枢纽设计灌溉面积是1.375亩,X灌溉面积1.16万亩。水库保护下游坡造镇、龙盘镇、乡村约3万人及南昆铁路和324国道。龙马水库枢纽工程水工建筑物主要由主坝、4座副坝、溢流坝、输水涵管、坝后电站及管理房、引水灌溉系统等组成。溢流坝所在地形为U形夹谷,地势陡峭,其长度75 m,高度为17.5 m。2搭设支撑排架平台方案的确定龙马水库溢流坝为不规则建筑物,其支撑排架平台不像框架结构建筑物那样容易搭设。本工程支撑排架平台搭设如图1所示采用锚杆辅助钢管外脚架搭设。其施工主要工序为:地基换填、地基碾压、外脚手架搭设、加固排架水平方向稳定性。图1龙马水库溢流堰横断面图格后,按设计要求放射线定位,定位完成后按设计搭设排架(如图1所示)。排架应搭设在距离外电架工程概况石河水库位于河北省秦皇岛市山海关西北约6 km的石河上,是1座以城市生活、工农业供水为主,同时兼顾防洪、发电、养殖、旅游等综合利用的中型水利枢纽工程。枢纽工程由大坝(溢流坝和非溢流坝)、泄水洞、输水洞、发电洞和电站等建筑物组成。工程于1972年动工兴建,1975年竣工投入运用。石河水库原金属结构设备包括:溢流坝段9扇升卧式平板钢闸门,闸门尺寸(宽×高)8 m×10.2 m,启闭机为固定卷扬BTQ—2×40 t;泄水洞进口1扇2.0 m×2.5 m平板检修钢闸门,出口设2 m×1.5 m(宽×高)弧形钢闸门1扇,配WL—32/25电动螺杆启闭机;输水洞进口1扇2.5 m×3.0 m平板检修钢闸门,配QPQ—2×16 t固定卷扬启闭机,出口设2 m×1.5 m(宽×高)弧形钢闸门1扇,配WL—32/25电动螺杆启闭机;发电洞进口1扇2.5 m×3.0 m检修钢闸门,闸门后设有1扇拦污栅。根据水库大坝安全鉴定报告,石河水库闸.工程概况穆家水库位于辽宁省新宾满族自治县木奇镇穆家村河南附近的苏子河干流上,是以发电为主,兼有灌溉、防洪效益的水利枢纽工程。穆家水库坝址以上河流长度约65km,控制流域面积1711km2。流域多年平均降水量760mm,原设计坝址处多年平均径流量为5.1亿m3,多年平均流量为16.5m3/s。穆家水库X大库容为781.5万m3,为小(1)型水库,水库工程等别为Ⅳ等工程,拦河坝等主要永久性水工建筑物X别为4X。穆家水库工程的设计洪水标准按4X水工建筑物的上限确定,采用50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。穆家水库原有主要建筑物包括拦河坝、引水隧洞、电站厂房等。拦河坝为混合坝型,由浆砌石挡水坝段、溢流坝段、土坝段及连接段组成,总长309m。本次除险加固工程内容如下:拦河坝部分包括新建冲沙闸、溢流坝、土坝、浆砌石挡水坝、连接段;其他附属工程包括库区管理房、防汛抢险路。2施工导流2.1导流标准本工程导流建筑物为5X,考虑本次除险加工程现状概况祁县峪口水库位于山西省晋中市祁县城东南的伏溪河中游,属汾河水系。坝址以上流域面积48.8 km2。水库坝顶以下总库容11万m3,是一座以防洪、灌溉为主的小(2)型水库。现状水库枢纽工程包括:砌石主坝、土质副坝、泄洪洞、输水管等四部分。主坝为浆砌石重力坝,位于枢纽左侧,坝顶全长128.1 m,由非溢流坝段和溢流坝段组成,坝顶总宽3.3 m,X大坝高20.8 m,下游坝坡1:0.77;上游坝坡垂直,坝基坐落在基岩上。碾压均质土副坝位于枢纽右侧阶地上,坝长56.1 m,顶宽2～3.3 m,坝顶高程从左向右为逐渐上升1.4 m,右侧X大坝高4.5 m,上、下游坝坡无防护,坝基坐落在右侧土质阶地上。砌石主坝中底部设Φ1200的泄洪(排砂)洞一孔,长5.7 m,后接高2.5 m、宽1.2 m的门洞型涵洞,长4.8 m;原设计泄量16.0 m3/s;进口设置有木闸门,现状闸门启闭设备缺失,无法正常启闭泄洪。砌石坝左、右端底部各设闸门概况珊溪水库泄洪洞弧形工作闸门为X大型高压深孔弧门,闸门孔口尺寸为7m×9m,水头91m,总水压力55000kN,要求动水启闭,可局部开启。弧门结构型式为主横梁、直支臂,球面支铰滑动轴承,选用1×4000kN的液压启闭机操作。闸门总重222 1t,门叶分三节制造,门叶外形尺寸为6956mm×9630mm,支臂长11376mm,曲率半径为R14000±2mm,除支臂外,其余均为散件发货。2 闸门制造2 1 泄洪洞弧形闸门的制造要求为保证弧形闸门在高水头压力下的止水效果以及启闭状态正常,设计要求闸门的曲率半径为R14000±2mm,其偏差方向应与门叶外弧曲率半径偏差方向一致,两侧曲率半径相对差应不大于1 0mm。要求对弧门门叶及支臂进行整体去应力退火,对弧门面板和侧水封座板进行整体铣削加工。2 2 闸门放样与下料(1)放样。为保证弧门整体弧度和曲率半径的正确,工厂对放样的精度进行了严格控制。放样的关键是控制其放样曲率半径和主.闸门概况威远江电站泄洪洞弧形工作闸门为大型高压深孔弧门，闸门孔口尺寸为7mx7m，水头71m，总水压力55(XX)kN，要求动水启闭，可局部开启。闸门总重218.4t，门叶分3节制造，门叶外形尺寸为7008~x9904.8~，支臂长gl74mm，曲率半径为R12侧刃士2~，除支臂外，其余均为散件发货。2闸门门叶制造2.1弧形闸门的制造要求为保证弧形闸门在高水头压力下的止水效果以及启闭状态正常，缩以及修边余t，边梁腹板及纵梁腹板采用数控切割机放样下料。为避免总装时应力集中，对所有下料后的单件和组拼单件都要进行矫正;面板分块卷制时用2000mm样板检测，使其严格控制在RI 1970+住smm。拼装时，面板朝下拼装于胎模，严格控制其弧度，面板拼点完毕，要松开所有门叶面板约束，使门叶整体结构处于自然状态下焊接。2.4焊接工艺制定焊接对控制弧门曲率半径至关重要，采用正确的焊接顺序和合理的焊接工艺是控制焊接变形的基本手段。施焊前，现场做了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.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,蚀坑的深度钢板要进行X声波探伤柚平台上拼接板,接成整弧长,注鲁地拉水电站位于云南省大查。材料进厂检测合格后,在平意以弧长方向的加工坡口为基准理州宾川县与丽江地区永胜县交板机上平板,按排料图在划线平拼接,拉粉线检查直线度,钢板界的金沙江中游河段上,是规划 台上划线,面板长、宽留30? 尺检查接缝面错牙20.77 20.77 32200.58 2丨丨3 梁斜5 5液压启较大’由多块钢板拼焊而成。 ____(1)拼板遵守原则根据整 表2钢板拼丨妾与矫IE技术要求 扇闸门的分节数量’将整块面板 ffia~;2 tf J弓丨弧舰连接钢板校项目长度间隔缝余高分成几个大块;各节分缝都是水 /_/mm/_方式诚正平面度平布置的对接缝’这些分缝要避 工艺要求~~~一- 坡n内坡口内—-汗丨?:横梁、横梁等;所有的对接 尺寸要求|50|15。| ||一|1/1000缝要错开200mm以上;每条焊缝(4)搭设制作平台按放大 表3制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,...? (本文共2页)?阅读全文工程概况莲花水电站位于黑龙江省海林市三道河乡木兰集村下游2 km处的牡丹江干流上,距牡丹江市160 km,是牡丹江中下游X一座梯X大型水电站。水库设计正常蓄水位218 m,坝址以上控制流域面积3.02万km2,水库总库容41.8亿m3,为不完全多年调节水库。电站总装机容量550 MW,电站枢纽由拦河大坝、二坝、溢洪道、引水系统、发电厂房及开关站组成。2问题的提出莲花水电站泄洪采用岸坡开敞式溢洪道,设7个溢流表孔,每孔净宽16 m,设7扇16×13.2 m的弧形工作闸门,分别由7台2×500 kN弧门卷扬式启闭机操作,可宣泄校核洪水流量18 570 m3/s。莲花水电站溢洪道弧形工作闸门于1997年8月安装完毕并正式投入运行,闸门止水效果良好。1998年汛前防汛检查做4号闸门动水启闭试验之后,由于水封磨损,造成弧形工作闸门侧止水出现少量漏水,随着库水位的增高,漏水量也逐渐增大。冬季由于闸门门叶钢结构和闸墩混凝土结构同时收缩,漏水概述洪家渡水电站溢洪道弧形门为表孔型式,共两孔。它的主要参数和特性如下:设计水头为19.00m,总水压力22743.60kN,孔口净宽10.00m,闸门净高19.00m,底坎高程1122.00m,支铰高程1134.00m。弧面半径20m,闸门重量为220t。启闭形式为双缸双作用液压启闭机启闭,吊点距9.18m。门叶共分6节,采用横向分段方式;水封装在门叶上,底、侧普通止水水封密封,侧水封靠上游水挤压水封来密封。该闸门大构件重量主要有:门叶(六)重18.51t、门叶(五)重20.43t、门叶(四)重13.24t、门叶(三)重12.92t、门叶(二)重10.37t、油缸重18t、下支臂重13.14t、中支臂重14.43t、支铰重约18t(活动支铰重10.04t、固定支铰5.68t)。其余构件为几百公斤到9t左右不等。所有大件均采用平板拖车运输至1101.5平台吊装。2准备工作自制2×200kNX单向桥式起重机1台。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,蚀坑的深度参窝水库位于辽宁省辽阳市东约40km的太子河干流上,是太子河上骨干水利枢纽工程之一,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主并结合发电等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。工程始建于1960年,由于当年遭遇特大洪水而被停工,1970年续建,1974年竣工,1985年进行加固工程施工,1992年竣工。但由于资金等因素的限制,金属结构存在问题没有彻底解决。1999年底针对于大坝遗留的工程隐患所进行的除险加固工程开工。1金属结构存在问题1)由于上游观音阁水库的修建,使水库调洪运用条件发生变化。参窝水库的防洪限制水位由原77.80m抬高到86.20m,增大了水库蓄到正常高水位96.60m的机率,使溢流坝弧形工作闸门常年处于挡水状态,无开启检修的时间。因此需在溢流坝弧形工作闸门前增设检修闸门。2)底孔事故检修闸门用坝上高低轨门机启闭,下部用拉杆与闸门连接,拉杆共7节,每节重量为1.5t,装卸拉杆非常困难和危险,如果用于事故闸门,闸门操作时间过长。引言参窝水库位于辽宁省辽阳市东约 4 0ｋｍ的太子河干流上 ,是太子河上骨干水利枢纽工程之一 ,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主并结合发电等综合利用的大 (Ⅱ )型水利枢纽工程。工程始建于 1960年 ,由于当年遭遇特大洪水而停工 ,1970年续建 ,1974年竣工 ,1985年进行加固工程施工 ,1992年竣工。坝址上游流域面积 6175ｋｍ2 ,总库容 7.9× 10 8ｍ3。按百年一遇洪水设计 ,按千年一遇洪水校核 ,大坝为二X建筑物。上游观音阁水库建成后 ,在规模、X高水位不变的前提下 ,校核标准可提高到万年。枢纽主要建筑物有拦河坝、溢流坝 (在闸墩下分别设有 6个底孔 )、电站 (装机 :372 0 0ｋＷ ) 3部分。拦河坝为混凝土重力坝 ,坝顶高程 10 3.5ｍ ,X大坝高5 0 .3ｍ ,坝顶宽 6.0ｍ ,总长 5 32ｍ。共分 31个坝段 ,其中溢流坝段 15个 ,长 2 74 .2ｍ ;电站坝段?西有两千多座小型水库存在不同程度的渗漏,许多坝X急需帷幕灌浆堵漏。堵漏前.若先用电法探测水库坝X以了解渗漏部位及坝基情况,将使帷幕灌浆堵漏目标准、效#高、投资大为减少:本文即以广西几个水库所做实际工作乃例,说明常规电法庄水库坝X渗漏探测中所取得的社会经济效益和地质效益=l 经济效益 水库因存在渗漏使X库容和灌溉面积减少.效益大大降低.个别漏水严重者出现险情以致唆弃:统计永福华山、柳城吉兆等五座水库年漏水量:永福县华山水库855万m。,柳城县吉兆水库400万m。.临桂县大江水库l 237万m。,乐业县大利水库112 9万m。,隆林县卡达水库1079万m。。按七五期间广西兴建水库平均造价o.5元/立方库容计算.五座水库困渗漏造成的直接经济损失就达2350万元之多.柳城县老苗水库因『l叵重漏水而废弃,使五千多亩农田处于干旱;天等伏慢、派钦和澎湃三水库库容均在五百万立方以上,但因渗漏严霞而被列为四X工程(水唪不予蓄水、使用)在水库坝面补修工程中由于受到各种不同类型因素的制约,属于强度相对较高的机械化施工工程。沥青混凝土材料的配置、搅拌和运输工程都需要借助大型的机械设备。在实际的施工工程中,工作人员不仅要严格地按照施工的要求进行,还应该掌握好沥青混凝土材料的性能和质量。在应用中只需要保证水库坝面的平整性。1沥青混凝土的拌合方法在城市建筑工程施工的过程中,做好沥青坝面的拌合工作需要对各项配料的数量等进行明确。一般情况下,模板工程都会应用到沥青混凝土工程中,然后填充不含水的砾石,经过搅拌之后再注入适量的沥青材料。这种技术在实际应用的过程中,不仅造价相对较高,而且在填充的过程中技术性也很难把握,因此,经过研究之后,工作人员采用的主要方式就是沥青拌合方法。采用这种方式就是将浓度为10-14%的沥青材料放置到混凝土结构当中,一同进行浇注。其中模板的高度多为1米,在混凝土初凝的时候,将模板拆除,转为对坝体心墙两侧进行施工。在施工的过程中不需要采用任何的机械设备。水库除险加固过程中的管涵建设对水库的安全运行非常关键,传统管涵建设中不可避免发生沉管现象,给水库安全造成较大的影响,成为水库安全运营的一种隐患。传统中沉管多采用开槽翻挖的方式进行处理。随着新技术、新材料和新工艺的引进,非开挖技术在输水管涵建设中逐渐得到了应用,尤其是玻璃夹砂管、聚丙乙烯管、双壁波纹管的提出,采用了内衬、聚氨酷堵漏、玻璃钢内衬、翻转内衬的处置工艺,非开挖技术得到了前所未有的发展。由于其不破坏表面,施工速度快、周期短和成本低,非开挖技术逐渐取代了传统开挖方式,成为当前X具有推广应用前景的方式。目前在电讯、自来水、电力和热力管道铺设中得到了广泛的应用,具有较好的社会和经济价值。1非开挖技术介绍1.1非开挖技术X点非开挖技术是利用水平定向钻机在不同底层和深度进行钻进,通过控制钻进轨迹的方式达到设计位置从而达到铺设地下管线的施工技术。在水库坝下管涵建设过程中,在不开挖坝体的情况下,通过对于钻头和钻杆的引导,在基岩层形成导向水库是为拦洪蓄水，调节水流以及防洪灌溉，发电和供水的水利设施。随着现代旅游业的发展和环保意识的增强，水库的景观价值逐渐被人们所认识，对水库坝区景观设计的研究成为景观设计的一个新X域。水库坝区的景观有鲜明的自身特征。“景观”的概念在不同的X域有着很大的差异，根据汤姆·透纳的说法“景观是指留下了人类文明足迹的地方”。追根寻源，在我国景观X基本的定位与“园林”这个概念密切相关。根据刘滨谊先生的观点“园林的形态演变可以用简单的几个字来概括，X初是囿和圃。”圃，指菜园，而囿，就是把一块地圈起来，人们可以在其中打猎。在这一基础上，进一步人工加以取舍浓缩成林，从这个过程中不难看出“圃—囿—园—林”这样一个发展过程。到了现代，景观的概念进一步扩展，包括区域的、城市的、古代的、现代的环境，演变成为我们今天所关注的景观环境。景观设计就是“通过对土地及其土地上的物体和空间的安排，来协调和完善景观的各种功能。使人、建筑物、社区、城市以及人类的生活的地球工程概况石头河水库泄洪洞位于水库左岸,为深孔塔式进水口无压隧洞,进口高程735.000 m,出口高程705.326 m,全长697.45 m,1981年7月建成。主要任务是泄洪和放空水库,设计泄洪流量850 m3/s;进水塔塔顶高程809.100 m,塔内设有一扇5.5×6—70m平面事故检修闸门和一扇5.5×5—70 m弧形工作闸门,工作门启闭设备为双吊点QPQ2×1 000 k N固定卷扬启闭机。枢纽工程是边设计边施工而建成的,受当时设计、加工制造能力、原材料质量等客观因素的限制。金属结构设备加工、安装质量总体水平不高,虽能维持水库的基本运行,但运行中故障较多,安全性、可靠性存在隐患。经水利部水工金属结构质量检测中心对金属结构及机电设备进行安全检测,发现闸门及其埋件焊接质量差,锈蚀严重,启闭设备启门力不足等问题,被水利部大坝安全管理中心鉴定为“三类坝”,列入全国X后一批大型水库除险加固名单,其内容是更换或改造“两洞一道”工程概况足,高水头下,必须依靠事故闸门和工作闸门强螺栓连接;止水采用橡塑复合水封;为解决相互配合才能完成闭门动作;如果在某一开度门叶偏移问题,对闸门埋件进行改造;闸门启石头河水库位于陕西省眉县斜峪关,水库需要增加闸门开度,必须把闸门先行关闭后,闭机更换为QHSY2500k N/1200k N-8.0m液压枢纽主要由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、输水洞及重新开启才能达到需要的开度。由于制造、安启闭机,提高了启闭力。坝后电站组成,设计库容1.47亿m3,坝高装误差,闸门出槽后,门叶整体向右偏移,关闭闸门时必须用千斤顶向左顶正后才能入槽。由114m,属大(2)型水利工程。泄洪洞布设于左3改造实施方案于闸门起吊由“启闭机—连接杆—滑槽—平衡岸,深孔塔式进水口,塔内设事故闸门和弧形梁—闸门”组成,导杆与滑槽为钢对钢摩擦,摩工作闸门各一扇。弧形工作闸门孔口尺寸3.1液压启闭机大梁加固擦面锈蚀导致启闭过程中卡阻严重。另外,由5.5m×5m,设计水工程概况石头河水库枢纽工程位于陕西省眉县斜峪关,是一项兼防洪、城市供水、农业灌溉、水力发电、水产研究、养殖等多项功能的大(二)型水利枢纽工程,是渭河一X支流石头河干流上的一座大型控制性水利枢纽工程,控制流域面积673km2,总库容1.47亿m3,设计年调节水量2.7亿m3。石头河水库流域面积小,库区坡比大,库容小,形成洪峰历时短,防汛任务艰巨。同时还承担着向西安市、宝鸡市、咸阳市、杨凌示范区、蔡家坡汽车城等关中重要区域的供水任务,已经成为陕西关中地区经济发展的重要水资源。2现状及存在的问题石头河水库是1975年开始边设计边建设而成的项目,受当时设计、原材料供货等客观原因的限制,金属结构的加工、安装质量总体水平不高,虽然能维持水库的基本运行,但运行中故障较多,屡有惊险事件发生,安全性、可靠性存在隐患。2.1泄洪洞金属结构泄洪洞位于大坝左岸,为深孔塔式进水口无压隧洞,是利用导流洞改建而成的。主要任务是分担泄洪和放空水库,设计泄洪流陕西省石头河水电工程局是陕西省石头河水库管理局下属的具有水利水电工程施工总承包二X、工业与民用建筑施工总承包三X资质的施工企业。企业目前下设5个职能科室,4个工程施工公司,拥有固定资产1 8 0 0多万元,员工7 2人,年施工能力达1亿元以上。自2 0 0 0年以来,企业由年产值不足百万元的施工队,逐步发展成为产值X过5 0 0 0万元的石头河水库管理局水利经济增长的生力军,同时也成为陕西水利建设大军中的一支重要力量。先后建设了西安湟河治理工程、榆林李家梁水库工程、凤翔县白荻沟水库工程、西安团结水库工程等几十项社会工程。其中承担建设的石头河5号住宅楼工程跨入了省X文明工地行列;2 0 0 6年完工的榆林李家梁水库工程获得了陕西水利X高奖“仪祉杯”。自2 0 0 4年以来,石头河水电工程局陝西省石头河水电工程局是陕西省石头河水库管理局下属的具有水利水电工程施工总承包二X、工业与民用建筑施工总承包三X资质的施工企业。企业目前下设5个职能科室,4个工程施工公司,拥有固定资产1800多万元,员工7 2人,年施工能力达1亿元以上。自2000年以来,企业由年产值不足百万元的施工队,逐步发展成为产值X过5000万元的石头河水库管理局水利经济增长的生力军,同时也成为陕西水利建设大军中的一支重要力量。先后建设了西安湟河治理工程、榆林李家梁水库工程、凤翔县白荻沟水库工程、西安团结水库工程等几十项社会工程。其中承担建设的石头河5号住宅楼工程跨入了省X文明工地行列;2006年完工的榆林李家梁水库工程获得了陕西水利X高奖“仪祉杯”。自2 004年以来,石头河水电工程序言石头河水库坝高114m,总库容1.4亿m3,是我省关中西部一座重要的水源地,目前承担着向西安市供水重要任务,今后将陆续向咸阳、宝鸡和杨凌等重要城市供水,故其水源安全和水质X劣情况就显得格外重要,本文通过近7年的水质监测分析情况,客观公正地介绍目前水库的水质演变过程,并相应提出了水库目前存在的安全隐患和必要的防治措施,目的是呼吁全社会共同关注,珍惜爱护水资源。2自然经济情况2.1自然情况石头河位于秦岭北麓,系渭河的一X支流。源于秦岭鳌山和太白山,主要由五里峡、大箭沟、沙沟峡、白云峡、吉利沟、箭沟等支流在流域内汇集而成。流域全长68.6km,河流平均比降2.5%,流域面积778.7km2,其中石头河坝址以上673km2。流域内山高崖陡,植被良好,深山区多为松栎林、桦木林、冷杉林、落叶松类,浅山区主要落叶阔叶林和乔木林为主,另有部分松柏类分布。土壤以黄沙土、黑沙土、黄鳝土和白鳝土为主。1.2水文气象石头河流域内峰岭诸列,林木茂盛.概述洪家渡水电站泄洪洞布置在大坝的左岸,是电站X低的泄水建筑物,在施工后期要参与度汛调度,在水库初期蓄水期要为下游已建电站供给发电用水,水库正常运行后参与泄洪,在大坝检修时作为水库泄水降低水位之用,是电站重要的泄水建筑物。泄洪洞由有压洞段、明流洞段及出口消能工段组成。弧形工作闸门布置在有压洞段的出口,孔口尺寸6 2m×8m,设计水头86 34m;闸门的设计工况为动水启闭,向下游供水时作局部开启,局部开启时水头要小于45m。弧门采用摇摆式液压启闭机操作,启闭机容量为5000kN/2000kN;弧门上方设置1台检修用的桥式起重机。1 闸门止水型式的选择洪家渡水电站泄洪洞的弧形工作闸门属高水头弧门,设计的关键在于止水型式的选择与布置。根据国内外高水头弧形闸门的研究成果及运行经验,当水头X过70m时传统的无门槽体型很难满足弧门的止水要求,国内一般都采用偏心铰压紧式和液压伸缩式止水这2种型式。前一种是借助一套偏心操作机构,推动闸门压紧前言构皮滩水电站工程在已招标的《乌江构皮滩水电站大坝建筑与金属结构设备安装工程施工》、《乌江构皮滩水电站引水发电系统建筑金属结构设备安装工程》、《乌江构皮滩水电站渗控工程施工》等主体工程招标文件中,对工程施工进度的安排均为:施工总工期8年零8个月,发电工期7年(即工程2002年7月28日导流洞工程开工,2004年10月底2条低导流洞具备过流条件);以2009年7月X1台机组发电、2011年2月底完建为控制性工期。但从目前工程的实际进度来看,不仅能满足原计划施工总进度的要求,而且还具有提前发电的潜力。为此,《乌江构皮滩水电站引水发电系统金属结构设备采购》招标文件中要求按2008年12月底发电的进度进行设备采购,并在《乌江构皮滩水电站大坝建筑与金属结构设备安装工程施工》招标文件的“特别说明”中要求承包人研究本工程提前发电的可行性。1降低泄洪洞进口高程对提前发电的作用大坝的施工进度是提前发电的控制性关键项目,由于坝体施工形象与坝体施. 概况云南省绿水河水电站泄洪洞闸室段设 3ｍ× 3ｍ (宽×高 )的平板检修闸门及弧形工作闸门各一扇(见图 1) ,担负着电站水库泄洪及排砂的任务 ,正常运行条件下 ,检修闸门处于开启状态 ,启闭弧形工作闸门进行泄洪及排砂 ,当检修闸门之后的设备或建筑物出现事故时 ,关闭检修闸门进行检修。图 1 泄洪闸闸室水平面剖面图检修闸门为静水启闭 (靠闸门自重关闭 ) ,即先关闭弧形工作闸门后 ,开启旁通阀门向闸室内充水平压后 ,再启动卷扬机启闭闸门。由于原设计旁通阀管道直径太小 (Ｄ =75ｍｍ) ,管道长度太长 (Ｌ =5ｍ) ,弯道太多 (Ｎ =4个 ) ,水中泥砂含量大等不利因素 ,于电站投产 4年之后的1976年 ,旁通阀就被小泥砂堵塞 ,导致检修闸门不能投入运行。由于检修闸门之后的设施能够正常运行 ,长时间未引起电厂重视。1990年之后 ,由于弧形工作闸门及泄洪隧洞长时间泄流 ,在高速水流及推移质泥沙的撞击下 ,使弧形闸门的工程概况简述绿水河水电站于1973年建成发电,采用径流式开发,现停用1#(1×12.5MW)机组,新建1台(1×30MW)机组,增容后电站总装机容量75MW(3×15MW+1×30MW),设计引用流量增为29.1m3/s,电站增容后原调压井不能满足使用要求,对原调压井进行改造设计。原调压井设有启闭机室,则扩建后调压井的X高涌波应与原调压井的X高涌波保持一致,在X高涌波确定的条件下,只有通过调整上室的容积来满足X高涌波的要求;同理,调压井下部的引水隧洞和压力管道已经确定,所以增容改造后的调压井X低涌波也已经确定,为保证X低涌波只有扩大下室容积。2调压井水力学计算2.1计算说明调压井的主要体型参数包括:原调压井的采用地下双室式,埋藏在地下80m,调压井全高42.342m,井筒内径4.0m,井底高程450.658m,井顶高程483.200m。上室底板高程为478.0m,上室为5m×5m的方圆形断面,全长51m(包括3.0m进口段在一《云南水力发电》1985年X二期上,我对绿水河水轮机导水机构损坏的原因作了初步分析,并提出了让导水叶开大些夕也就是适当增加机组出力的办法来减轻导水机构的损坏,这涉及引水系统和一系列机电设备的改造问题,其中有一些确实难以实现,现在提出另一个较为可行的措施,是用一个参数较低的新转轮替换A34转轮。.这两个措施采用的方法虽不同,但基本观点是一致的夕都是让水轮机经常处于XX工况下运行,增加导叶内侧压力。 由于机组的出力、转速、直径、水头、吸出高度及转轮的基本尺寸已不能变,要选择一个理想的新转轮已不可能,只能在这些前提下选一个较好的转轮,适当改善水轮机的工作条件。同时在改善导叶工作条件的时候,还必须考虑到转轮上的X大流速不能增加太多,使两方面都有所兼顾。根据多年经常运行的出力约13 000千瓦左右,经常运行的水头约320米,经比较推荐新转轮的模型参数为: 比转速ns》73(米·千瓦制) X大单位流量Qlm政产》在一《云南水力发电》1 985年X二期上,我一对绿水河水轮机导水机构损坏的原因作了初步分析,一并提出了让导水叶开大些,也就是适当增加机组出力的办法来减轻导水机构的损坏,这涉及弓!水系统和一系列机电设备的改造问题,其中有一些确实难以实现,现在提出另一个较为可行的措施,是用一个参数较低的新转轮替换A34转轮。这两个措施采用的方法虽不同,但基本观点是一致的笋都是让水轮机经常处于XX工况下运行,增加导叶内侧压力。 由于机组的出力、转速、直径、水头、吸出高度及转轮的基本尺寸已不能变,要选择一个理想的新转轮已不可能,只能在这些前提下选一个较好的转轮,适当改善水轮机的工作条件。同时在改善导叶工作条件的时候,还必须考虑到转轮上的X大流速不能增加太多,使两方面都有所兼顾。根据多年经常运行的出力约13 000千瓦左右,经常运行的水头约32。米,经比较推荐新转轮的模型参数为: 比转速n。》73(米·。千瓦制) X大单位流量Qim:犷》电站概况绿水河水电站位于云南省个旧市和蒙自县境内，装机容量５７．５MW，采用引水式开发，获得毛水头３３１m，由于水中泥沙含量较高，水轮机防止泥沙磨损的问题比较突出，但受地形及地质等条件的限制，没有修建大型水库的条件，为此，电站的X部枢纽布置采用双坝布置，即上下坝的布置方案，利用上、下坝充分形成内外库。上坝的主要任务是将推移质拦截在外库，在泄洪隧洞泄洪时，再将推移质导入洞中排往下坝下游，其次是调整进入内库的水流流态，使水流流速缓慢平稳，以利于沉沙。下坝主要任务是壅高水位，形成日调节池。上坝为溢流式混凝土重力坝，X大坝高１３m，泄洪闸作为上坝的一部分将上坝分为左、右两坝段，溢流坝段总长４６m，由７孔宽窄不一的溢流堰组成，其中５孔堰顶高程为４７７．２m，另外２孔堰顶高程分别为４７３、４７４m。在右l坝段高程４６７m设有一个２×２m的方形底孔，底孔前端设平板门一扇，枯期开启，以调节内外库运行水位保证上坝上、下游水位差不X过１～２m，汛云南省绿水河电厂座落在云南省南部个旧市和蒙自、金河、河口、屏边四县交界的红河岸边。始建于 1985年 5月 ,是我国自行设计、制造、施工、安装和管理的一座高水头中型水力发电站 ,采用迳流式引水发电 ,共装有发电机组 8台 ,总装机容量为 6 5 5 0ＭＷ ,单机容量X大是 15 0 0ＭＷ ,X小为2 0 0ＭＷ。利用绿水河流域来水量发电 ,为两X梯式开发电站。被誉为中国南疆边陲红河畔的一颗璀璨明珠。绿厂投产发电 30年来 ,全体干部职工坚持“两手抓、两手都要硬”的方针 ,发扬“团结、奉献、求实、创新”的企业精神 ,身居深山 ,艰苦创业 ,默默奉献 ,使绿厂旧貌换新颜 ;加强内部管理 ,实现安全文明生产 :截止 2 0 0 2年 8月 31日 ,累计总发电量 98 2 3亿ｋＷ ｈ。其中 ,1986年创历史X高发电量纪录 4 0 97亿ｋＷ ｈ ,1998年工程概况向家坝水电站泄洪消能设施主要包括12个表孔、10个中孔及消力池等建筑物,设计洪水入库流量达41 200 m3/s,X大泄洪总功率约40 000 MW。工程运行期的汛期限制水位370.00 m,汛后运行水位380.00 m。电站表孔、中孔工作门的主要特点如下:1表孔工作弧门尺寸为8.0 m×27.215 m(宽×高),弧门面板半径30.0 m。弧门动水启闭,且需局部开启,运行水头X大达26.715 m,是目前国内动水操作水头X高、弧门面板半径X大的表孔弧型闸门。2中孔弧门的X大运行水头达83.475 m,弧门控制段出口流速近35 m/s,且有局部开启的运行要求。为了及时发现工程可能存在的问题,开展了弧门振动的原型观测工作,从而掌握不同泄流情况下中孔及表孔弧门的流激振动特性,检验闸门的抗振性能,以避开可能发生激振的不利工况。2观测内容和观测方法2.1观测内容选取3号中孔弧门和10号表孔弧门作为观测对象漫湾电厂共设计了5扇溢洪道表孔弧门,规格尺寸为13×21 m,水头为20.4 m,分别布置在9到14号坝段。于1993年投入运行后,设备主要承担汛期泄洪和拉渣工作,设备的安全可靠运行关系着电厂大坝的安全,为提高设备的可靠性,但近年来表孔弧门油缸逐步出现老化现象。同时,因左、右缸的行程测量不准确,导致表孔弧门双缸失步或X过纠偏范围,造成弧门不能正常启闭的事件频繁发生,威胁到电厂安全度汛。为确保表孔弧门运行安全可靠,电厂对表孔弧门油缸进行更新改造,此次改造引用分段直线逼近曲线的方法完善控制程序,通过调试及后期试验,油缸运行正常,各机构动作平稳可靠,同步性好,工作稳定,达到预期效果。1改造前设备状况存在的问题1)基本状况。漫湾电厂5道表孔弧门油缸为双吊点式,每扇弧门由两支液压油缸(2×2200千牛)操作,油缸的一端铰接在弧门主梁下方两侧悬臂端的吊耳上,另一端则铰接在弧门门叶后上方两侧混凝土闸墩边墙的支座上。5扇溢洪道表孔弧门自投产以来概述果多水电站位于西藏自治区昌都县境内,为扎曲水电规划“两库五X”中X二个梯X电站,电站装机容量160 MW(4×40 MW),电站所处地理位置X冷月平均气温:2.3℃(11月)、-1.8℃(12月)、-2.1℃(1月)、0.7℃(2月)、4.5℃(3月),X低气温-20.7℃,多年平均气温2.9℃,冬季空气调节室外计算温度-20.54℃,冬季电站库区冰层厚度约20 cm(2015年冬季现场实测),属于高寒地区。果多水电站大坝溢流坝段布置有3孔净宽9 m的泄洪表孔,堰顶高程3 402 m,坝顶高程3 421 m。3孔表孔设有3扇工作闸门,门型采用弧形闸门,其运行方式为动水启闭,可局部开启,弧门采用双主横梁、斜支臂型式。由于溢流坝表孔工作闸门属露顶式闸门,直接暴露于寒冷气候环境之中,需采取相应的防冰冻措施以避免闸门承受冰压力和冻坏水封。根据已建和在建工程的实践,对比人工破冰法、潜水泵扰动法、气泡法、贴苯板加热、热板加热等防冰冻方概述大朝山水电站位于云南省云县和景东县交界的澜沧江上,装机容量6×225ＭＷ。电站拦河大坝呈折线型布置,共23个坝段,其中11号～15号为表孔溢流坝段,布置有5个表孔。每个表孔有弧型工作门和平板检修门,每孔弧形门采用一套2×2000ｋＮ双吊点液压启闭机启闭。每套液压启闭机设置一套X立的液压站,液压站内设置两台互为备用的电动机—泵组。弧形工作闸门具有“全关”、“全开”和“局部开启”三种运行工况。每套闸门采用X立的电气控制系统,实现弧形工作闸门的启闭全过程控制以及油泵组的自动启停控制和工作泵与备用泵的切换控制,并实现闸门启闭过程中各种工况参数的自动采集与监视,以及故障报警等。该控制系统以ＰＬＣ为核心,利用高度一体化的液压缸位移测量系统(ＣＩＭＳＭＫⅡ)技术,通过闭环控制,将闸门运行的同步误差控制在3ｍｍ以下。表孔弧门的电气控制系统通过串行通讯(ＭＯＤ ＢＵＳ协议)与全厂计算机监控系统的大坝ＬＣＵ(现地控制单元)相连,可在中控室实.基本概况阿海水电站位于云南省丽江市下辖的玉龙与宁蒗两县交界的金沙江中游河段,上游为梨园水电站,下游为金安桥水电站,总装机容量2 000 MW,电站为一等大(1)型工程,主要水工建筑物由大坝、泄洪消能、冲沙建筑物和引水发电建筑物组成[1]。其中大坝左岸溢流表孔布置5孔5扇露顶式弧形工作闸门,孔口尺寸13 m×20 m(净宽×净高),设计水头20 m,面板曲率半径21 m,底槛高程EL.1483.55 m,支铰高度11.5 m,闸门总水压力32 800 k N[1]。闸门采用主横梁、斜支臂的结构形式,圆柱铰支承;闸门两侧止水为“L型内R直角”型水封,底止水为板型水封;闸门的操作条件为动水启闭,可局部开启。每扇弧形工作闸门采用一套悬挂式双缸液压启闭机操作,每套液压启闭机由单X的液压泵站控制,其中启闭机液压系统设有双杠同步装置。油缸的上端铰支在闸墩上部的铰轴上,油缸活塞杆的下端与闸门下主梁两端后翼缘上的吊耳相连。液压启闭机主要工作参数液压启闭机具有传动效率高，结构紧凑，便于现场操作和远控、集控，对溢洪道大孔口表孔弧门，启闭机可置于问墩上，不需架设机架桥，使坝面布置美观，有利土建施工等一系列X点，故近年来国内水利水电工程的溢洪道表孔弧；刁，又借鉴弧门门叶结构的刚度及铰座对门叶结构运行的限制，不大可能因吊点在启闭过程中的同步偏差而出现卡阻现象，已开始采用液压启闭机而不专设同步装置，通过几个工程的实践运行，虽基本上可行，但也或多或少地出现一些问题．从而感到在双吊点同步问题上尚不够理想的情况，又再度引起人们的疑虑和关注．笔者认为，影响溢洪道表孔弧门液压启闭机双吊芳同步的因素较多，需系统分析，不能简单地归咎于某一方面而忽略了另一方面．水利水电工程闸门、启闭机设计、制造、安装规程规范，在这方面均作了原则性指导与要求，应该说是正确的．问题主要在于在设计、制造、安装、运行实施过程中，是否考虑到这是一项系统工程，进而全面分析、综合考虑，抓住主要环节，实事求是，针对性的提出要求概况二龙山水库位于吉林省梨树县东辽河上游,是一座以防洪、除涝、灌溉、供水为主的大型水利枢纽工程。该工程始建于1943年日伪时期,解放后续建完工。1960年进行了工程扩建,1966年竣工。枢纽工程主要由挡水土坝、混凝土溢流坝、输水隧洞、调压井和发电厂房等组成,挡水土坝由左岸粘土心墙坝和右岸均质土坝组成。溢流坝布置在靠近右岸河床中,两侧设置长22.0 m混凝土重力式插入坝段与左右岸土坝相连接。溢流坝总长为56.5 m,X大坝高27.9 m。2溢流坝运行现状由于二龙山水库溢流坝已运行36年,为了更好地对溢流坝溢流面、闸墩混凝土缺陷部位进行修补加固处理设计,X先对溢流面及闸墩混凝土进行了详细质量检测。2.1闸墩运行现状(1)闸墩裂缝情况。通过检测发现闸墩裂缝均发生在弧形工作闸门上游侧(迎水侧),裂缝宽度较大为3～4 mm,裂缝长度较长,④号闸墩存在一条由上游向下游的裂缝,其长度从闸墩顶部一直开裂至底部,X大裂缝宽4 mm;③号闸墩存在.水库基本情况二龙山水库是以防洪除涝、灌溉为主,结合发电、养鱼、城市供水等综合利用的大型水利枢纽,控制流域面积3 676km2,X大库容17.62亿m3,其中防洪库容9.78亿m3。兴利库容7.04亿m3,死库容2.36亿m3,重复库容1.56亿m3。设计防洪保护面积8万hm2,灌溉面积2.12万hm2,年发电量900万Kw/h,可养鱼水面0.95万hm2,计划每年向城市供水4 000万m3。二龙山水库防洪调度的好坏,不仅关系着上游吉、辽两省的伊通、辽源、公主岭、梨树、西丰5个县(市)、8个乡镇、150多个自然屯的安全,同时也关系着下游47万人口及京哈与平齐铁路、四桑公路、石油管路、国际通讯电缆的安全。可见,二龙山水库是东辽河防汛抗洪的骨干工程。2洪水过程1994年汛期,水库流域内由于受台风与低气压气旋等表1降水过程表项目雨量X大点雨量入库洪峰入库洪量历时(mm)站名降雨量(mm)时段(h)洪峰(m3/s)(104m3)7月7日宾县二龙山水库是宾县唯一的一座集防洪、灌溉、旅游、养鱼、城镇工业用水和居民生活供水于一身的多功能、多年调节、综合利用型的水利工程。水库设计总库容为9 951万m3,兴利库容为7 218万m3,死库容为800万m3,水库控制面积为275.5 km2,库区面积10.4 m2,水库于1958年开始修建,1974年完工投入运行,它是我们宾州镇10多万居民饮用水的唯一一处水源地。30多年来,水库满足了宾县的工农业生产,尤其在在宾州镇生活饮用水方面发挥了不可替代的作用。因而水库水质的好坏、水量的多少将直接关系到宾州镇人口的饮水安全和社会稳定,绝不可掉以轻心。1问题及原因随着水库周边经济的繁荣,养殖业、种植业、旅游业、餐饮业的发展,水污染源也不断提高,对水库供水量及水质均带来了威胁,表现在:1)水库淤积现象在加剧。二龙山水库运行35 a后,水库淤积量达120万m3,水库淤积的主要原因就是水土流失造成的。2)水库库区面积在缩小。通过实地测量黑龙江省二龙山水库是X4AX旅游区,是一座总库容达9400万m3的中型水库,兼有防洪、灌溉、城镇生产生活供水和旅游等多种功能。近年来,水库淤积加速、蓄水能力下降、浮游生物大量繁殖、水质日趋恶化,直接影响库区旅游业的发展和下游村镇的生活生产用水,降低了水库对特大洪水的调控能力,增加了洪水泛滥的隐患。1材料与方法1·1采样时间与地点2002年8月至2003年5月分三个水期进行采集,即丰水期、平水期、枯水期;根据二龙山水库的水域特点,设立三个监测断面,即二龙山水库入口处,二龙山水库出口处,二龙山水库库心处。1·2测定方法采用营养度指数法、F检验、t检验对二龙山水库水质的营养状况进行综合评价与分析。1·3分析项目选择与水质富营养化有关的项目,如叶绿素(chla)、总氮(TN)、总磷(TP)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)五项理化指标的测定分析。2结果与分析二龙山水库控制运用探讨许玉明刘盾赵磊（吉林省四平市X）１问题的提出二龙山水库位于四平市梨树县石岭乡二龙山村，控制面积３６７６ｋｍ２，占东辽河流域总面积的３２．８％。水库始建于日伪时期的１９４３年，续建于１９４６年（民国３５年），１９４８年３月，四平解放后，东北行政委员会农林部水利处组建东辽河X完成尾工，１９４９年蓄水，１９５０年投入运行。１９５３年８月，东辽河大水，入库流量５８５０ｍ３／ｓ，X水库原设计洪水流量２７００ｍ３／ｓ的１．２倍，幸而空库迎峰，方免水库事故发生。而后，为保证水库安全运行，经水利电力部批准，１９６０年４月水库动工扩建，１９６６年主体工程竣工，１９７２年９月～１９７６年５月电站工程建成。水库扩建设计标准：千年洪水设计，万年洪水校核；拦河主、副土坝及其间混凝土溢洪道为ⅠX建筑物，土坝右侧输水隧洞为ⅡX建筑物。水库设计洪水位２２６．９０ｍ，校核洪水位２２８．１０ｍ，正常高水位２２２．５０ｍ，汛限水位２２１被誉为四平市“母亲河”的二龙山水库地处吉林省辽源市及东辽县下游、四平市的上游,位于吉林省梨树县石岭乡的二龙山村,距离四平市45 km。二龙山水库是东辽河流域省管X大人工库湖,它的控制流域面积3 676 km2,占东辽河流域面积的32.8％。该流域属低山丘陵区,河网较密,岩石疏松,植被覆盖率为37.5％,属防洪灌溉、养鱼发电、城市供水多功能库湖。 目前二龙山水库存在比较突出的生态问题,①水体遭到了污染,水质变坏;②水土流失,造成水库淤积。它破坏了自然人文景观和可持续发展的原则,危害人体健康,危机子孙后代的生存与发展。如何X地治理二龙山水库的污染是四平市乃至吉林省X十分关注的生态环境问题。2 二龙山水库生态问题及原因分析2.1 水体遭到污染,水质变坏 二龙山水库的水体遭到污染,水质严重变坏,主要原因是东辽河上游X标因子BOD5、CODcr、挥发酚比较突出,有机污染相当严重。东辽河的8个断面中以位于辽源上游6 km的辽河.工程概况向家坝水电站泄洪消能设施主要包括12个表孔、10个中孔及消力池等建筑物,设计洪水入库流量达41 200 m3/s,X大泄洪总功率约40 000 MW。工程运行期的汛期限制水位370.00 m,汛后运行水位380.00 m。电站表孔、中孔工作门的主要特点如下:1表孔工作弧门尺寸为8.0 m×27.215 m(宽×高),弧门面板半径30.0 m。弧门动水启闭,且需局部开启,运行水头X大达26.715 m,是目前国内动水操作水头X高、弧门面板半径X大的表孔弧型闸门。2中孔弧门的X大运行水头达83.475 m,弧门控制段出口流速近35 m/s,且有局部开启的运行要求。为了及时发现工程可能存在的问题,开展了弧门振动的原型观测工作,从而掌握不同泄流情况下中孔及表孔弧门的流激振动特性,检验闸门的抗振性能,以避开可能发生激振的不利工况。2观测内容和观测方法2.1观测内容选取3号中孔弧门和10号表孔弧门作为观测对象,以库水位370.0漫湾电厂共设计了5扇溢洪道表孔弧门,规格尺寸为13×21 m,水头为20.4 m,分别布置在9到14号坝段。于1993年投入运行后,设备主要承担汛期泄洪和拉渣工作,设备的安全可靠运行关系着电厂大坝的安全,为提高设备的可靠性,但近年来表孔弧门油缸逐步出现老化现象。同时,因左、右缸的行程测量不准确,导致表孔弧门双缸失步或X过纠偏范围,造成弧门不能正常启闭的事件频繁发生,威胁到电厂安全度汛。为确保表孔弧门运行安全可靠,电厂对表孔弧门油缸进行更新改造,此次改造引用分段直线逼近曲线的方法完善控制程序,通过调试及后期试验,油缸运行正常,各机构动作平稳可靠,同步性好,工作稳定,达到预期效果。1改造前设备状况存在的问题1)基本状况。漫湾电厂5道表孔弧门油缸为双吊点式,每扇弧门由两支液压油缸(2×2200千牛)操作,油缸的一端铰接在弧门主梁下方两侧悬臂端的吊耳上,另一端则铰接在弧门门叶后上方两侧混凝土闸墩边墙的支座上。5扇溢洪道表孔弧门自投产以来概述果多水电站位于西藏自治区昌都县境内,为扎曲水电规划“两库五X”中X二个梯X电站,电站装机容量160 MW(4×40 MW),电站所处地理位置X冷月平均气温:2.3℃(11月)、-1.8℃(12月)、-2.1℃(1月)、0.7℃(2月)、4.5℃(3月),X低气温-20.7℃,多年平均气温2.9℃,冬季空气调节室外计算温度-20.54℃,冬季电站库区冰层厚度约20 cm(2015年冬季现场实测),属于高寒地区。果多水电站大坝溢流坝段布置有3孔净宽9 m的泄洪表孔,堰顶高程3 402 m,坝顶高程3 421 m。3孔表孔设有3扇工作闸门,门型采用弧形闸门,其运行方式为动水启闭,可局部开启,弧门采用双主横梁、斜支臂型式。由于溢流坝表孔工作闸门属露顶式闸门,直接暴露于寒冷气候环境之中,需采取相应的防冰冻措施以避免闸门承受冰压力和冻坏水封。根据已建和在建工程的实践,对比人工破冰法、潜水泵扰动法、气泡法、贴苯板加热、热板加热等防冰冻方.概述大朝山水电站位于云南省云县和景东县交界的澜沧江上,装机容量6×225ＭＷ。电站拦河大坝呈折线型布置,共23个坝段,其中11号～15号为表孔溢流坝段,布置有5个表孔。每个表孔有弧型工作门和平板检修门,每孔弧形门采用一套2×2000ｋＮ双吊点液压启闭机启闭。每套液压启闭机设置一套X立的液压站,液压站内设置两台互为备用的电动机—泵组。弧形工作闸门具有“全关”、“全开”和“局部开启”三种运行工况。每套闸门采用X立的电气控制系统,实现弧形工作闸门的启闭全过程控制以及油泵组的自动启停控制和工作泵与备用泵的切换控制,并实现闸门启闭过程中各种工况参数的自动采集与监视,以及故障报警等。该控制系统以ＰＬＣ为核心,利用高度一体化的液压缸位移测量系统(ＣＩＭＳＭＫⅡ)技术,通过闭环控制,将闸门运行的同步误差控制在3ｍｍ以下。表孔弧门的电气控制系统通过串行通讯(ＭＯＤ ＢＵＳ协议)与全厂计算机监控系统的大坝ＬＣＵ(现地控制单元)相连,可在中控室实基本概况阿海水电站位于云南省丽江市下辖的玉龙与宁蒗两县交界的金沙江中游河段,上游为梨园水电站,下游为金安桥水电站,总装机容量2 000 MW,电站为一等大(1)型工程,主要水工建筑物由大坝、泄洪消能、冲沙建筑物和引水发电建筑物组成[1]。其中大坝左岸溢流表孔布置5孔5扇露顶式弧形工作闸门,孔口尺寸13 m×20 m(净宽×净高),设计水头20 m,面板曲率半径21 m,底槛高程EL.1483.55 m,支铰高度11.5 m,闸门总水压力32 800 k N[1]。闸门采用主横梁、斜支臂的结构形式,圆柱铰支承;闸门两侧止水为“L型内R直角”型水封,底止水为板型水封;闸门的操作条件为动水启闭,可局部开启。每扇弧形工作闸门采用一套悬挂式双缸液压启闭机操作,每套液压启闭机由单X的液压泵站控制,其中启闭机液压系统设有双杠同步装置。油缸的上端铰支在闸墩上部的铰轴上,油缸活塞杆的下端与闸门下主梁两端后翼缘上的吊耳相连。液压启闭机主要工作参数液压启闭机具有传动效率高，结构紧凑，便于现场操作和远控、集控，对溢洪道大孔口表孔弧门，启闭机可置于问墩上，不需架设机架桥，使坝面布置美观，有利土建施工等一系列X点，故近年来国内水利水电工程的溢洪道表孔弧；刁，又借鉴弧门门叶结构的刚度及铰座对门叶结构运行的限制，不大可能因吊点在启闭过程中的同步偏差而出现卡阻现象，已开始采用液压启闭机而不专设同步装置，通过几个工程的实践运行，虽基本上可行，但也或多或少地出现一些问题．从而感到在双吊点同步问题上尚不够理想的情况，又再度引起人们的疑虑和关注．笔者认为，影响溢洪道表孔弧门液压启闭机双吊芳同步的因素较多，需系统分析，不能简单地归咎于某一方面而忽略了另一方面．水利水电工程闸门、启闭机设计、制造、安装规程规范，在这方面均作了原则性指导与要求，应该说是正确的．问题主要在于在设计、制造、安装、运行实施过程中，是否考虑到这是一项系统工程，进而全面分析、综合考虑，抓住主要环节，实事求是，针对性的提出要求概况二龙山水库位于吉林省梨树县东辽河上游,是一座以防洪、除涝、灌溉、供水为主的大型水利枢纽工程。该工程始建于1943年日伪时期,解放后续建完工。1960年进行了工程扩建,1966年竣工。枢纽工程主要由挡水土坝、混凝土溢流坝、输水隧洞、调压井和发电厂房等组成,挡水土坝由左岸粘土心墙坝和右岸均质土坝组成。溢流坝布置在靠近右岸河床中,两侧设置长22.0 m混凝土重力式插入坝段与左右岸土坝相连接。溢流坝总长为56.5 m,X大坝高27.9 m。2溢流坝运行现状由于二龙山水库溢流坝已运行36年,为了更好地对溢流坝溢流面、闸墩混凝土缺陷部位进行修补加固处理设计,X先对溢流面及闸墩混凝土进行了详细质量检测。2.1闸墩运行现状(1)闸墩裂缝情况。通过检测发现闸墩裂缝均发生在弧形工作闸门上游侧(迎水侧),裂缝宽度较大为3～4 mm,裂缝长度较长,④号闸墩存在一条由上游向下游的裂缝,其长度从闸墩顶部一直开裂至底部,X大裂缝宽4 mm;③号闸墩存在水库基本情况二龙山水库是以防洪除涝、灌溉为主,结合发电、养鱼、城市供水等综合利用的大型水利枢纽,控制流域面积3 676km2,X大库容17.62亿m3,其中防洪库容9.78亿m3。兴利库容7.04亿m3,死库容2.36亿m3,重复库容1.56亿m3。设计防洪保护面积8万hm2,灌溉面积2.12万hm2,年发电量900万Kw/h,可养鱼水面0.95万hm2,计划每年向城市供水4 000万m3。二龙山水库防洪调度的好坏,不仅关系着上游吉、辽两省的伊通、辽源、公主岭、梨树、西丰5个县(市)、8个乡镇、150多个自然屯的安全,同时也关系着下游47万人口及京哈与平齐铁路、四桑公路、石油管路、国际通讯电缆的安全。可见,二龙山水库是东辽河防汛抗洪的骨干工程。2洪水过程1994年汛期,水库流域内由于受台风与低气压气旋等表1降水过程表项目雨量X大点雨量入库洪峰入库洪量历时(mm)站名降雨量(mm)时段(h)洪峰(m3/s)(104m3)7月7日宾县二龙山水库是宾县唯一的一座集防洪、灌溉、旅游、养鱼、城镇工业用水和居民生活供水于一身的多功能、多年调节、综合利用型的水利工程。水库设计总库容为9 951万m3,兴利库容为7 218万m3,死库容为800万m3,水库控制面积为275.5 km2,库区面积10.4 m2,水库于1958年开始修建,1974年完工投入运行,它是我们宾州镇10多万居民饮用水的唯一一处水源地。30多年来,水库满足了宾县的工农业生产,尤其在在宾州镇生活饮用水方面发挥了不可替代的作用。因而水库水质的好坏、水量的多少将直接关系到宾州镇人口的饮水安全和社会稳定,绝不可掉以轻心。1问题及原因随着水库周边经济的繁荣,养殖业、种植业、旅游业、餐饮业的发展,水污染源也不断提高,对水库供水量及水质均带来了威胁,表现在:1)水库淤积现象在加剧。二龙山水库运行35 a后,水库淤积量达120万m3,水库淤积的主要原因就是水土流失造成的。2)水库库区面积在缩小。通过实地测量黑龙江省二龙山水库是X4AX旅游区,是一座总库容达9400万m3的中型水库,兼有防洪、灌溉、城镇生产生活供水和旅游等多种功能。近年来,水库淤积加速、蓄水能力下降、浮游生物大量繁殖、水质日趋恶化,直接影响库区旅游业的发展和下游村镇的生活生产用水,降低了水库对特大洪水的调控能力,增加了洪水泛滥的隐患。1材料与方法1·1采样时间与地点2002年8月至2003年5月分三个水期进行采集,即丰水期、平水期、枯水期;根据二龙山水库的水域特点,设立三个监测断面,即二龙山水库入口处,二龙山水库出口处,二龙山水库库心处。1·2测定方法采用营养度指数法、F检验、t检验对二龙山水库水质的营养状况进行综合评价与分析。1·3分析项目选择与水质富营养化有关的项目,如叶绿素(chla)、总氮(TN)、总磷(TP)、透明度(SD)、高锰酸盐指数(CODMn)五项理化指标的测定分析。2结果与分析2·1综合营养状态指数的相关权重公式二龙山水库控制运用探讨许玉明刘盾赵磊（吉林省四平市X）１问题的提出二龙山水库位于四平市梨树县石岭乡二龙山村，控制面积３６７６ｋｍ２，占东辽河流域总面积的３２．８％。水库始建于日伪时期的１９４３年，续建于１９４６年（民国３５年），１９４８年３月，四平解放后，东北行政委员会农林部水利处组建东辽河X完成尾工，１９４９年蓄水，１９５０年投入运行。１９５３年８月，东辽河大水，入库流量５８５０ｍ３／ｓ，X水库原设计洪水流量２７００ｍ３／ｓ的１．２倍，幸而空库迎峰，方免水库事故发生。而后，为保证水库安全运行，经水利电力部批准，１９６０年４月水库动工扩建，１９６６年主体工程竣工，１９７２年９月～１９７６年５月电站工程建成。水库扩建设计标准：千年洪水设计，万年洪水校核；拦河主、副土坝及其间混凝土溢洪道为ⅠX建筑物，土坝右侧输水隧洞为ⅡX建筑物。水库设计洪水位２２６．９０ｍ，校核洪水位２２８．１０ｍ，正常高水位２２２．５０ｍ，汛限水位２２１?被誉为四平市“母亲河”的二龙山水库地处吉林省辽源市及东辽县下游、四平市的上游,位于吉林省梨树县石岭乡的二龙山村,距离四平市45 km。二龙山水库是东辽河流域省管X大人工库湖,它的控制流域面积3 676 km2,占东辽河流域面积的32.8％。该流域属低山丘陵区,河网较密,岩石疏松,植被覆盖率为37.5％,属防洪灌溉、养鱼发电、城市供水多功能库湖。 目前二龙山水库存在比较突出的生态问题,①水体遭到了污染,水质变坏;②水土流失,造成水库淤积。它破坏了自然人文景观和可持续发展的原则,危害人体健康,危机子孙后代的生存与发展。如何X地治理二龙山水库的污染是四平市乃至吉林省X十分关注的生态环境问题。2 二龙山水库生态问题及原因分析2.1 水体遭到污染,水质变坏 二龙山水库的水体遭到污染,水质严重变坏,主要原因是东辽河上游X标因子BOD5、CODcr、挥发酚比较突出,有机污染相当严重。东辽河的8个断面中以位于辽源上游6 km的辽河关河水库位于山西省武乡县城东约２５ｋｍ浊漳北沆峡口处，库容１３亿。水库于１９５８年１０月动工兴建，１９６０年９月基本建成。１９７５年建成了泄洪排沙洞，洞长９３５ｍ，X大泄洪流量为３８２／ｓ，该洞进口处设有平板检修闸门和弧形工作闸门各一扇。弧形工作闸门孔口尺寸（宽×高）为５６ｍ×４０６ｍ，设计水头为２２５９ｍ。弧形闸门自１９７６年投入运行以来，漏水十分严重。经原设计、制造和安装单位几次处理，闸门仍然漏水约０２／ｓ，同时伴有振动和噪声。１９８８年汛期，由于频繁启闭闸门２０余次，造成顶止水和右侧止水局部破坏，漏水更加严重，闸门强烈振动，同时发出巨大的轰鸣声，远离闸门１ｋｍ处仍可听见。严重威胁着闸门的安全和正常使用。１９８９年水利部山西水利水电勘测设计研究院承担了关河水库泄洪排沙洞弧形工作闸门技术改造设计。X先对闸门门体进行了强度和刚度复核计算，根据闸门制造安装精度测量和振动测试的结果，提出了技术改造方案和施工详图弧形闸门已广泛地用作水利工程中重要的挡水泄水设备,设计、制造、安装、运行四个环节均积累了丰富的经验,这里打算提出两个间题,偏重于理论分析,希望对设计工作能有所裨益。两个问题,都产生于斜支臂弧形闸门中。a=Sln AB OA一eoss当8=00时,eosB=1:.a=刀当00 弧形闸门已广泛弧形闸门具有闸门门叶较轻、启闭力小、运行速度快、操作灵活、运转安全的特点,同时它所对应的闸墩高度和厚度也较小,是众多的闸门中X为经济的一种门型,在水利水电工程中得到了广泛应用。1安装特点大型水工弧形闸门主要由门叶、支臂、支座、止水、液压启闭机和电控系统组成,其结构上比平面钢闸门复杂,安装精度也较平面闸门要求高。大多数水工大型闸门安装地点位于深山区,作业场地狭小,给弧形闸门的运输、起吊、安装增加了难度。2安装工艺的X选2.1制作与安装之间的关系根据弧形闸门结构尺寸特点、加工厂加工能力、施工现场作业环境及起重吊装设备等条件,将大型水工弧形闸门合理分成若干构件,在工厂内完成各构件的制作、预组装及防腐等工作,然后运至现场拼装。与此对应,弧形闸门施工分为两个阶段,前期是工厂内分段、分块制作,后期是现场分段、分块拼接,并安装就位。工厂制作X点包括:1化整为零,可以提高操作速度;2可以实现工厂化生产,提高制作精度与质量;3可以X大化实现机械作引言在水利水电工程项目中,弧形闸门是常见的门型之一,相对于我国使用较多的双支臂弧形闸门来说,三支臂弧形闸门拥有更多的X点:它能使主梁的高度降低;使门叶上的悬臂段部分减少;提高门叶刚度且有利于抗震;另外,三支臂弧形闸门的门叶重心更靠近支铰中心,有利于降低启门力。其缺点是设计,制造较为复杂。就目前来说,在三支臂弧形闸门的结构设计方面还没有较为成熟的方法。因此,若能就三支臂弧形闸门的结构设计提出一套较为完善的方法,就能扩大其在水利水电工程项目上的应用,从而发挥其综合效益。弧形闸门在结构布置上有主横梁式和主纵梁式,梁系的连接又有同层布置和叠层布置等。在我国相关规范手册上明确指出叠层布置的弧形闸门,其梁系连接高度较大,整体刚度较同层布置的差;主纵梁式的弧形闸门,其分缝的拼接比较困难,制造加工要求较高,因此常用的弧形闸门结构型式为主横梁式同层布置。文章将主要对此种型式的弧形闸门的设计进行分析和研究。2主横梁框架结构的计算方法主横梁框架结构.?钢闸门是水利水电工程的重要组成部分,种类很多,主要是平面闸门和弧形闸门两种。弧形闸门又分为表孔(也叫露顶)弧形闸门和潜孔(也叫深孔高压)弧形闸门。 弧形闸门的门叶和支臂均系大型焊接结构,采取正确的制造工艺和掌握构件焊接变形的规律,是保证制造质量的关键。 本文主要介绍弧形闸门的制造工艺。 弧形闸门除门槽预埋件外,其组成部件如图1所示。 (2)工艺流程、工艺规程和配料单; (3)根据《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范》和设计要求,针对每个闸门具体情况制定的详细技术要求和工艺措施。 2.材料 (1)所用钢材必须符合设计图纸的规定,其性能应符合GB700一65标准,并应有出厂合格证。如无出厂合格证或标号不清者,应予复验,合格方能使用。 (2)凡钢板表面缺陷X过YB175一63 图1组成弧形闸门的主要部件1一面板;2一吊耳;3一次梁;4一隔板 5一主梁;6一支臂上主杆;7一侧向横梁;8一斜支撑;D一支臂后连楼板;10一支铰弧形闸门因其启门力小、运行安全可靠而在大中型水利工程中得到广泛的应用。弧形闸门由电动卷扬机操纵,输电线、变压器等一系列电气设备必不可少。当闸址选择在偏僻地点时,这些电气设施的费用往往很高。能不能做到不用电力而又能任意开启弧形闸门?笔者于1982年曾在咸宁县横沟镇建了一座试验闸,用一个浮箱代替电动卷扬机去启闭弧形闸门,经多次试运行,效果理想。现将试验闸的情况介绍于下。1工作原理 浮箱式自动启闭弧形闸门由弧形闸门、平衡重、浮箱3个主体部件组成(图1),通过钢丝绳与滑轮联成一个体系。 图1浮箱式自动启闭弧形闸门示意图 各部件之间的关系为: 平衡重闸门启门力 闸门闭门力十浮箱重平衡重 从以上不等式的关系中可以看出:当浮箱浮起时,浮箱重量消失,平衡重必定下降,迫使闸门上升,这就是开闸;当浮箱浮力取消时,浮箱重量恢复,在闸门与浮箱重量的共同作用下,平衡重必定上升,闸门下降,这就是关闸。 弧形闸门、平衡重、浮箱这3个主体部件中,浮箱是控制闸门工程概述水城县观音岩水库,其电站装机为3 200 kW(2×1 600 kW),坝后发电厂房由主厂房、副厂房、尾水渠及变压器场等组成,供水工程由输水主管、支管、高位水池及相关附属设施组成。根据《水利水电工程等X划分及洪水标准》(SL 252-2000)的规定,本工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等,主要建筑物为2X建筑物,次要建筑物X别为4X,临时建筑物X别为5X。根据工程实际特性,合理选择匹配的闸门、拦污栅、启闭机等金属结构,并进行详细的设计分析。2金属结构设备布置初步设计阶段,水工金属结构设备根据工程总体布置的需要主要设置在泄水系统、引水系统和输水系统的相关建筑物上[1]。泄水系统由溢洪道露顶式弧形工作闸门、放空底孔进口事故闸门和出口弧形工作闸门、导流洞封堵闸门组成;引水系统由取水口进口拦污栅、分层取水隔水闸门、工作闸门、电站尾水管出口尾水检修闸门、供水多功能活塞阀、生态用水闸阀组成;输水系统由各类管径闸阀、浮球阀、排气阀、冲沙工程概况某水库选址位于惠水县涟江河左岸半坡河沟上,属珠江流域红水河水系。水库设计X大坝高42.39米,总库容120万立方米,估算总投资5000万元。水库的工程任务是村镇供水为主兼顾灌溉。水库建好后,将解决高镇镇区及周边村寨2万人生活生产用水和2500万亩农田的灌溉用水。工程是供水和灌溉综合效益为一体的水利工程项目。水库规模为小(1)型,工程等别为Ⅳ等,枢纽大坝等主要建筑物为4X,次要建筑物为5X;村镇供水工程属Ⅳ等,其管道及管道建筑物为4X;灌溉工程属Ⅴ等,灌溉输水管道及管道建筑物为5X。需根据工程实际特性合理选择匹配的闸门、拦污栅、启闭机等金属结构,并进行详细的设计分析。2金属结构设备布置与选型设计初步设计设段,水工金属结构设备根据工程总体布置的需要,主要设置在泄水系统、引水系统和输水系统的相关建筑物上。水库工程主要金属结构布置在取水设施和导流洞前,放空和取水设施由导流洞进口采用“龙抬头”形式改建而成,采用喇叭口型式,进口设.工程概况磨河水库是陵川县磨河供水工程的补充水源工程,是在原磨河供水工程的基础上进行枢纽大坝及其配套设施的扩改建工程。拟建大坝枢纽位于陵川县东南磨河之上,坝址以上主河道长17 km,控制流域面积75.2 km2。拟建大坝坝型为堆石混凝土重力坝,设计X大坝高52.9 m,坝顶高程937.9 m,总库容240万m3。2规划成果磨河供水工程是陵川县6个乡镇和高平市东部部分乡镇的城镇用水、工业用水和人畜饮水的骨干工程,水源位于陵川县县城东部的马圪当乡境内,为海河流域卫河水系武家湾河上游的大、小磨河泉水。根据磨河流域泉水分析计算结果,小磨河泉水流量平均为0.1 m3/s,大磨河泉水流量为0.22 m3/s,大磨河水源工程为一座3 m高的滚水坝,库容很小,无调蓄能力,大、小磨河年总供水量1 000 m3,供水流量0.32 m3/s。磨河水库位于大磨河泵站下游约2.6 km,经水库调蓄,通过泵站将水库内蓄水提至大磨河泵站进水池,由大磨河泵站向引言观音岩水库所在河流为月亮河干流上游巴都河河段,属珠江流域西江水系北盘江一X支流,水库坝址以上集雨面积97.2 km2。观音岩水库是一座以工业供水为主,兼顾人畜饮水、灌溉及利用弃水发电的综合利用水库。水库设计X大坝高105.0 m,大坝为抛物线变厚双曲拱坝,水库正常蓄水位1 430.00 m,正常蓄水位以下库容1 980×104m3;校核洪水位1 432.25 m,总库容2 167×104m3;死水位1 382.5 m,死库容251×104m3,兴利库容1 532×104m3,工程规模为Ⅲ等中型水库枢纽。建设工期37个月,工程设计概算静态总投资68 766万元。观音岩水库财务评价和国民经济评价均在该工程的总费用与总效益的基础上进行,以通过合理评价进一步论证该工程实施的经济可行性。1工程财务评价1.1费用分析1.1.1工程投资根据设计概算成果,该项目静态总投资68 766万元,其中工程投资53 591万元,移民环保水保费用15水库工程管理本身包含的内容就非常多,又因为水库建设对X和市民都非常重要,所以在水库建设过程中,保质保量的做好现场管理工作非常必要,因为现场管理工作质量直接影响到水库建设进度以及水库建设质量。在现代水库工程的现场管理中,主要做好两方面的管理一是机械管理,二是混凝土裂缝管理,这两项管理工作至关重要,接下来,笔者就围绕这方面来探讨现代水库工程的现场管理。1现代水库工程现场管理内容1.1机械管理在现代水库工程现场管理中,之所以要重视机械的管理,主要是因为机械是水库建设过程中不可缺少的要素,要想真正做好机械管理,X先应该建立一个完善的制度,之后要选择合适的人才,因为水库工程机械操作相对比较复杂,如果没有X人士进行管理,不但会影响工程进程,还会威胁到操作人员的人身安全,所以一定要选择X的机械操作人员和X机械管理人员,因为X机械管理人员懂得如何对机械进行维修,如何进行养护,这样才能够增加机械的使用寿命,机械也能够按照相应的规范进行操1工程概况猴山水库工程任务是以向东戴河新区供水为主,兼顾防洪,同时改善下游农业灌溉条件。可解决东戴河新区工业与生活用水不足问题,为东戴河新区的快速健康发展提供水资源支撑;可使水库下游的防洪标准由5年一遇提高到10年一遇;可使狗河下游农业的供水保证率达到75%;可改善经济区地下水X采及海水入侵状况。工程建设期4年,根据工程使用年限,运行期按50年计,项目计算期为54年。工程的建设和管理实行项目法人制,按照《公司法》及现代企业制度运作模式,拟成立猴山水库工程建设管理局,作为猴山水库工程的项目法人,负责工程项目的建设、资金筹措和工程建成后的管理、运营及维护。辽宁省猴山水库工程经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》(SL 72-1994)和《建设项目经济评价方法与参数》(X三版)有关规定进行计算。2工程投资及费用2.1工程投资估算猴山水库工程建设投资估算依据水利部水总[2002]116号文《水利工程建设概(估)编制规定》、投资估算编制高速水流诱发的闸门振动是一种复杂多样的现象.不同闸门形式、边界条件和水力学条件,诱发闸门的振动现象是各异的.思林水电站溢流坝弧形工作闸门的孔口尺寸13.00m×22.50m(宽×高),弧面半径27.50m,底槛高程418.00m,支铰高程433.00m,设计水头22.00m,总水压力为32978.2kN.由于弧门尺寸较大,本文对可能出现的闸门流激振动问题进行了专题研究.完全水弹性模型试验是制作严格的水弹性相似模型[1],既满足水力学相似,又满足结构弹性相似,是模拟闸门振动的X方法.水弹性材料通过采用有机复合材料加填增重剂和通过改变模型材料的配方和生产工艺,使材料的密度、弹性模量等各种技术参数均满足不同几何比尺模型试验的要求,水弹性材料模型试验结果可按相似关系直接推算到原型,同时由于水弹性材料良好的弹性性质和足够的抗拉强度,还具有适于加工、便于粘结、模型制作方便等X点[2].在没有水弹性材料时,人们采用有机玻璃等材料制作变态水弹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生 言溪洛渡水电站拱坝X大坝高278ｍ,水库正常蓄水位600ｍ,死水位540ｍ,汛期限制水位560ｍ。电站泄洪功率巨大,泄洪建筑物包括表孔、深孔以及泄洪洞,其中深孔事故闸门及工作弧门孔口尺寸与水头组合参数位于世界前列,其水力学性能以及门体结构动力性能,直接关系到泄洪建筑物运行的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。通过④⑤深孔闸门的试验研究,取得了事故闸门在连续关闭过程中(工作闸门开度1、0 75、0 5、0 25四种工况)除摩擦力外的全部水力荷载;事故闸门门槽段及邻近区域的压力分布;事故闸门在启闭过程中,作用于闸门底缘及顶部的时均压力、脉动压力;事故闸门在连续关闭过程中,深孔洞室内流态及工作闸门在不同开度时出口段的水流流态;工作闸门在0 75、0 5、0 25开度时弧门面板水流脉动压力、脉动压力的统计特征值和功率谱密度曲线;工作闸门在不同开度时,弧门的流固耦合自振特性;工作闸门在不同运行工况下由水流脉动压力诱发的振动应力言小浪底水利枢纽工程是以防洪(包括防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电综合利用的大型水利枢纽工程。黄河泥沙多、污物多,且来势迅猛、数量集中,加之枢纽和水工结构立体交叉布置复杂,给金属结构设计带来了极大的挑战,其中孔板泄洪洞工作闸门设计水头140ｍ,排沙洞工作闸门设计水头122ｍ,并且经常局部开启运用;1号明流泄洪洞工作闸门总水压力75000ｋＮ,2号明流泄洪洞事故闸门滚轮单轮轮压达4130ｋＮ,2号、3号导流洞封堵闸门总水压力达128000ｋＮ。这些都是目前国内X大的或技术复杂的,也是设计中的技术难题。为了X地解决上述工程实际问题,设计采取了国内外X的技术、新工艺、新方法、新材料、新结构,实际运行效果表明是十分成功的。2 泄水、引水建筑物的布置小浪底水利枢纽的泄水和引水建筑物包括:3条内径为14 5ｍ、由施工导流洞改建而成的多X孔板泄洪洞;3条明流泄洪洞,断面尺寸分别为:10 5ｍ×13 0ｍ、10 0ｍ×12引言瓦屋山水电站水库为周公河流域梯X具有年调节能力的X水库,电站为混合式开发型式。水库正常蓄水位1 080 m,设计洪水位1 078.87 m,校核洪水位1 082.76 m,X低运行水位1 020 m。总库容5.85亿m3,调节库容4.85亿m3,坝高143.26 m。设计洪水流量(P=2%)1 109.19 m3/s,校核洪水流量(P=0.2%)1 340.4 m3/s。电站装机容量2×120 MW,混流式机组,单机引用流量60 m3/s。本工程泄水建筑物包括左岸泄洪隧洞和右岸泄洪隧洞2条泄洪隧洞,其中左岸为开敞式表孔,右岸为中孔,为避免中孔频繁开启,有利于工程的安全运行及管理,在小洪水时利用左岸泄洪洞调节流量,当库水位X过表孔单X泄洪2年一遇洪水位1 075.4 m时,中孔开启。中孔事故闸门的布置和型式需结合工程的整体规划和水工建筑物的总体布置进行技术经济比较,其水力学性能以及门体结构动力性能,直接关系到右岸泄洪隧洞工概述某水电站总体布置由右岸厂房、左岸船闸、中间泄水闸及两岸门库段、土坝等组成。泄水闸共18孔,主要起挡、泄水作用,X大泄洪流量达44800m3/s。泄水闸工作闸门采用平面定轮钢闸门,孔口尺寸(宽×高-设计水头)为16m×18m-17.598m,18孔18扇,采用固定卷扬式启闭机操作,一门一机布置。为了检修闸室、闸门及其埋件,工作闸门上、下游分别设置检修门。2泄水闸工作闸门及门槽型式选择该水电站泄水闸经水工模型试验确定采用开敞式改进机翼堰形式,泄水闸上游校核洪水位(P=0.1%)为91.52m,校核洪水流量为42000m3/s,上游设计洪水位(P=1%)为86.43m,设计洪水流量为32700m3/s,正常蓄水位为77.5m,下游校核洪水位为90.95m,下游设计洪水位为86.05m,下游X低水位为59.79m,堰顶高程60.0m,坝顶高程94.65m。泄水闸运行方式包括18孔全开,18孔均匀开启,8孔均匀开启,5孔均匀开启和4高水头泄水建筑物的流速较大时,水流的空化数减小,有可能产生空化现象和发生空蚀破坏。空蚀不仅会引起泄水建筑物的破坏,改变水动力学特性,降低过流能力,还会引起振动,产生噪声等,从而导致泄水建筑物不能正常运行。因此防止空蚀发生与减轻空蚀破坏是高水头泄水建筑物设计与研究的主题内容。闸门按所承受的水头可分为:低水头平面闸门H(50m)。近年来,随着中国水电顾问集团成都勘测设计研究院溪洛渡水电站、雅砻江官地、锦屏一X水电站、瀑布沟水电站、大岗山水电站工程建设的推进,高水头闸门在越来越多的工程中应用,中国水电顾问集团成都勘测设计研究院在这方面也积累了丰富的设计、安装及运行经验。1高水头平面事故闸门表1高水头平面事故闸门的工程应用现状序号工程名称X部位孔口尺寸(宽×高-水头,m)总水压力(k N)启闭机容量(k N)闸门型式1溪洛渡中国泄洪深孔5.2×14.04-109.3 81770 8000平面链轮2锦屏一X中国放空底孔5×12.42-1上游调压井是否设置快速事故闸门的研究现状《水电站调压室设计规范》[1]中除了在7.0.9和7.0.13中规定调压井和闸门槽之间的布置关系外,没有阐述何种情况下需要设置快速事故闸门;文献[2]只阐述了长引水道中一般应设置控制闸阀,在有调压井情况下,控制闸门井与调压井可以结合为一;文献[3]亦只介绍了东北地区太平哨水电站和长甸水电站调压井内设置快速事故闸门;文献[4]论述了为避免大阀门(装在高压管道末端靠近厂房处)的制造困难和减少设备费用,同时也为保护高压管道的安全,常在高压管道X部设置快速闸门,如果在该有压引水道上建调压井,把快速闸门设置于调压井内,可节省一个快速闸门井,减少工程量和降低投资;文献[5]只论述了调压井和闸门井合并布置一起时,井断面型式如何X化完善;文献[6]只论述调压井下游压力钢管X部设检修闸门,闸门井兼作升管;文献[7]论述了天生桥调压井内的闸门井做升管的新型差动式调压井,由于结构和水力学条件复杂,设计和施工考.问题的提出水工金属结构是水工建筑物的重要组成部分之一,其运行是否正常直接影响水工建筑物的正常运行,若其中某一部件结构布置和选型不合理,势必造成闸门漏水、或操作不方便、抑或运行不灵活,从而导致水头和水量的损失,造成经济损失、影响维修工作的正常进行、甚至引起闸门振动和威胁下游人群生命和财产安全。因此,为了水库金属结构的正常运行和建筑物的安全,合理布置水工金属结构和合理进行闸门各部件的选型与布置在水工金属结构设计中至关重要。2水库金属结构布置册田水库金属结构部分包括正常溢洪道弧形工作闸门和叠梁检修闸门、北干渠放水洞平板工作闸门、大同引水放水闸平板工作闸门、阳源灌渠放水闸平板工作闸门、放水闸叠梁检修闸门、非常溢洪道弧形工作闸门和叠梁检修闸门,以及与各闸门配套的门槽埋件和起吊设备。3金属结构存在问题及改造设计根据册田水库工程金属结构实际存在问题进行更新改造设计。3.1正常溢洪道原正常溢洪道弧形工作门共4孔,孔口尺寸为8.0m×6.0m,金属结构室是国电公司西北勘测设计研究院机电处下属的一个X室,主要从事水电行业金属结构包括各种形式的闸门、启闭机及变电站塔架等的设计工作。本室有从助工到教高各种层次的X设计人员20余人,是一支技术力量雄厚的设计队伍,其中大部分人员参加过黄河龙羊峡、李家峡、大峡水电站和白龙江宝珠寺水电站等的设计、现场设代和监理工作。改革开放尤其近10年以来积极参与市场竞争,大力开拓业务范围,除从事院下达的指令性任务外,还涉足其它X的设计工作以适应市场的需求。勇于实践、大胆探索,为水电建设做出了贡献,并取得了大量有价值的科学技术成果。50～70年代期间,老一辈金属结构设计者们先后完成了黄河刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等水电站,汉江上游石泉、石门水电站及白龙江中游碧口水电站的全部金属结构的设计工作,许多设计代表了当时国内X水平。80年代初,承担了当时号称全国3个X大(坝高、库容、单机容量)的龙羊峡水电站的设计任务。该电站的金属结构数量大、种类 言溪洛渡水电站是金沙江上拟建的巨型水电工程,位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的溪洛渡峡谷段,上接白鹤滩水电站尾水,下与向家坝水库相连,坝址距离下游宜宾市河道里程184km,是一座以发电为主,兼有拦沙、防洪和改善下游河道航运条件等综合利用效益的水利水电枢纽工程。该工程大坝为拱坝,X大坝高278m。水库正常蓄水位600m,通过与三峡水库的联合调度,可以对长江中下游防洪起到一定的作用。电站装机容量12600MW。金属结构设备由泄洪系统、引水系统、尾水系统以及施工导流系统等建筑物的闸门(拦污栅)、启闭机、埋件以及各种附件等组成。共有各种闸门(拦污栅)195扇,各类门槽(栅槽)301套,各型启闭机85台,金属结构工程量达57372t。2 金属结构的总体布置2 1 泄洪系统2 1 1 表孔闸门及启闭机表孔共7孔,孔口尺寸为12 5m×14m-13 5m(宽×高—水头,以下同),门型为双主横梁、圆柱铰直支臂弧形闸门,面板曲率半径1问题的提出水工金属结构是水工建筑物的重要组成部分之一,其运行是否正常直接影响水工建筑物的正常运行,若其中某一部件结构布置和选型不合理,势必造成闸门漏水、操作不方便或运行不灵活,从而导致水头和水量的损失,造成经济损失,影响维修工作的正常进行,甚至引起闸门的振动和威胁下游人群生命和财产安全。因此,为了水库金属结构的正常运行和建筑物的安全,合理布置水工金属结构和合理进行闸门各部件的选型与布置在水工金属结构设计中至关重要。2水库金属结构布置观音山水库位于江西省宜黄县,其金属结构部分包括正常溢洪道弧形闸门,坝中放空洞进口事故检修闸门,出口底孔弧形工作闸门和大坝左岸电站厂房引水发电系统拦污栅、检修、事故闸门以及与各闸门配套的门槽埋件和起吊设备。3存在问题及改造设计3.1正常溢洪道1)存在问题及原因原正常溢洪道弧形工作门共3孔,堰底高程215.00m,闸门尺寸7.0m×6.2m,闸门采用双主横梁、直支臂圆柱铰型式,面板曲率半径为7.0m,支..在水工建筑物的设计中，有时水工设计人员与金属结构设计人员没有配合好，出现一些问题，造成了不必要的损失。例如闸门无法安装、检修；闸门没有检修、安装的空间，或出现弧形闸门牛腿的角度错误；还有很多意想不到的问题。因此，只要我们同X设计人员经常沟通，通过实践总结经验，就能发现和避免很多问题。下面，我们简要谈一谈这些问题和解决的方法，供大家思考。１ 门槽与启闭机排架的布置问题表面上看来，这是一个很简单的问题，但却是设计者出现设计错误X频繁的地方，这里主要有两个问题。１．１ 排架柱子的位置问题（如图１）我们发现有些已建成的工程还没有投入使用就砸掉启闭机排架柱子的小横梁，或者拆掉门槽边上的拦杆。造成这种结果的原因是水工设计人员在设计柱子时，没有考虑闸门的使用问题，致使柱子间距Ａ小于闸门宽度Ｂ，造成闸门安装、检修的困难。我们总结出解决这个问题简单而X的方法，即设计柱子时只要满足Ａ＞Ｃ即可工程概况秭归县地处湖北省西部,位于三峡工程坝上库X,是世界文化名人屈原和革命先驱夏明翰的故里,中国脐橙之乡,X新阶段扶贫开发重点县和三峡库区移民大县。全县辖12个乡(镇)、192个村(居)、38.54万人,国土面积2427km2,素有“八山一水一分田”之称。秭归新县城所在茅坪镇位于长江西陵峡南岸,与举世瞩目的三峡大坝枢纽工程毗邻,集坝区、库区、城区、开发区为一体,系县城所在地、全县政治经济文化中心。全镇版图面积206km2,辖3个社区、18个行政村、174个农村社区,16个行政、事业单位,总人口84873人。全镇耕地面积1015.2hm2,经济作物为以种植蔬菜、茶叶和柑橘为主。2010年农作物总播种面积2755hm2,粮食作物播种面积1094hm2,蔬菜播种面积1153hm2,茶园面积1499hm2,柑橘面积1041hm2。秭归县泗溪水库工程由泗溪水库、供水管道工程等部分组成。供水管道经过灌区时预留分水阀,给坝下400hm2闸门概况威远江电站泄洪洞弧形工作闸门为大型高压深孔弧门，闸门孔口尺寸为7mx7m，水头71m，总水压力55(XX)kN，要求动水启闭，可局部开启。闸门总重218.4t，门叶分3节制造，门叶外形尺寸为7008~x9904.8~，支臂长gl74mm，曲率半径为R12侧刃士2~，除支臂外，其余均为散件发货。2闸门门叶制造2.1弧形闸门的制造要求为保证弧形闸门在高水头压力下的止水效果以及启闭状态正常，缩以及修边余t，边梁腹板及纵梁腹板采用数控切割机放样下料。为避免总装时应力集中，对所有下料后的单件和组拼单件都要进行矫正;面板分块卷制时用2000mm样板检测，使其严格控制在RI 1970+住smm。拼装时，面板朝下拼装于胎模，严格控制其弧度，面板拼点完毕，要松开所有门叶面板约束，使门叶整体结构处于自然状态下焊接。2.4焊接工艺制定焊接对控制弧门曲率半径至关重要，采用正确的焊接顺序和合理的焊接工艺是控制焊接变形的基本手段。施焊前，现场做了闸门概况珊溪水库泄洪洞弧形工作闸门为X大型高压深孔弧门,闸门孔口尺寸为7m×9m,水头91m,总水压力55000kN,要求动水启闭,可局部开启。弧门结构型式为主横梁、直支臂,球面支铰滑动轴承,选用1×4000kN的液压启闭机操作。闸门总重222 1t,门叶分三节制造,门叶外形尺寸为6956mm×9630mm,支臂长11376mm,曲率半径为R14000±2mm,除支臂外,其余均为散件发货。2 闸门制造2 1 泄洪洞弧形闸门的制造要求为保证弧形闸门在高水头压力下的止水效果以及启闭状态正常,设计要求闸门的曲率半径为R14000±2mm,其偏差方向应与门叶外弧曲率半径偏差方向一致,两侧曲率半径相对差应不大于1 0mm。要求对弧门门叶及支臂进行整体去应力退火,对弧门面板和侧水封座板进行整体铣削加工。2 2 闸门放样与下料(1)放样。为保证弧门整体弧度和曲率半径的正确,工厂对放样的精度进行了严格控制。放样的关键是控制其放样曲率半径和主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.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,蚀坑的深度前言沿海电厂多设有循环水系统,以通过海水冷却工质。钢闸门作为循环水系统重要设备,用于在机组的建造、调试或大修阶段隔离海水,以实现对循环水泵、凝汽器水室等重要设备的安装、调试或维护。由液压系统驱动的钢闸门称为液压钢闸门。液压钢闸门具有结构简单、维修方便、重量轻等特点,在沿海电厂循环水系统中具有广泛应用。本文基于液压钢闸门常见故障的现象分析其原因,并对其处理措施提出建议。1电厂循环水系统液压钢闸门介绍液压钢闸门由闸门本体、辅助设备(液压泵站、自动抓钩等)组成。(1)电厂循环水系统液压钢闸门本体介绍。电厂循环水系统钢闸门一般采用背水面单面密封,四边装有密封胶条。放置钢闸门的流道两侧设有钢槽(也作为钢闸门的上下的轨道),底部设有基槽,顶部设有门楣,共同构成了钢闸门的门座,与钢闸门密封面胶条接触密封。钢闸门迎水面设有多个千斤顶,用于压紧结合面,保证密封;所有千斤顶的液压油管与液压分配阀连接,液压分配阀通过软管与液压泵站连接。由于钢闸门迎引言某水库三孔泄洪洞年久失修,已无法正常运行,为保证该工程安全,需对泄洪洞洞身进行除险加固,并将检修闸门改为事故闸门。由于水库不允许放空,故需在检修闸门上游采取水下临时封堵措施,以保证泄洪洞除险加固在干场环境下安全施工。由于该泄洪洞检修闸门上游闸墩和导墙均无门槽或其他支撑点可利用[1],为满足施工要求,以中墩作为支撑点,拟采取两侧双悬臂平面钢闸门整体封堵方案。为研究该封堵方案的可行性,利用ANSYS workbench软件,采用空间有限元法[2]对双悬臂平面钢闸门进行数值模拟,取得了较好的效果。"有限元简化模型"#!双悬臂平面钢闸门参数双悬臂平面钢闸门依据规范[3]设计,闸门尺寸为6.0 m×1.6 m×0.05 m(宽×高×厚),材料为Q235钢,闸门由1个面板、3根主梁和11根次梁组成。泄洪洞平面布置及钢闸门主要构件尺寸见图1。闸门门前X大静压力水头为10 m。钢闸门下游侧2个中墩作为钢闸门支撑,中墩尺寸为2.0m×1.6前言水利工程的主要作用有两大方面,一是开发利用水资源,补充我国的能源格局;二是防洪抗旱,消除灾害,与我国的经济发展以及广大人民群众的生命财产安全息息相关。目前,在我国的水利工程当中,X主要的内容之一就是金属结构,其质量是否达到X标准是左右整个水利工程的使用质量以及使用寿命的关键因素。一般而言,金属结构指的是水利工程中压力钢管、清污装置、钢闸门拦污栅等金属结构设备。水利工程的建设由于工程的低于跨度广,施工时间长,并且具有非常明显的季节性,所以保证其施工质量就显得尤为重要了。部分施工单位为了追求更高的经济效益,往往会盲目加快工程期,导致水利工程的施工质量难以得到保证。因此,加强对水利工程中平面钢闸门制造质量的检测就具有了非常重要的现实意义。1水利工程中平面钢闸门制造质量检测的主要内容1.1防腐检测的内容是针对平面钢闸门的防腐耐锈能力的检测,包括其复合涂层的厚度、防腐耐锈的能力、涂层附着力系数等,对于结构的关键部件的防腐能力的检测当今世界科技飞速发展,钢闸门设计已经进入到了全新的三维可视化仿真设计阶段,相比于传统的钢闸门设计,三维参数化设计和二维设计相比有直观形象,容易事先发现设计缺陷等X点,我们自主研发的AUSPIC_VSD_SG平面钢闸门智能设计系统成为水利工程发展的一种智能化趋势,使设计者从繁琐的图纸绘制工作中解脱出来,有助于提高设计质量和效率,缩短设计周期,保证设计质量,这也是进行平面钢闸门智能设计系统研究的重要意义。一、AUSPIC_VSD_SG平面钢闸门智能设计系统AUSPIC_VSD_SG平面钢闸门智能设计系统,是通过X、成熟的Autodesk Inventor平台与VB.NET等编程语言相结合,使用二次开发技术实现平面钢闸门的可视化仿真,集平面钢闸门参数化建模、模型有限元分析以及施工详图与一体,使整个设计过程快捷、高效。在对已建工程的多套平面钢闸门CAD施工图和计算书的分析与整理的前提下,结合我们在虚拟现实方面的丰富经验,研发了基于I闸门防腐不当,不仅浪费防腐涂料,而且会造成钢材严重锈蚀和削弱闸门承载断面而影响闸门长期安全运行。在金属防腐工作中,X重要的质量控制环节是制造厂的钢材预处理工作,涂装前钢材表面处理(又称除锈)不仅要除去钢材表面锈蚀,而且还应包括除去覆盖在钢材表面的氧化铁、旧油漆以及沾污的油脂、焊渣、灰尘及污物。钢材表面的除锈质量评定,主要是指去除钢材表面污物的宏观清洁程度(又称清洁度)。现在钢闸门制造厂的除锈磨料一般都用河砂简述闸门是封堵水工建筑物过水孔口的重要设备之一,按水利水电工程的需要能够全部或局部开启这些孔口,以调节上下游水位和流量,满足防洪、灌溉、引水发电和通航要求。水利水电工程使用的钢闸门按结构形状分为平面闸门、弧形闸门和人字闸门。一般在静水工况,闸门平压后启闭的闸门,如电站厂房进水口工作闸门、尾水工作阀门或各类检修闸门等往往采用平面闸门。在动水工况,如泄洪或排沙通道往往采用弧形闸门。航道的船闸工作闸门一般采?简述钢闸门安装一般包括埋件安装和门叶组装两个部分。安装方案要根据闸门的型式和施工条件来确定。2 平面闸门安装平面闸门一般可分为平面滑动闸门、平面定轮闸门、平面浮式闸门和平面链轮闸门四种。2.1 埋件安装平面闸门埋件包括底槛、主轨、反轨、侧轨、门楣及钢衬的安装。一般均采用二期混凝土埋设。2.1.1 准备工作(1) 埋件安装前,门槽中的模板等杂物必须清除干净。一、二期混凝土的结合面应全部凿毛,调整预埋锚栓或清除预埋锚.平面钢闸门是水电站X常用的孔口封堵闸门,平面闸门的整体尺寸控制(包括门体的扭曲)主要由组成闸门各部件的制造质量和依靠合理的拼装与焊接程序予以保证。由于近期各水电站广泛使用摩擦系数较小的NL-150减磨滑道逐步替代了传统的胶木滑道,制作工艺要求闸门的滑道由工厂加工制造,滑道严格规定其厚度公差,在闸门总装时直接用螺栓连接在闸门边梁上,因此对闸门的支承滑道与止水座板平面的平面度和相对高程误差要求较高。为了保证上述要.水利水电工程钢闸门制造及安装质量关系着水电站的正常运行及安全,有着重要的经济效益与社会效益。为确保钢闸门制造及安装质量,对钢闸门制造的材料、加工工艺、焊接技术、防腐、制造及安装检验等都应严格按DL/T5018—1994标准规定的技术要求严格执行。一、一般技术要求 (1) 闸门应按规定程序批准的图纸和技术文件进行制造和安装,如有修改应有设计修改通知书。闸门制造前,应具备下列资料:1) 设计图样和技术文件,包括总图、装配图及零平面闸门抗磨滑道 50年代初以来,平面闸门的支承多采用木质酚醛层压塑料,这种支承滑道摩擦系数较大,而且摩擦系数随气候和运行条件的改变而变化,往往对闸门安全运行带来威胁。80年代以后,研制有多种新型抗磨材料,并成功的应用于各种平面钢闸门的滑道上。1.钢基铜塑复合材料三层复合材料是以钢为底材,在其上面烧结一层铜网,X后再在网络及其表面上压一层抗磨塑料作为减磨材料。我国现有二种减磨材料,即以GS-2型为代表的改性聚甲应用焊接工艺评定方法,提高钢闸门焊接质量 控制钢闸门制造和安装的焊接质量是保证水工钢闸门安全运行的至关重要的质量控制环节。过去由于焊缝质量不可靠而引起的闸门事故并不少见,究其原因,除了所采用的钢材和焊接材料性能较差外,主要系采用不适当的焊接工艺和不合理的焊接技术所致,同时也反映出缺乏质量保证体系,不能对焊接质量进行控制。目前我国水利电力部门所属主要钢闸门制造厂和各安装施工企业,都能先根据闸门结构特点.应用焊接工艺评定方法,提高钢闸门焊接质量 控制钢闸门制造和安装的焊接质量是保证水工钢闸门安全运行的至关重要的质量控制环节。过去由于焊缝质量不可靠而引起的闸门事故并不少见,究其原因,除了所采用的钢材和焊接材料性能较差外,主要系采用不适当的焊接工艺和不合理的焊接技术所致,同时也反映出缺乏质量保证体系,不能对焊接质量进行控制。目前我国水利电力部门所属主要钢闸门制造厂和各安装施工企业,都能先根据闸门结构特点建国以来，我国水利水电工程采用了大量的弧形钢闸门，经过长期运行，早期的一些闸门因采用平面假定体系设计方法，导致计算结果与实际的空间受力状态有一定的偏差，从而引发安全事故。近30多年来，空间有限元法逐渐成熟并在弧形钢闸门三维分析方面得到应用，然而，静力方面的研究大多局限于弧形钢闸门应力、变形的线性分析，而且，在建模阶段，大多没有考虑面板后面的加劲肋，在分析阶段，没有对弧形闸门的静力稳定性进行分析。此外，随着闸门的长期使用，闸门的锈蚀问题日益突出，但国内对弧形钢闸门面板局部锈蚀的研究仍十分有限。因此，本文进行了以下几个方面的研究：以不带有支臂腹杆的弧形钢闸门为研究对象，运用有限元法对其设计水头下的静力稳定性进行了非线性分析，并与规范中空间稳定计算公式的计算结果进行了对比，同时研究了桁架布置形式和截面尺寸对弧形钢闸门静力稳定的影响；对有、无面板加劲肋构件的弧形钢闸门进行了非线性分析，对比了两个模型的应力和位移结果，在此基础上，模拟了有弧形钢闸门是水工建筑物的重要组成部分,它以可封闭孔口面积大、水流条件较好、所需启闭力较小等X特的X势被广泛应用于泄水建筑物的工作门。20世纪50年代以来,中国水利水电工程采用了大量的弧形钢闸门,经过长期运行,绝大多数经受了设计条件的考验,运用性能良好,但早期的一些闸门因采用平面假定体系设计方法,导致计算结果与实际的空间受力状态有一定的偏差,从而引发安全事故。近30多年来,空间有限元法逐渐成熟并在弧形钢闸门三维分析方面得到应用,文献[1~2]分别对不同工程的弧形钢闸门三维实体模型进行了线性分析计算,但弧形闸门的面板厚度相对于其他两向的尺寸小得多,几何非线性效应比较明显,加之钢材本身是一种塑性材料,采用线性分析会提高闸门构件承载力,因此在分析过程中考虑结构非线性会使计算结果更趋近于闸门运行的真实情况。其次,由于荷载的长期作用及周围环境因素的影响,随着闸门使用年限的增长,闸门的锈蚀问题日益突出,近几年来,有些学者对弧形钢闸门局部锈蚀作关于弧门主框架失稳变形的假设 在主框架中,支臂上端与横梁固接,受到横梁的弹性约束;下端与支饺相连,对于常见的圆柱铰,在框架平面内亦属弹性固定。确定主框架的支承形式和失稳变形状态,是稳定分析的前提.根据弧门的特定环境和具定构造,可提出图1所示的三种失稳变形状态,即:有自由侧移的反对称失稳变形、无侧移的对称失稳变形和有约束侧移的反对称失变形。川片寸 图1框架失稳的形式 显然,对于支臂稳定而言,图1一a所示的反对称失稳无疑是X危险的一种失稳情况,求得这种情况的卜值,便可知协值变化范围的上限.但是,结合闸门的实际构造考虑,二侧有-角墙限制,闸门与侧墙间隙中,又有止水橡皮填紧,因此,也可能发生其它两种失稳变形,即图1一b,1一c。图1一b为下端弹性固定的框架,在水流荷载对称、止水橡皮嵌紧的情扭下,未产生侧移的对称失稳变形。图l一c则为由于荷载不对称、结构制造偏差、侧向止水稼皮压缩等原因发生的有约束侧移的反对称失稳变形。下面将对各种失稳. 引言某水电站是一座以发电为主,兼有灌溉效益的径流式电站.总装机容量51MW,水库总容量1.12亿m3.溢流坝段设置9个开敞式溢流孔,各孔设置10m×12m(宽×高)露顶式弧形工作闸门.该闸门于1972年安装并投入运行,至今已运行30年.该泄洪闸门经过几十年的长期运行,锈蚀情况较为普遍.并且,受当时计算工具和计算理论的限制,原设计方案是按平面体系方法计算的.这种设计方法是把整个结构体系分割成单个构件,将外载荷按照经验分配给各个构件,然后再对每个构件按平面力系进行分析,这样的处理忽略了结构的整体性及弧形闸门的空间结构特点,设计出的闸门可能在一些地方设计过于保守,而在一些关键部位又安全裕度不够,从而造成整个结构的不安全性[1,2].为确保该泄洪闸门的安全、可靠运行,辅助现场测试(静态、动态测试),建立了与实际结构更近似的空间结构有限元模型,并对其进行了三维有限元变形、应力分析,全面地了解整个结构的受力状态及薄弱环节,为泄洪闸门的安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增加。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、过水条件较好、启闭迅速、埋件少等X点，得到了非常广泛的应用。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，X终原因是传统设计方法存在缺陷。按照传统的经验加理论验算的方法设计出来的闸门结构，安全系数偏大，但整体应力分布很不均匀，致使工程的投资偏大，却很难保证结构整体安全运行。因此，有必要对弧形闸门的设计方法进行改进。结构X化理论是改进闸门设计的X方法之一。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X化方面。鲜有利用结构拓扑X化理论X化水工钢闸门的研究成果出现。本文根据连续体拓扑X化理论，结合结构有限元分析软件，较系统地进行了新型弧形钢闸门设计方法探讨。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：X先，将设..0引言弧形钢闸门具有启闭灵活,操作性好,水流条件好等X点被广泛应用于泄水建筑物的工作闸门[1]。按照国内现行的行业规范《水电水利工程钢闸门设计规范》,闸门设计采用平面结构体系的结构力学法,弧形闸门的纵向梁系和面板,可忽略其曲率的影响,近似按直梁和平板进行验算[2]。这种方法是将弧形闸门简化分解为单个构件(面板、主梁、水平次梁、垂直次梁、支臂等),然后按平面体系的结构力学对每一部件进行计算。但弧形钢闸门是个空间结构,外部荷载将由全部结构共同承担。按照平面体系方法不能准确反映弧形钢闸门的空间结构真实受力情况,设计出的闸门可能在一些部件上过于保守,而在一些关键部位又可能安全裕度不够,从而造成整个结构的不安全[3]。随着计算技术和计算机硬件的发展,有限元分析技术在工程技术X域得到越来越广泛的应用。国内关于弧形钢闸门有限元计算分析的文献都是针对具体的工程进行计算。但有限元方法的计算结果与单元型式、网格疏密、荷载类型及边界约束条件有直接关系水工弧形钢闸门由于其封闭面积大,启闭方便,预埋件少,闸墩高度小等X点,被广泛的应用于水工建筑物中。钢闸门的传统设计采用平面体系法或空间体系法,得到的钢闸门传力路径不够合理,造成结构自重过大,耗费大且不利于操作。此外,实际工程中很多钢闸门的破坏形式为结构失稳破坏,多归因于传统设计方法的不足。结构拓扑X化是一种X新结构X化理论,可应用于概念性结构设计。本文尝试给出一种新型的三支座大跨度水工弧门的设计方案:X先利用拓扑X化理论设计水工弧形钢闸门各支撑部件的X佳构型;其次,根据概念设计结果组装出水工弧形钢闸门整体模型;再次,利用尺寸X化技术,在保证弧形钢闸门变形、应力、自振频率、屈曲因子等要求的前提下,降低结构自重;然后校核钢闸门设计在其他工况下是否满足应力、应变、自振频率、屈曲因子等参数要求,确保结构安全运行;X后利用Keyshot软件渲染得到三支座弧形钢闸门结构效果图。在整个设计过程采用数值模拟软件Hyperworks展开建模随着水利水电事业的迅速发展和工业生产水平的日益提高,水工钢闸门的规模越来越大,新型结构不断涌现。由于弧形闸门具有封闭的孔口面积大、闸墩高度小、过水条件较好、启闭迅速、埋件少等X点,因此国内外都将弧形钢闸门作为泄洪控制的主要门型。但是,弧形钢闸门在其应用历史中出现了不少事故。调查发现,各类闸门事故都是因支臂失稳引起的,而X终原因在于传统设计方法中存在的问题。目前,设计水工钢闸门主要还是采用传统的设计方法。而且按照传统设计方法设计出的结构整体应力分布不均、较保守、安全系数偏大,致使工程投资增加,造成不必要的浪费,因而有必要对闸门进行X化设计。我国自20世纪中期以来,从数学模型、X化方法以及工程应用的实用性等角度,对水工弧形钢闸门X化设计进行了比较深入的探讨和研究。至目前为止,利用结构拓扑X化理论X化设计水利工程结构的研究成果中尚无比较理想的报道。本文根据结构有限元分析和拓扑X化的相关理论,利用成熟的有限元软件HyperWorks的拓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增加。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、过水条件较好、启闭迅速、埋件少等X点，得到了非常广泛的应用。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，X终原因是传统设计方法存在缺陷。按照传统的经验加理论验算的方法设计出来的闸门结构，安全系数偏大，但整体应力分布很不均匀，致使工程的投资偏大，却很难保证结构整体安全运行。因此，有必要对弧形闸门的设计方法进行改进。结构X化理论是改进闸门设计的X方法之一。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X化方面。鲜有利用结构拓扑X化理论X化水工钢闸门的研究成果出现。本文根据连续体拓扑X化理论，结合结构有限元分析软件，较系统地进行了新型弧形钢闸门设计方法探讨。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：X先，将设.闸门是水工建筑物的重要组成部分,其运行情况既关系到整个枢纽建筑物的安全,又关系到枢纽综合效益的充分发挥,以及枢纽下游城乡居民的安危. 根据《水利水电闸门技术特性手册》〔‘〕中的不完全统计,我国建造的弧形闸门有遗27座(1984年底资料),其中有相当数量(约占1/3)的弧形闸门,使用年限已达到或X过《水利经济计算规范(SD137一85)》中:大型闸门、阀、启闭机的折旧年限为30年,甲小型闸门、阀、启闭机为20年的规定.对这些继续使用的闸门的安全性和可靠度的评侨,不仅有现实意义,也有很大的社会意义. 又据文献压2口对马山闸等扭个工程的低水头弧形闸门的失事调查,这些工程共有问门159扇,失事的闸门有40扇,分析失事原因:由于支竹的失稳弯曲、断裂约占5。%以卜;其他有因施工质量差引起门叶拼接焊缝开裂、下弦杆焊缝拉脱;也有因运行操作不少操作规程,致使门顶过水或X载运行 我国绝大多数的弧形闸门目前是处于正常运行状态中,但也不可否认,有些闸门.水工弧形钢闸门在开启、关闭和开启一定的角度的过程当中,水工闸门会发生不同程度的系统振动现象。水工闸门系统的振动的剧烈程度在某些情况下会十分的严重,情况严重时会造成水工闸门系统的破坏和临近构筑物的一并破坏。在目前的研究中,对于水工弧形钢闸门振动问题的研究具有十分重要的现实意义。本文以某水电站泄洪洞中的一扇弧形钢闸门为研究对象,采用流固耦合理论,利用附加质量法对其进行静力分析、动力特性分析以及水体脉动压力作用下的动力响应分析;通过数值模拟计算得到了水工闸门在背后有水、无水及水工闸门的不同开启角度情况下的自振频率和振型特征,还有水工闸门的自振频率变化情况随闸门开度变化的内在变化规律。本文的主要结论如下:(1)静力分析结果显示,水工闸门的横梁以及纵梁的应力变化幅度相对较小,而且分布相对对称。闸门的上下臂在受力方面比较均匀,杆件的应力分布无论从规律上看还是从大小上看比较相似,说明弧形闸门的结构形式布置是合理的。水工弧形闸门系统的总体结构变水工闸门等钢结构是水利水电工程的重要组成部分,其运用的好坏,直接影响工程效益的发挥。这些结构由于长期浸水、干湿交替,以及在日光曝晒、高速水流、沿海盐雾、水生物等各种环境中工作,普遍发生不同程度的腐蚀。有的在淡水中工作的水工闸门,运用15年后即发生比较严重的锈蚀,-10毫米厚的面板被锈蚀2~3毫米。经抗拉试验,一般锈蚀杆件的承载能力降低1/3,严重锈蚀杆件的承载能力降低2/3,甚至有些钢闸门运用仅十七、八年即失去工作能力。至于在含盐雾大气或海水中工作的挡潮闸门,腐蚀则更为严重。因此,积极开展钢结构X研究工作,采取X的X措施,对节约钢材,保证工程安全,具有重要意义。多年来,国内许多单位包括我们三河闸在内,在这方面做了不少工作,取得了一些成果,主要是:筛选出一批X质高效涂料,可将淡水中钢结构的保护周期提高到10年左右,常处大气中的结构可延长到15年以上,近年来又推广应用了喷锌保护、外加电流阴极保护与涂料联合X等X技术本文在文献分析和工程案例剖析的基础上，以湾湾川水电站弧形钢闸门为工程背景，提出了新的锈蚀函数并分析了锈蚀对闸门构件及其结构可靠性的影响，以该工程钢闸门结构为例进行了X化设计，同时分析了由于锈蚀所导致闸门各个构件尺寸的变化对闸门整体的影响。主要研究内容如下：（1）分析了既有水工钢闸门改造原因，总结得出了闸门改造的主要因素分为人为因素和非人为因素，在非人为干扰的情况下，锈蚀是影响闸门改造的主要因素；（2）对运行34年的湾湾川弧形钢闸门材料做了性能实验分析，分析了锈蚀对水工钢闸门材料内部的影响，验证了锈蚀并不影响材料本身的化学成分及力学性能，证明了锈蚀使构件受力面积减小进而引起钢闸门结构的抗力衰减；（3）研究了既有水工钢闸门的锈蚀行为，改进并提出了新的非线性锈蚀函数，同时分析了在该锈蚀函数下，钢闸门构件的抗力衰减和可靠度指标的变化情况，指导运行中的工程闸门及时改造更新，降低结构失效的风险；（4）应用有限元软件及一阶X化法对弧形闸门整体闸门是水工建筑物的重要组成部分,其运行情况既关系到整个枢纽建筑物的安全,又关系到枢纽综合效益的充分发挥,以及枢纽下游城乡居民的安危. 根据《水利水电闸门技术特性手册》〔‘〕中的不完全统计,我国建造的弧形闸门有遗27座(1984年底资料),其中有相当数量(约占1/3)的弧形闸门,使用年限已达到或X过《水利经济计算规范(SD137一85)》中:大型闸门、阀、启闭机的折旧年限为30年,甲小型闸门、阀、启闭机为20年的规定.对这些继续使用的闸门的安全性和可靠度的评侨,不仅有现实意义,也有很大的社会意义. 又据文献压2口对马山闸等扭个工程的低水头弧形闸门的失事调查,这些工程共有问门159扇,失事的闸门有40扇,分析失事原因:由于支竹的失稳弯曲、断裂约占5。%以卜;其他有因施工质量差引起门叶拼接焊缝开裂、下弦杆焊缝拉脱;也有因运行操作不少操作规程,致使门顶过水或X载运行 我国绝大多数的弧形闸门目前是处于正常运行状态中,但也不可否认,有些闸门闸门是设置在水工建筑物各种过水孔道上的控制设备,是水工建筑物的重要组成部分之一,其作用是在不同使用情况下按照运行要求关闭或开放过水孔道,以拦阻水流,调节水位,泄放流量等,对工程的正常运行和充分发挥效益起着十分重要的作用.传统的设计方法是由设计人员先凭经验或参考类似的工程情况,初定闸门的结构布置和各构件的截面尺寸,分别对各构件的强度、刚度和稳定性进行验算,然后根据验算结果作适当修正后,便作为X终的设计方案.虽然有的工程也作方案比较,但由于计算工作量大,对设计人员来说不可能作太多的可选方案,这样设计出来的结构带有一定的盲目性.同时按这种方法所设计的闸门,从运行情况来看,很少因为静力强度不够而遭到破坏[1],往往是设计较保守,安全系数偏大,致使工程投资增加,造成不必要的浪费,因而有必要对闸门结构进行X化设计,以弥补传统设计方法的不足.目前,对闸门结构的X化多将其简化为平面体系,或分别对各构件进行X化,而各构件的XX往往不能等同于结构整.狐形钢闸门是水工建筑物中运用X广的门型之一。建国以来,我国水利水电工程采用的弧形钢闸门约占钢闸门总数的三分之一。这些弧门经过长期运行,绝大多数经受了设计条件的考验,运用性能良泳但是,早期建造的部分水库溢洪道和水闸低水头弧门,由于种种原因,有的在运行中发生了强烈振动,有的甚至遭到破坏(‘)。在国外,这种大跨轻型弧门失事的实例也不少见,如日本和知坝堰顶弧形闸门(4孔一 9 X 12—12米)、美国麦克莱伦一克尔阿肯色河航运系统的弧形闸门等也遭到破坏。1974年,我们受水电部钢闸门规范修订组委托,曾对我国部分失事弧门作过现场调查。现就调查情况作初步分析。 一、弧门失事情况调查 国内低水头弧门失事实例列于表一1。现将失事情况择举如下: 表二中1号闸门设于某水库潜没式溢洪道上,库区X大吹程7.5公里。1965年根据水工模型试验建议,为扩大孔口流量系数,于原胸墙前面增建半径为1米的4/1圆弧导流板(见图一二)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1.工程概况浑河闸位于浑河中下游,在辽宁省沈阳市于洪区后漠家堡村,距大伙房水库75 km。该闸是大伙房水库下游灌溉用水控制工程,由浑蒲灌区进水闸、浑河拦河闸、浑沙灌区进水闸三部分组成。浑河拦河闸共22孔,由左至右分别编号为1号、2 号、…、21号和22号,其中 1 号、2 号、3 号及 20 号、21 号、22 号为冲沙闸,其余 16 孔为泄水闸。浑河拦河闸闸门型式为弧形钢闸门,过流堰为宽顶堰,堰顶高程为31.50 m。浑河拦河闸设计洪水为50年一遇,设计水位 37.74 m,流量 0.402 万 m3/s;校核洪水为200年一遇,校核水位38.35 m ,流量0.500万m3/s;正常挡水位为35.00 m。闸门门板高 4.00 m,宽 9.74 m,属中型闸门,闸门等X为3X。该工程是 1959 年 9 月竣工投入使用的,至今已运行 43年。该钢闸门运行中出现的漏水、闸门止水脱落、闸门门板大面积锈蚀甚至门板侧缘出现孔洞等问题..弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一。但闸门在启闭过程或局部开启时，甚至在关闭挡水时，常常产生振动，振动有时会达到相当严重的地步，从而可能引起闸门的动力破坏或某些构件的动力失稳。因此，弧形闸门的动力问题一直属于闸门设计和运行过程中一个需要解决的重要问题。弧形钢闸门的失事往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失稳定所致。实测结果表明，将柱(支臂)按两端铰接压杆计算得到的自振频率值，与实测频率值很接近。因此将弧门柱视为处于空气中的两端铰接压杆，在纵向干扰力(由弧门门叶和主梁传来的动水压力)作用下进行动力稳定分析，基本能反映弧门柱的主要工作特性。本文在对平面刚架稳定性分析的基础上，根据弧门主框架柱的柱端约束条件，把水体对闸门面板的作用力简化为一个周期性变化的简谐荷载，根据弹性体系动力稳定理论，分析了两端铰接斜杆在周期性变化的简谐荷载作用下的动力稳定性，找出影响因素与其动力特性的关系。经过计算和分析，得出了一些有价值的结论。本文的工作?弧形钢闸门是水利水电工程枢纽的调节结构和咽喉,随着高坝大库建设的发展,弧形钢闸门向着高水头方向发展,承受的总水压力越来越大。对于高水头弧形钢闸门,主框架的薄壁主梁的梁高被设计的越来越大来承受高水头水荷载,致使其跨高比越来越小,属于分布荷载作用下发生横力弯曲的深梁,从而使主框架成为深梁框架,结构的空间效应十分显著。深梁框架的强度及动力稳定性问题是高水头弧形钢闸门及许多钢结构工程设计中亟待研究和解决的重要课题,本文围绕这两个核心问题展开研究,针对现有分析方法的不足之处,以提高计算精度和计算效率为目标,改进深梁框架的强度及动力稳定性分析方法,使之能适应高水头弧形钢闸门设计的需要,具体工作如下:(1)主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究:::以高水头弧形钢闸门主框架的单轴对称工字形截面薄壁深梁为研究对象,针对其横力弯曲强度计算这一经典力学问题进行系统研究,建立了薄壁深梁横力弯曲的弯剪耦合力学模型结构失稳是钢结构破坏的重要形式。近年来结构动力失稳问题虽已有一些研究成果，但弧形钢闸门动力稳定性问题一直没有得以解决。在国内，从上个世纪60 年代开始就有一些学者对弧形钢闸门动力稳定性这一问题进行研究。他们研究发现导致闸门失事的原因很多，但有两个共同特征值得注意：一是失事闸门全是因支臂丧失稳定导致破坏的，二是都在明显的动力荷载作用下发生破坏。目前的研究成果还不能定量的得出梁柱刚度比、水深等因素对弧门主框架动力稳定性的影响关系。因为，影响闸门动力稳定性的因素很复杂，诸如闸门的质量、刚度分布情况、固有频率、干扰力频率、流固耦合等等，这些因素都影响闸门的动力稳定性，所以，还需进一步对弧形钢闸门动力稳定性进行研究。论文的主要研究工作与成果如下：1. 利用静力平衡法、有限元法对三种形式平面钢框架的静力稳定性问题进行分析，建立单柱概化平面框架（考虑各种边界约束及失稳模态）整体稳定性的计算通用模型，并给出了解析解和数值解。2. 对弧形钢闸门主弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一。但闸门在启闭过程或局部开启时，甚至在关闭挡水时，常常产生振动，振动有时会达到相当严重的地步，从而可能引起闸门的动力破坏或某些构件的动力失稳。因此，弧形闸门的动力问题一直属于闸门设计和运行过程中一个需要解决的重要问题。弧形钢闸门的失事往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失稳定所致。实测结果表明，将柱(支臂)按两端铰接压杆计算得到的自振频率值，与实测频率值很接近。因此将弧门柱视为处于空气中的两端铰接压杆，在纵向干扰力(由弧门门叶和主梁传来的动水压力)作用下进行动力稳定分析，基本能反映弧门柱的主要工作特性。本文在对平面刚架稳定性分析的基础上，根据弧门主框架柱的柱端约束条件，把水体对闸门面板的作用力简化为一个周期性变化的简谐荷载，根据弹性体系动力稳定理论，分析了两端铰接斜杆在周期性变化的简谐荷载作用下的动力稳定性，找出影响因素与其动力特性的关系。经过计算和分析，得出了一些有价值的结论。本文的工作弧形钢闸门是水利水电工程枢纽的调节结构和咽喉,随着高坝大库建设的发展,弧形钢闸门向着高水头方向发展,承受的总水压力越来越大。对于高水头弧形钢闸门,主框架的薄壁主梁的梁高被设计的越来越大来承受高水头水荷载,致使其跨高比越来越小,属于分布荷载作用下发生横力弯曲的深梁,从而使主框架成为深梁框架,结构的空间效应十分显著。深梁框架的强度及动力稳定性问题是高水头弧形钢闸门及许多钢结构工程设计中亟待研究和解决的重要课题,本文围绕这两个核心问题展开研究,针对现有分析方法的不足之处,以提高计算精度和计算效率为目标,改进深梁框架的强度及动力稳定性分析方法,使之能适应高水头弧形钢闸门设计的需要,具体工作如下:(1)主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究:::以高水头弧形钢闸门主框架的单轴对称工字形截面薄壁深梁为研究对象,针对其横力弯曲强度计算这一经典力学问题进行系统研究,建立了薄壁深梁横力弯曲的弯剪耦合力学模型,结构失稳是钢结构破坏的重要形式。近年来结构动力失稳问题虽已有一些研究成果，但弧形钢闸门动力稳定性问题一直没有得以解决。在国内，从上个世纪60 年代开始就有一些学者对弧形钢闸门动力稳定性这一问题进行研究。他们研究发现导致闸门失事的原因很多，但有两个共同特征值得注意：一是失事闸门全是因支臂丧失稳定导致破坏的，二是都在明显的动力荷载作用下发生破坏。目前的研究成果还不能定量的得出梁柱刚度比、水深等因素对弧门主框架动力稳定性的影响关系。因为，影响闸门动力稳定性的因素很复杂，诸如闸门的质量、刚度分布情况、固有频率、干扰力频率、流固耦合等等，这些因素都影响闸门的动力稳定性，所以，还需进一步对弧形钢闸门动力稳定性进行研究。论文的主要研究工作与成果如下：1. 利用静力平衡法、有限元法对三种形式平面钢框架的静力稳定性问题进行分析，建立单柱概化平面框架（考虑各种边界约束及失稳模态）整体稳定性的计算通用模型，并给出了解析解和数值解。2. 对弧形钢闸门主直杆的动力稳定性分析（Ⅰ）孙强（安徽建筑工业学院建筑工程系，合肥，２３００２２）摘要：通过杆在竖向动力荷载作用下的分析，研究了杆件的动力稳定性及参数共振，导出了在种支承条件下杆的动力稳定计算公式，供工程设计参考．关键词：动力稳定性，竖向动力荷载，参数共振，动力方程Ｑ引言对于杆件常遇到受轴向动力荷载作用的情况，如公路桥的行架、机器厂房、桥墩等，有必要研究在竖向动力荷载作用下，杆件的动力稳定问题，使构件处于稳定工作状态，不致产生参数共振，避免结构发生失稳破坏，此都涉及到杆件的稳定性分析。本文针对此方面问题，进行了初步探讨，提出了杆件动力稳定区和不稳定区确定的方法，在研究两端铰支杆的动力分析的基础上，分别推导出了杯在各种支承情况下，杆的动力稳定计算公式，为研究杆的动荷性能提供了一种分析方法，可供工程实际参考。ｌ杆的动力稳定区和不稳定区的确定对于直杆承受轴向动力荷载的作用，其动力方程为：其中：ＥＪ为直杆的抗弯刚度，动力稳定性分析是属于与振动、稳定都相关联的研究X域。由于近来存在大量动力失稳的现象,因此,该理论在工程上的应用一直很受重视。大家知道,当结构受纵向动荷载作用时,却往往会发生横向振动,这种现象与横向荷载引起的共振是有本质区别的。产生这种现象的原因是由于纵向动力荷载以参数形式列人扰动平衡方程的齐次式中,是扰频夕与横向自振圆频率。近似满足口二2。时·,所发生的一种参数共振。 该理论的经典算法于60年代由鲍洛金在文献〔l〕中提出,1968年,Brown〔幻X次将有限元法用于结构动力稳定性分析中,接着ThomaS〔4一6〕、Datta〔8〕、Franklin〔3〕等人又提出变截面梁、‘正交平面刚架等结构在竖向周期荷载下的动力稳定性分析方法,至于空间杆系的动力稳定分析,由于存在如下三点困难,迄今尚无人做过。 其一,对任意杆系结构来说,即使只受竖向动荷载作用,其动力方程也是非齐次的,对于非齐次方程能否沿用现今的动力稳定分析方法,就不太好说了引青桩基础在公路桥梁、港口码头、动力机械基础、高层大跨建筑工程中应用非常广泛。桩基的振动分析是一个很复杂的研究课题，由于桩上共同作用的复杂性，许多问题还需作深入的研究。有关桩受斜向动力荷载作用下的桩基动力稳定性的研究，目前，很少见到国内外对此方面问题的报道。而实际结构物如动力机械基础设计、桥梁桩基设计等，正常使用情况下，都有动力荷载由基脚传给桩基，造成桩受动力荷载作用的情况。本文对此方面问题进行了探讨，分析了斜向动载下基桩的动力稳定性及参数共振，可供桩基作动力分析时参考。2斜向动荷载下桩基动力分析桩的竖向振动的基本假设为：（l）桩是等直截面的、弹性的；（2）桩周表面与土紧密接触；（3）桩周上是由无限薄层组成的线弹性体。为了便于分析，取两端铰接桩作为分析模型。桩顶作用一倾角为。的谐振力x。＋N，--。t．桩长为L，地基土横向抗力系数K一月上头Es券""，o、Es为土的油松比和弹性模量．如囹1所示。将斜向振动力化为沿水平和垂直两个前言沿海电厂多设有循环水系统,以通过海水冷却工质。钢闸门作为循环水系统重要设备,用于在机组的建造、调试或大修阶段隔离海水,以实现对循环水泵、凝汽器水室等重要设备的安装、调试或维护。由液压系统驱动的钢闸门称为液压钢闸门。液压钢闸门具有结构简单、维修方便、重量轻等特点,在沿海电厂循环水系统中具有广泛应用。本文基于液压钢闸门常见故障的现象分析其原因,并对其处理措施提出建议。1电厂循环水系统液压钢闸门介绍液压钢闸门由闸门本体、辅助设备(液压泵站、自动抓钩等)组成。(1)电厂循环水系统液压钢闸门本体介绍。电厂循环水系统钢闸门一般采用背水面单面密封,四边装有密封胶条。放置钢闸门的流道两侧设有钢槽(也作为钢闸门的上下的轨道),底部设有基槽,顶部设有门楣,共同构成了钢闸门的门座,与钢闸门密封面胶条接触密封。钢闸门迎水面设有多个千斤顶,用于压紧结合面,保证密封;所有千斤顶的液压油管与液压分配阀连接,液压分配阀通过软管与液压泵站连接。由于钢闸门迎前言沿海电厂多设有循环水系统,以通过海水冷却工质。钢闸门作为循环水系统重要设备,用于在机组的建造、调试或大修阶段隔离海水,以实现对循环水泵、凝汽器水室等重要设备的安装、调试或维护。由液压系统驱动的钢闸门称为液压钢闸门。液压钢闸门具有结构简单、维修方便、重量轻等特点,在沿海电厂循环水系统中具有广泛应用。本文基于液压钢闸门常见故障的现象分析其原因,并对其处理措施提出建议。1电厂循环水系统液压钢闸门介绍液压钢闸门由闸门本体、辅助设备(液压泵站、自动抓钩等)组成。(1)电厂循环水系统液压钢闸门本体介绍。电厂循环水系统钢闸门一般采用背水面单面密封,四边装有密封胶条。放置钢闸门的流道两侧设有钢槽(也作为钢闸门的上下的轨道),底部设有基槽,顶部设有门楣,共同构成了钢闸门的门座,与钢闸门密封面胶条接触密封。钢闸门迎水面设有多个千斤顶,用于压紧结合面,保证密封;所有千斤顶的液压油管与液压分配阀连接,液压分配阀通过软管与液压泵站连接。由于钢闸门迎水工钢闸门是水电站、水库、水闸、船闸等水工建筑物中控制水位的重要构件,它长期浸没水下,在启闭时频繁的干湿交替,受到高速水流的冲刷,特别是水线部分受到水、日光及水生物的作用,还受到水浪、泥沙、冰凌和其他漂浮物的冲蚀,钢材很容易腐蚀,钢闸门的承载能力明显降低。腐蚀不仅影响结构的安全运行,还要消耗大量的人力、物力、财力进行X工作,据一些水闸工程统计,每年用于闸门防腐的经费约占全年维修费用的一半,同时还要调动大量的劳动力来除锈、油漆或喷涂等。采用涂料保护一般使用3～5年就失效,工效低、维护费用高。因此,为X地控制钢铁的腐蚀、延长钢闸门的使用寿命,确保水利水电工程的完整和安全,钢闸门的长效防腐问题已引起人们的广泛关注。一、水工钢闸门腐蚀的基本原理钢铁发生腐蚀是受外部介质的化学作用或电化学作用而造成的。水工钢闸门腐蚀基本属于电化学腐蚀。电化学腐蚀和化学腐蚀的不同点在于前者在进行的过程中有电流产生,按照电化学作用机理,金属腐蚀反应有一个引言水电站钢闸门的类型较多,可以按其工作性质、设置部位或结构形式进行分类。按工作性质可分为快速事故闸门、检修闸门、封堵闸门和工作闸门。按结构形式可分为平面闸门和弧形闸门。按设置部位可分为进水口闸门、溢洪道闸门、导流洞闸门和厂房尾水闸门。当今的钢闸门大多数采用钢结构组装、焊接成型,钢闸门制造的重点和难点在于对其制造工艺和焊接工艺的控制。重点是以进水口平面快速事故闸门门叶为例,对水电站钢闸门的制造工艺进行分析。1进水口平面快速事故闸门门叶制造工艺流程进水口平面快速事故闸门门叶制造工艺流程见图1。2平面钢闸门门叶制造工艺2.1原材料采购与检验原材料采购与检验是进水口平面快速事故闸门门叶制造工艺流程的X1个环节,是整个制造活动的基础。采购质量合格且价格便宜的原材料,不仅从源头上控制产品质量,而且能提高企业的利润。因此原材料进场的检验环节是制造工艺必不可少的一道工序。图1进水口平面快速事故闸门门叶制造工艺流程图进场原材料检验方法一般包在中、小型水利枢纽及水电站金属结构闸门中,平面钢闸门运用较为广泛,工程布置多在水库的输水洞、渠道及水电站进水口、尾水渠,具有设备结构简单,制造、安装容易,维修方便,综合造价低,运行安全可靠等X点。但在运行中常出现以下问题:(1)止水密封不严,造成严重漏水;(2)门体锈蚀严重,不能正常使用;(3)启闭不灵活。为确保平面钢闸门的工程质量和运行安全,针对上述问题,需在其设计、施工及维护等方面提出更高的要求。一、水工钢闸门存在的问题水工钢闸门是水工建筑物中的关键性设备之一,不但要安全可靠,而且要运行管理方便,同时要求布局和结构上经济合理。但在实现这一目的时,往往在水工结构和钢闸门、启闭机之间,以及在钢闸门、启闭机本身选型和布置等方面都有矛盾存在。如在规划闸门的设置部位、结构形式、孔口尺寸以及工作水头等方面,两者之间就会出现矛盾。一般反映在中小型工程上的矛盾还不算大,对于中型以上的工程,矛盾就会显得较为突出。特别是大江大河的高坝水库工程钢闸门是水利水电工程的重要组成部分,钢闸门由于强度高,重量轻,使用维护方便,自20世纪80年代以来在我国水利行业得到广泛应用。在实际运行中,由于钢闸门启闭频繁,水位的变化造成环境干湿交替;加之受水质、气体、阳光及水生物的侵蚀,以及泥沙、冰凌和漂浮物的冲击作用,钢闸门运用过程中易因锈蚀而遭到破坏。因此防腐处理是工程管理部门面临的重要课题之一。一、钢闸门腐蚀的原理钢闸门运行时既有部分门体暴露在空气中,也有一部分浸入水中,并随水位变化处于干湿交替的状态,因此钢闸门的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀,主要因素的还是电化腐蚀。海水、江水、河水、湖水由于受生活污水、工业废水以及生物等因素的污染,成分复杂。水中所含杂质可离解为带电荷的离子如Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-、CO32-,这些离子的存在改变了纯水极微的导电性能,成为电解质溶液。加之钢闸门部分裸露于大气中,大气中也含有多种腐蚀介质,受水蒸气或雨、雪、霜、雾影响,使闸门表面随着水利水电事业的迅速发展和工业生产水平的日益提高,水工钢闸门的规模越来越大,新型结构不断涌现。由于弧形闸门具有封闭的孔口面积大、闸墩高度小、过水条件较好、启闭迅速、埋件少等X点,因此国内外都将弧形钢闸门作为泄洪控制的主要门型。但是,弧形钢闸门在其应用历史中出现了不少事故。调查发现,各类闸门事故都是因支臂失稳引起的,而X终原因在于传统设计方法中存在的问题。目前,设计水工钢闸门主要还是采用传统的设计方法。而且按照传统设计方法设计出的结构整体应力分布不均、较保守、安全系数偏大,致使工程投资增加,造成不必要的浪费,因而有必要对闸门进行X化设计。我国自20世纪中期以来,从数学模型、X化方法以及工程应用的实用性等角度,对水工弧形钢闸门X化设计进行了比较深入的探讨和研究。至目前为止,利用结构拓扑X化理论X化设计水利工程结构的研究成果中尚无比较理想的报道。本文根据结构有限元分析和拓扑X化的相关理论,利用成熟的有限元软件HyperWorks的拓问题的提出弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一．１９４９年以来，通过长期的工程实践，我国在弧形闸门设计、制造及运行等方面都积累了不少经验，技术水平也有了很大提高，绝大多数闸门经过长期运行，经受了设计条件的考验，运行性能良好．但是，全国一些工程的低水头弧形闸门失事破坏的实例也不少见，据不完全统计，已有２０多起．在国外，这种大跨径轻型低水头弧形闸门失事的实例也时有发生，如日本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也遭到了破坏．通过对国内外弧形闸门事故的调查分析［１］发现，虽然失事原因是多方面的，诸如水工结构布置不当、制造安装要求不严、运行管理经验不足及闸门支臂刚度较差等等，但是，仔细研究这些事故后，也能找出一些规律性．尽管这些失事闸门的运行条件、结构尺寸、构造型式各不相同，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：①从破坏内因分析，失事闸门全是因支臂丧失稳定，发生弯.闸门是水工建筑物的重要组成部分,其运行情况既关系到整个枢纽建筑物的安全,又关系到枢纽综合效益的充分发挥,以及枢纽下游城乡居民的安危. 根据《水利水电闸门技术特性手册》〔‘〕中的不完全统计,我国建造的弧形闸门有遗27座(1984年底资料),其中有相当数量(约占1/3)的弧形闸门,使用年限已达到或X过《水利经济计算规范(SD137一85)》中:大型闸门、阀、启闭机的折旧年限为30年,甲小型闸门、阀、启闭机为20年的规定.对这些继续使用的闸门的安全性和可靠度的评侨,不仅有现实意义,也有很大的社会意义. 又据文献压2口对马山闸等扭个工程的低水头弧形闸门的失事调查,这些工程共有问门159扇,失事的闸门有40扇,分析失事原因:由于支竹的失稳弯曲、断裂约占5。%以卜;其他有因施工质量差引起门叶拼接焊缝开裂、下弦杆焊缝拉脱;也有因运行操作不少操作规程,致使门顶过水或X载运行 我国绝大多数的弧形闸门目前是处于正常运行状态中,但也不可否认,有些闸门.现行的钢闸门设计规范中有两种结构计算方法:平面体系方法和空间体系方法。过去对闸门的结构计算通常采用平面体系方法,由于不能反映结构的空间效应使计算结果误差比较大。如在一些地方比实测值大,造成不必要的材料浪费,而在一些关键部位又有可能偏小,危及整个结构的安全;特别是深孔钢闸门具有很强的空间效应,各个构件截面尺寸大联系紧密,共同协调工作。而平面体系法实际上恰恰是把一个空间承重结构划分成几个X立的平面结构系统,割裂了构件之间的协调性,说明该方法显然是不合理的。因此,有必要对闸门特别是深孔钢闸门这种特殊结构的结构特性、力学机理做深入的分析,弄清楚每一构件的受力特点及薄弱环节,改进计算方法,充分利用其空间体系的整体工作特点,科学合理地配置材料及构件,用少量的材料来提高闸门的整体安全度。考虑以上问题,本文从以下几个方面做了研究和总结:(1)本文通过对现有的平面体系法(规范中规定的计算方法和研究人员做过的其他平面体系法)的分析总结,指出其不足和引言随着水利水电事业的快速发展,至2012年底我国已建各种水库9.8万余座,总库容8.166×1011m3,已建或在建200 m以上的X高坝达20多座,其中X300 mX的大坝已非常多见,我国已成为X水库大坝X多的X[1]。高坝大库的不断兴建和金属结构制造水平的不断提高,促使水工闸门向着高水头、大孔口、大泄量的方向发展。闸门承受的荷载及自重越来越大,如:世界X大孔口尺寸63×17.5(m2)的Bureya水电站弧门[2],X大自重702 t的溪洛渡弧形闸门,X高水头181 m的Inguri弧形闸门,X大跨度360 m的鹿特丹新水道挡潮闸门。表1给出了世界大型及高水头闸门的基本情况。钢闸门是水工枢纽的重要构成部分,在水工建筑物总造价中一般占10%~30%,在江河治理工程上甚至达到50%以上[3],其在很大程度上决定了整个水利枢纽和下游人民生命财产的安全。闸门中X常用的是弧形闸门、平面闸门及人字闸门。弧形闸门具有前后水流平顺钢闸门是水工建筑物的重要组成部分。在水电站及水闸的正常运行中起着重要的作用。根据对一些工程钢闸门运行情况的调查,发现设计和施工中常存在以下问题,需注意解决。一、闸门漏水 钢闸门漏水常与止水有直接的关系,如果止水设计不合理或施工质量达不到设计要求,止水不起作用,不仅造成闸门严重漏水,同时造成闸门振动并导致闸门及埋件的空蚀或磨蚀,影响闸门的正常运行和建筑物安全。此外,在寒冷地区,冬季闸门漏水使过流的混凝土表面不断冻融,造成冻胀破坏。 如喀什一X水电站尾水闸门原来漏水严重,直接影响了正常的机组检修,每次检修前都需潜水以便堵塞漏水,带来不便和困难。为解决这一问题,我院和自治区水电院多次去解决,发现漏水原因是由于止水埋件的安装尺寸偏差过大,虽采取过很多办法和措施,也没能达到彻底止水的效果。X后只得在尾水后加隔墙,将尾水检修门放到尾水渠前端,也就是将原深孔闸门变为露顶式闸门,使闸前水位降低,并将侧止水改为“L’,型止水橡皮,才解决了这一问题.水电站钢闸门的病害和老化问题是受到国内外建筑结构工程师广泛关注的焦点和热点问题之一。X先，本文采用空间有限元法和原型测试方法，对拉浪水电站钢闸门加固前的应力和变形进行分析。将有限元法计算结果与原型测试数据进行对比，两者吻合一致。在此研究成果的基础上，提出了加固设计方案。方案是粘钢板加固，计算给出了相应的应力分布图。其次，通过空间有限元法进行分析和闸门原型测试，对加固后钢闸门的强度和刚度进行分析和对比，验证了粘钢加固的显著效果。结果均表明，钢闸门加固后的应力和挠度明显减小，大部分应力控制在规范规定的范围内，保证了钢闸门的安全正常运行。通过将空间有限元法与原型测试结果进行对比，从而进一步论证了采用粘钢加固技术的合理性。粘钢加固技术加固钢闸门在技术上可行，经济上合理。对同类工程的补强加固具有很大的借鉴价值。结构的粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。目前,钢板贴合加固技术已经是一项成熟的加固技术,在房屋、道路、桥梁及电力、水利工程等混凝土结构维护改造加固材料及施工中已有所应用,其中以建筑行业应用的X为广泛。1粘钢加固技术原理粘钢加固是用特制的结构胶作为粘结剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,通过粘结剂的性能达到加固和增强原结构强度和刚度。2粘钢加固技术特点结构粘钢加固技术,与其他的加固方法比较,在保证施工质量的前提下,有许多X特的X点和X性:2·1坚固耐用,质量可靠经过多年来的工程实践证明,结构粘钢加固能保证加固后工程构件的受力条件、结构的强度和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧细致,工程质量有保证。X良的胶粘剂经过30年老化试验后,其耐久性能满足工程要求。2·2施工快速,保证工期在保证粘钢加固结构质量的前提下,能在短时间内快速的完成施工任务,缩短工期,并能根据一定的业务要求,在不停产不影响构件使用的情况下完成施工,养护时..引言粘钢加固技术是一门高效的结构加固技术,它是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,使钢板与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。目前,此项技术在美国、日本、欧洲等发达X和地区已有成熟的运用,而国内对此的应用相对比较滞后。1粘钢加固的特点粘钢加固具有以下特点:①施工简便、快捷、基本不增加被加固构件断面尺寸和重量,不改变构建外形和使用空间。②建筑结构胶将钢板(型钢)与混凝土紧密粘接,将加固件与被加固件合为一体,结构胶固化时间短,完全固化后即可正常受力工作。2粘钢加固的作用2.1增加构件的抗弯与抗剪能力在缺少钢筋的部位采用粘钢加固技术进行补强,即在抗剪不够的部位粘箍板以提高原有结构的抗剪能力。为了X的提高构件的抗弯与抗剪能力,可以采取在梁底部粘钢板的措施。2.2提高原结构的抗震能力由于采用粘钢加固技术除了可以X提高原结构的强度外,还可以大大改善结构的抗震性能,因此,采用.建筑结构胶在我国X次应用并开始研发已经历了30多年,从X初单纯应用于一般建筑物的加固、补强,发展到为建筑物改造,新建建筑物现场施工等多种应用中,近几年还在交通,水利,市政,隧道,应急抢修等各个X域中应用。随着我国公路桥梁建设飞速发展,有大量的桥梁正在施工或即将开工建设,于此同时,又有成千上万座旧桥或有缺陷的桥梁急需加固维修。鉴于建筑结构胶在桥梁工程X域有着广阔的市场,在桥梁工程中的应用已成为了建筑结构胶应用X域的热点。桥梁用建筑结构胶现已发展成为系列胶种,按用途不同可分为两大类:一类是加固补强用结构胶,它包括:粘钢胶,碳纤维胶,植筋锚固胶,灌缝胶,修补胶,封缝胶。另一类是新建桥梁用结构胶,它包括:节段拼装用结构胶,钢桥桥面用铺装胶。在众多的胶种中,粘钢胶是用量X大,应用X为广泛的一种,因施工条件和施工方式的不同,粘钢胶又分为涂抹型粘钢胶和灌注型粘钢胶。涂抹型粘钢加固技术在桥梁工程中的应用X为广泛,但目前对这项技术的加固原理,适用.随着时代发展,各企业的竞争压力不断增加,在保证结构安全性的前提下实现结构的经济性设计已经成为各大企业的目标。与此同时X化设计理论不断完善,结构X化设计应运而生。结构X化设计分为尺寸X化设计、形状X化设计和拓扑X化设计,其中拓扑X化设计还处在飞速发展的时期,对拓扑X化方法的研究正在不断深入。目前在结构拓扑X化X域已经提出了多种拓扑X化方法,其中变密度拓扑X化法概念简单易懂,并且易于编程,和其基本理论相应的MATLAB程序也比较完善,本文基于变密度拓扑X化法进行仔细研究。变密度拓扑X化中灰度单元、棋盘格式、网格依赖性等数值不稳定现象是亟待解决的问题。因此本文旨在改进变密度拓扑X化法,并将拓扑X化理论应用到实际工程中,对实际工程进行XX化设计。本文主要内容如下:1、分析了ANSYS中结构尺寸X化常用X化方法,并通过算例证明了一阶X化算法用时虽长,但精度好,所得X化结果比零阶算法所得X化结果好;详细介绍了OPTISTRUCT中结构拓扑XX化设计在现代结构设计中已经占有了重要的地位,它能使工程人员从众多的方案中获得较为完善或合适的XX设计,是虚拟设计和制造的重要环节,并贯穿于整个研发和生产过程。结构的拓扑X化是结构X化设计中X富挑战性的研究X域,至今还在不断完善和发展中。本文依据有限元分析和结构拓扑X化的相关理论与步骤,利用成熟的结构X化软件ANSYS,对弧形钢闸门进行了系统的二维及三维拓扑X化,并通过对不同宽高比及弧门半径的表孔闸门三维拓扑分析,初步得到了表孔弧形闸门结构形式的选择范围与各自合理布置参数的取值范围,X后参照X化结果对一实例进行了改进布置设计,使其在强度保持不变或有所加强的基础上,刚度和自振特性得到加强。总结整个分析过程,主要取得了以下成果:(1)基于ANSYS拓扑X化功能对弧形钢闸门进行了二维拓扑X化,在X化过程中将弧门分为横向框架与纵向框架,并分别进行了拓扑X化。在横向框架内主要考察其主横梁悬臂段的XX拓扑参数,给出了不同弧门半径与宽度比的主.在结构X化设计中,强度、刚度、稳定性是三个泰勒展开式对X化准则中的拉格朗日乘子进行计主要的研究问题。现有的结构拓扑X化方法多以考算。为求解X化准则中的几何应变能,推导了平面虑结构刚度为主,如体积约束下的X大刚度和刚度四节点四边形单元几何刚度矩阵的显式表达式。X约束下的X小体积等[1]。而对于许多细长受压结后,通过一个平面X化问题算例对本文方法进行验构,如起重机臂架等,稳定性问题的重要性是高于刚证,以期通过对比无失稳约束的变密度法X化结果度问题的。因此,在结构X化设计中顾及稳定性问来说明该方法的X性。题,具有现实意义与应用价值。Browne等[2]将0-11 X化问题数学模型规划引入屈曲约束下以质量X小化为目标的拓扑X化问题中,推导了几何刚度矩阵的解析式,提出了一基于经典变密度法,建立以单元相对密度为设种基于一阶导数的求解算法。Zhou[3]研究了线性计变量,结构X小柔度为目标函数,体积和失稳载荷屈曲响应下壳结构的拓扑X化问题随着时代发展,各企业的竞争压力不断增加,在保证结构安全性的前提下实现结构的经济性设计已经成为各大企业的目标。与此同时X化设计理论不断完善,结构X化设计应运而生。结构X化设计分为尺寸X化设计、形状X化设计和拓扑X化设计,其中拓扑X化设计还处在飞速发展的时期,对拓扑X化方法的研究正在不断深入。目前在结构拓扑X化X域已经提出了多种拓扑X化方法,其中变密度拓扑X化法概念简单易懂,并且易于编程,和其基本理论相应的MATLAB程序也比较完善,本文基于变密度拓扑X化法进行仔细研究。变密度拓扑X化中灰度单元、棋盘格式、网格依赖性等数值不稳定现象是亟待解决的问题。因此本文旨在改进变密度拓扑X化法,并将拓扑X化理论应用到实际工程中,对实际工程进行XX化设计。本文主要内容如下:1、分析了ANSYS中结构尺寸X化常用X化方法,并通过算例证明了一阶X化算法用时虽长,但精度好,所得X化结果比零阶算法所得X化结果好;详细介绍了OPTISTRUCT中结构拓扑XX化设计在现代结构设计中已经占有了重要的地位,它能使工程人员从众多的方案中获得较为完善或合适的XX设计,是虚拟设计和制造的重要环节,并贯穿于整个研发和生产过程。结构的拓扑X化是结构X化设计中X富挑战性的研究X域,至今还在不断完善和发展中。本文依据有限元分析和结构拓扑X化的相关理论与步骤,利用成熟的结构X化软件ANSYS,对弧形钢闸门进行了系统的二维及三维拓扑X化,并通过对不同宽高比及弧门半径的表孔闸门三维拓扑分析,初步得到了表孔弧形闸门结构形式的选择范围与各自合理布置参数的取值范围,X后参照X化结果对一实例进行了改进布置设计,使其在强度保持不变或有所加强的基础上,刚度和自振特性得到加强。总结整个分析过程,主要取得了以下成果:(1)基于ANSYS拓扑X化功能对弧形钢闸门进行了二维拓扑X化,在X化过程中将弧门分为横向框架与纵向框架,并分别进行了拓扑X化。在横向框架内主要考察其主横梁悬臂段的XX拓扑参数,给出了不同弧门半径与宽度比的主在结构X化设计中,强度、刚度、稳定性是三个泰勒展开式对X化准则中的拉格朗日乘子进行计主要的研究问题。现有的结构拓扑X化方法多以考算。为求解X化准则中的几何应变能,推导了平面虑结构刚度为主,如体积约束下的X大刚度和刚度四节点四边形单元几何刚度矩阵的显式表达式。X约束下的X小体积等[1]。而对于许多细长受压结后,通过一个平面X化问题算例对本文方法进行验构,如起重机臂架等,稳定性问题的重要性是高于刚证,以期通过对比无失稳约束的变密度法X化结果度问题的。因此,在结构X化设计中顾及稳定性问来说明该方法的X性。题,具有现实意义与应用价值。Browne等[2]将0-11 X化问题数学模型规划引入屈曲约束下以质量X小化为目标的拓扑X化问题中,推导了几何刚度矩阵的解析式,提出了一基于经典变密度法,建立以单元相对密度为设种基于一阶导数的求解算法。Zhou[3]研究了线性计变量,结构X小柔度为目标函数,体积和失稳载荷屈曲响应下壳结构的拓扑X化问题,通常,主要凭借直觉和经验设计抽油机的驴头,弧面孔洞的布置缺乏科学依据,具有较大的盲目性,质量也难以保证。如某油田CYJ8337HF型抽油机,投入使用10a后,发现驴头一侧的弧面钢板上与游梁连接处附近有10cm长裂纹,经实测裂纹处应力X大值为350.8MPa,X小值为173.4MPa。驴头在实际使用中平均每年循环次数达200万次,属于高周疲劳问题。分析其原因,发现裂纹的产生主要是由于偏载造成的。同时在现场还发现部分驴头下部销轴的螺帽已脱落,此时的支撑条件已经发生改变,下部已起不到X的支撑作用,使得产生裂纹处的应力增加。本文利用有限元分析软件AN SYS,对抽油机驴头进行有限元分析、拓扑X化和尺寸X化设计,给出了材料X佳分配方案,提高了产品的性能,取得了满意的结果。该方法X地解决了工程实际问题,也适用于同类产品的设计。1拓扑X化模型拓扑X化是指对结构的形状进行X化。其目标是寻求结构对材料的X佳利用,得到X佳材料分配方案。探讨结构.弧形钢闸门主框架是特定约束条件下的钢框架,钢框架稳定性的研究是钢结构研究X域中一个主要课题,尤其对现实具体工况下钢框架结构稳定性的研究有待进一步完善。现行SL74—95《水利水电工程钢闸门设计规范》中弧形钢闸门主框架的稳定性是以计算长度系数法为基础的,虽给出了弧形钢闸门主框架柱计算长度系数的推荐数值范围,并在规范编制说明中给出了基于弧形钢闸门框架支臂弹性屈曲分析的X解析计算公式及图表,但公式为X越方程,求解很不方便,推荐的数值范围较大,设计中难以把握。本文根据转角位移法基本原理,提出了直接求解钢框架及弧形钢闸门主框架柱的计算长度系数的计算方法,并考虑非对称荷载、柱端弯矩及剪力等因素对计算长度系数的影响,对框架柱的计算长度系数计算公式进行修正;根据弹性稳定理论,给出了弧形钢闸门横向框架和纵向框架的稳定方程;根据结构二阶分析理论,提出了弧门纵向框架稳定性的二阶分析方法。论文的主要研究工作与成果如下:1.利用转角位移法分析研究平面钢弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一。但闸门在启闭过程或局部开启时，甚至在关闭挡水时，常常产生振动，振动有时会达到相当严重的地步，从而可能引起闸门的动力破坏或某些构件的动力失稳。因此，弧形闸门的动力问题一直属于闸门设计和运行过程中一个需要解决的重要问题。弧形钢闸门的失事往往是由于支臂在动力荷载作用下丧失稳定所致。实测结果表明，将柱(支臂)按两端铰接压杆计算得到的自振频率值，与实测频率值很接近。因此将弧门柱视为处于空气中的两端铰接压杆，在纵向干扰力(由弧门门叶和主梁传来的动水压力)作用下进行动力稳定分析，基本能反映弧门柱的主要工作特性。本文在对平面刚架稳定性分析的基础上，根据弧门主框架柱的柱端约束条件，把水体对闸门面板的作用力简化为一个周期性变化的简谐荷载，根据弹性体系动力稳定理论，分析了两端铰接斜杆在周期性变化的简谐荷载作用下的动力稳定性，找出影响因素与其动力特性的关系。经过计算和分析，得出了一些有价值的结论。结构失稳是钢结构破坏的重要形式。钢框架的弹性稳定理论是钢结构X域中的一个主要问题，研究比较成熟，但还存在一些问题。本文主要采用能量法对弧形钢闸门主框架线弹性稳定性进行分析与研究，建立单柱概化弧形钢闸门主框架整体稳定的计算模型，并通过选择合适试解函数，应用能量法给出特征值方程及弧门框架稳定性计算长度系数X解的公式，提出一个基于该模型方便工程设计的实用计算公式。在此研究的基础上给出弧形钢闸门主框架弹塑性稳定性实用二阶分析方法。论文的主要研究工作与成果如下：1．分析了基于能量法的结构稳定临界荷载计算的各种方法。2．利用能量法分析研究平面钢框架的弹性稳定性问题，建立单柱概化平面框架(考虑各种边界约束及失稳模态)整体稳定性的计算通用模型，运用能量法推导出任意抗侧刚度及柱端约束条件下柱稳定平衡方程及特征值方程，并给出了该通用模型的解析解。此方程与常规静力平衡法确定的特征方程比较具有便于确定挠曲函数、获得解更完整及便于判断临界状态等X点。弧形钢闸门是水利水电工程枢纽的调节结构和咽喉,随着高坝大库建设的发展,弧形钢闸门向着高水头方向发展,承受的总水压力越来越大。对于高水头弧形钢闸门,主框架的薄壁主梁的梁高被设计的越来越大来承受高水头水荷载,致使其跨高比越来越小,属于分布荷载作用下发生横力弯曲的深梁,从而使主框架成为深梁框架,结构的空间效应十分显著。深梁框架的强度及动力稳定性问题是高水头弧形钢闸门及许多钢结构工程设计中亟待研究和解决的重要课题,本文围绕这两个核心问题展开研究,针对现有分析方法的不足之处,以提高计算精度和计算效率为目标,改进深梁框架的强度及动力稳定性分析方法,使之能适应高水头弧形钢闸门设计的需要,具体工作如下:(1)主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究:::以高水头弧形钢闸门主框架的单轴对称工字形截面薄壁深梁为研究对象,针对其横力弯曲强度计算这一经典力学问题进行系统研究,建立了薄壁深梁横力弯曲的弯剪耦合力学模型弧形钢闸门是水工建筑物中运用X广泛的门型之一。因其具有启闭力小、构造简单、操作方便、无门槽等X点,故在国内的水工建筑物上得到了广泛应用。弧形闸门的运行实践表明,闸门在启闭过程或局部开启时,甚至在关闭挡水时,常常产生振动,振动有时会达到相当严重的情况,从而可能引起闸门的动力破坏或某些构件的动力失稳。因此,弧形闸门的动力问题一直属于闸门设计和运行过程中一个需要解决的重要问题。本文主要研究了弧形钢闸门的动力特性及其动力稳定性。X先对现役弧形闸门的动力失稳问题进行了广泛而深入的调查和分析;分析了引起闸门动力失稳的原因,提出了开展闸门动力分析的方法和思路。介绍了弧形闸门这类板、梁、杆空间组合结构的有限元动力分析的原理和方法。在此基础上,采用大型有限元分析软件ANSYS对弧门的整体结构(考虑流固耦合)作用进行了有限元动力特性分析,通过计算,搞清了弧门自振特性随开度的变化规律和流固耦合作用对闸门自振特性的影响。此外,本文还利用ANSYS对闸门结构失稳是钢结构破坏的重要形式。近年来结构动力失稳问题虽已有一些研究成果，但弧形钢闸门动力稳定性问题一直没有得以解决。在国内，从上个世纪60 年代开始就有一些学者对弧形钢闸门动力稳定性这一问题进行研究。他们研究发现导致闸门失事的原因很多，但有两个共同特征值得注意：一是失事闸门全是因支臂丧失稳定导致破坏的，二是都在明显的动力荷载作用下发生破坏。目前的研究成果还不能定量的得出梁柱刚度比、水深等因素对弧门主框架动力稳定性的影响关系。因为，影响闸门动力稳定性的因素很复杂，诸如闸门的质量、刚度分布情况、固有频率、干扰力频率、流固耦合等等，这些因素都影响闸门的动力稳定性，所以，还需进一步对弧形钢闸门动力稳定性进行研究。论文的主要研究工作与成果如下：1. 利用静力平衡法、有限元法对三种形式平面钢框架的静力稳定性问题进行分析，建立单柱概化平面框架（考虑各种边界约束及失稳模态）整体稳定性的计算通用模型，并给出了解析解和数值解。2. 对弧形钢闸门主.影响钢闸门焊接变形的因素很多,也很复杂,焊接变形不仅与闸门钢板的厚度、闸门尺寸和结构状态有关,还与焊缝断面坡口形式、焊接顺序、热输入、环境温度以及焊前预热与否等因素有关。但只要在闸门制造过程中采取一定的措施,控制好关于材料、结构和制造过程中的各种技术因素,就可以X地预测和控制焊接变形。平面钢闸门的制造工艺,一般按下料、单个构件制作、门叶划线组拼、门叶焊接、门叶调形、附件组装、防腐等工序进行。闸门整体焊接完成前的每道工序,一般都会直接或间接地产生一定程度的焊接变形。1影响平面闸门焊接变形的主要因素1.1原材料因素一般情况下,较薄的钢板(闸门面板)大面积焊接后,容易产生较大的波浪变形。1.2结构因素焊缝分布较密或分布不均的钢闸门,容易产生较大的焊接变形。1.3制造工艺因素(1)下料过程钢板切割下料的误差,会直接影响到单个构件的制作尺寸。在整扇闸门拼装时,容易造成拼装间隙大小不均匀,从而使闸门产生不规则的焊接变形。(2)单个构件制作.平面钢闸门在我国大小水利工程中的应用已经相对广泛,其不仅具有大泄量、高水头等施工条件,造价也相对较低,并能进行高水头下的流量调节。在闸门的各个构建上,对局部进行不均匀的加热与冷却即为焊接施工。通过加热及冷却能够使闸门形成焊接变形及焊接应力,当变形X过施工标准之后就必须对其进行矫正,用以保证闸门的正常使用。本文主要结合新疆某工程的实际情况进行平面钢闸门的焊接及矫正施工。1工程概况新疆某水利枢纽工程是玛纳斯河流域规划之后推荐的一期工程。工程位于玛纳斯河流中游的出口位置,与乌鲁木齐相隔约192 km,工程主要由发电引水系统、泄洪洞、右岸溢洪道及拦河坝等组成。正常情况下,水库蓄水的水位可达990 m,该坝的X大高度是129.4 m,库容量是1.88×108m3,电站的装机容量是100 MW,主要功能为发电、灌溉及防洪。该工程用以导流的平面钢闸门共3孔,钢闸门门叶的高度是36.63 m,宽度是9.7 m,是整体性焊接闸门,没有节间止水,闸平面钢闸门广泛应用于水库大坝、泄洪渠、河道引流、饮用取水等水利枢纽工程上,是水库引水工程的枢纽部分。浙江临海市牛头山水库引水工程就采用了4m×5m平面钢闸门。在制作过程中,重要部件采用零件-部件装配焊接-总装配焊接的装焊工艺;运用分中对称施焊法、多层多道焊法;预置合理拱度;选择正确工艺参数等工艺举措,很好的控制了闸门的焊接变形,取得良好经济效益。1焊前准备(1)焊接设备:BX3-500-1交流弧焊机8台;碳弧气刨枪1台;半自动切割机2台;高底架X平台1套。(2)焊接材料:选用准3.2mm、准4mm两种直径的E4303焊条,焊前100～150℃保温1～2h烘干。(3)母材(闸门材料)准备:①用火焰半自动切割机将钢板厚度为12mm和14mm的Q235按图纸要求下料、清理、开坡口、矫正,并将坡口处两侧20mm的铁锈、氧化皮、油污及水分等杂质清理干净;②把梁放在固定的专制钢梁制作平台上,用螺栓、夹板进行刚性固定;③定位焊:用烘干后的准.目前水利水电工程钢闸门主要为焊接结构。焊接是钢闸门加工制作的主要和关键工作,焊接质量直接关系到钢闸门的加工制作质量。然而,控制焊接应力、减少焊接变形,能够X地保证焊接质量,避免由于过大的残余应力和变形,引起构件焊缝开裂、错位和断裂或降低构件的压曲强度。1钢闸门焊接变形及产生的原因水工钢闸门和其它钢结构一样,在加工制造焊接过程中,结构将产生形式多样的焊接变形,其主要和基本的形式有:纵向变形,焊缝纵向的收缩;横向变形,焊缝横向的收缩;角变形,焊缝高度方向不均匀热分布造成紧靠焊缝线的变形;纵向变曲变形,在穿过焊缝线并与板件垂直的平面内的变形;扭转变形,由于热膨胀而引起的板件在平面内的角变形;波浪变形,当钢板较薄时,焊缝纵向收缩造成失稳形成翅曲波浪形。焊接过程中,焊接热源对焊件局部加热,产生了不均匀的温度场,导致材料热胀冷缩的不均匀,处于高温区域的材料在加热(冷却)过程中产生较大的伸长(收缩)量,由于受到周围材料的约束而不能自由伸长在水利工程中,钢闸门作为挡水建筑物与泄水建筑物的控制设备,起到调节水位、控制流量的作用。钢闸门制造质量受焊接影响因素较大,合理的焊接技术可以减小闸门的焊接变形[1],为闸门的安装调试及安全运行提供一个良好的前提条件。1闸门特性新疆某工程放水深孔平面事故闸门设置地点为放水深孔进口,孔口性质为潜孔,孔口尺寸为6.0m×8.0m(宽×高),上游封水,封水尺寸为6.1m×8.1 m,闸门支承跨度6.84m,设计水头61m,总水压力28 139k N,自重85t,加重30t。操作特性为动水闭门,充水阀充水平压后静水启门,全开全关运行。操作设备为2×1 000k N液压启闭机。闸门结构材质为Q345C,面板厚度18mm,边梁与主梁腹板厚度20mm,边梁与主梁翼板厚度25mm,主梁高1 470mm,次梁为30号工字钢,底梁为16号槽钢。本套闸门的制造工序主要分为:制定制作工艺及焊接工艺、构件的下料、结构件的组拼、焊接及校正,闸门的组拼、焊接及..弧形钢闸门是水利水电工程枢纽的调节结构和咽喉,随着高坝大库建设的发展,弧形钢闸门向着高水头方向发展,承受的总水压力越来越大。对于高水头弧形钢闸门,主框架的薄壁主梁的梁高被设计的越来越大来承受高水头水荷载,致使其跨高比越来越小,属于分布荷载作用下发生横力弯曲的深梁,从而使主框架成为深梁框架,结构的空间效应十分显著。深梁框架的强度及动力稳定性问题是高水头弧形钢闸门及许多钢结构工程设计中亟待研究和解决的重要课题,本文围绕这两个核心问题展开研究,针对现有分析方法的不足之处,以提高计算精度和计算效率为目标,改进深梁框架的强度及动力稳定性分析方法,使之能适应高水头弧形钢闸门设计的需要,具体工作如下:(1)主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究主框架薄壁深梁横力弯曲强度分析方法研究:::以高水头弧形钢闸门主框架的单轴对称工字形截面薄壁深梁为研究对象,针对其横力弯曲强度计算这一经典力学问题进行系统研究,建立了薄壁深梁横力弯曲的弯剪耦合力学模型,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1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。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,锈蚀作为水工钢闸门结构中一种常见现象，已成为钢闸门结构破坏的主要因素。本文以锈蚀为主要因素，研究其对水工钢闸门可靠度的影响。通过观察、分析钢材锈蚀现象，提出了钢材某一点产生锈蚀后，后续在该点产生锈蚀的概率将比其他点大的假设，在高斯坐标系下对钢材锈蚀过程进行离散化处理并建立了锈蚀随机模型及其功能函数；利用Matlab工具进行锈蚀的模拟研究，通过二维图像处理技术和三维激光扫描技术还原湾湾川水电站钢闸门面板锈蚀原貌，X后将提取的数据与锈蚀模型得出的数据进行了对比分析，得出了锈蚀规律。利用得到的锈蚀规律，结合Monte-Carlo随机有限元法计算H型钢在不同锈蚀规律下的时变可靠度变化规律，得出了不论钢材是服从线性锈蚀规律，还是服从非线性锈蚀规律，H型钢的可靠度指标总是与锈蚀规律的形式相同，只是其具体参数不同的结论，为现役刚闸门主梁可靠度的计算提供了一种新方法。以钢闸门5根主梁腹板厚度为变量，进行正交试验设计。利用闸门有限元模型计算每个处?我国现行电力行业标准DL仃5039—95《水利水电工程钢闸门设计规范》_1j是采用容许应力法进行设计的,它是以定值法确定的安全系数来度量结构的可靠度。事实上,这种安全系数并不能反映结构的实际可靠度,因为影响结构抗力R和荷载效应S的基本变量都是随时间或空间而变的随机变量或随机过程,对随机变量采用统计分析法综合分析结构的失效概率Pf或与之相对应的目标可靠指标口更能反映问题的本质。 主梁是平面钢闸门的主要受力构件,根据闸门的跨度和作用水头大小,主梁的形式可采用型钢梁、组合梁和桁架梁。对于中等跨度(5～10 m)闸门,其主梁常采用组合梁l引。本文采用GB50199—94《水利电力工程结构可靠度设计统一标准》[0 0(以下简称《水工统标》)推荐的一次二阶矩法(Jc法).对闸门设计中常用的组合主梁的可靠度水平进行校准分析,结果可供钢闸门设计和规范修订参考。1 荷载效应的统计分析1.1荷载效应比值的确定 平面钢闸门受到的主要荷载是静水压力钢闸门的主梁是钢闸门的主要受力构件之一,主梁高度的确定是钢闸门设计的一个重要内容。合理地选择主梁的高度直接关系到闸门的外形尺寸、重量及经济性。《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-95规定:“实腹式主梁高度的初选,应满足X小梁高的要求,并参考经济梁高综合分析而定。”下面就主梁高度的选取进行分析。对“X小梁高”计算公式的分析:1X小梁高1)《水工钢闸门设计》书中根据刚度要求,对受均布荷载的等截面简支梁,可由挠度计算公式计算:2f=5σl24Eh(1)在上式中令σ=[σ],f=[f]带入式(1)即求得满足刚度要求的X小梁高公式:hm in=5[σ]l224E[f](2)式中:[σ]为容许应力;[f]为容许挠度;E为弹性模量;l为计算跨度。这样可以很清楚地看到X小梁高hm in只是计算跨度l2的函数,与计算荷载没有关系,这显然不合理,所以该X小梁高计算只能作为初选梁高时参考,它已经没什么实际意义了。2经济梁高经济梁高的计算公式为平面钢闸门的组成平面钢闸门由活动的门叶结构、埋固构件和启闭机械三部分组成。1.1门叶结构的组成。门叶结构是用来封闭和开启孔口的活动挡水结构。由门叶承重结构、行走支承以及止水和吊具等组成,如图1和图2所示。1.1.1平面钢闸门的承重结构。平面钢闸门的承重结构一般由钢面板、梁格,以及纵、横向联结系组成。1)面板。用来挡水,直接承受水压并传给梁格。面板通常设在闸门的上游面,这样可以避免梁格和行走支承浸没于水中而积聚污物,也可以减小因门底过水而产生的振动。2)梁格。由互相正交的梁系(水平次梁、竖立次梁、主梁和边梁等)组成,用来支承面板并将面板传来的全部水压力传给支承边梁,然后通过设置在边梁上的行走支承将闸门上的水压力传给闸墩。3)纵向联结系。布置在闸门下游面主梁(或主桁架)的下翼缘(或下弦杆)之间的纵向竖直平面内,承受闸门部分自重和其他竖向荷载,并可增强闸门纵向竖平面的刚度,当闸门受双向水头时还能保证主梁的整体稳定性(当闸门承受反向水工程概况某拦河蓄水闸位于漳卫新河上,水闸结构型式为露顶式,孔数为13孔,每孔净宽8m,中孔孔高7.2m,边孔孔高4.0 m。闸门启闭方式为动水启闭,设计过闸流量为3 500m3/s,校核过闸流量为5 000 m3/s。中孔闸门宽8.252 m,高7.2m,设计水头7.2m,是由2根主横梁、1根顶梁、1根底梁、3根纵梁、5根水平次梁和面板组成的空间体系,结构简图见图1。闸门材料均采用Q235钢,弹性模量E=2.06×1011 Pa,材料密度ρ=7 850kg/m3,泊松比μ=0.3。为确保工程安全,对主梁进行X化设计势在必行。主梁作为水工钢闸门的主要承重结构,在闸门工作中,闸门的X大图1某拦河蓄水闸结构简图(单位:mm)Fig.1 Structural drawing of a top emersed steel gate应力、变形常发生在主梁或主梁与其他构件的连接区域,主梁结构对闸门的振动有明显影响。因此,闸门整体结构设计时需.现行的钢闸门设计规范中有两种结构计算方法:平面体系方法和空间体系方法。过去对闸门的结构计算通常采用平面体系方法,由于不能反映结构的空间效应使计算结果误差比较大。如在一些地方比实测值大,造成不必要的材料浪费,而在一些关键部位又有可能偏小,危及整个结构的安全;特别是深孔钢闸门具有很强的空间效应,各个构件截面尺寸大联系紧密,共同协调工作。而平面体系法实际上恰恰是把一个空间承重结构划分成几个X立的平面结构系统,割裂了构件之间的协调性,说明该方法显然是不合理的。因此,有必要对闸门特别是深孔钢闸门这种特殊结构的结构特性、力学机理做深入的分析,弄清楚每一构件的受力特点及薄弱环节,改进计算方法,充分利用其空间体系的整体工作特点,科学合理地配置材料及构件,用少量的材料来提高闸门的整体安全度。考虑以上问题,本文从以下几个方面做了研究和总结:(1)本文通过对现有的平面体系法(规范中规定的计算方法和研究人员做过的其他平面体系法)的分析总结,指出其不足和?引言随着水利水电事业的快速发展,至2012年底我国已建各种水库9.8万余座,总库容8.166×1011m3,已建或在建200 m以上的X高坝达20多座,其中X300 mX的大坝已非常多见,我国已成为X水库大坝X多的X[1]。高坝大库的不断兴建和金属结构制造水平的不断提高,促使水工闸门向着高水头、大孔口、大泄量的方向发展。闸门承受的荷载及自重越来越大,如:世界X大孔口尺寸63×17.5(m2)的Bureya水电站弧门[2],X大自重702 t的溪洛渡弧形闸门,X高水头181 m的Inguri弧形闸门,X大跨度360 m的鹿特丹新水道挡潮闸门。表1给出了世界大型及高水头闸门的基本情况。钢闸门是水工枢纽的重要构成部分,在水工建筑物总造价中一般占10%~30%,在江河治理工程上甚至达到50%以上[3],其在很大程度上决定了整个水利枢纽和下游人民生命财产的安全。闸门中X常用的是弧形闸门、平面闸门及人字闸门。弧形闸门具有前后水流平顺、工程桩况 宋隆水闸位于高要市金渡镇东5 kni处的联安围内,为宋隆河出口,兼有防洪和排涝的双重作用,围内集水面积417.28 bl尹。捍卫耕地18 666.7hm2,人口28万,是联安围内唯一的一座中型水闸。水闸建于1923年,原设防标准低,经过了70多年的运行,工程已日趋老化,设备残缺,闸门严重锈蚀,虽前后维修8次,仍难以满足工程安全运行要求。为确保工程安全,因此,对宋隆水闸按100年一遇的防洪标准进行除险加固,在原宋隆水闸出口西江侧新建一座涵闸,新水闸包括涵祠、钢闸门、启闭机室3部分,肠洞截面尺寸为7mxgm(宽x高)。水闸纵剖面见图1。闸门为防洪工作门.当西江水位上涨,为防止洪水倒灌人围,则关闭闸门,当宋隆河水自流出西江时,则开启闸门。2问.的提出 1995年完成的(宋隆水闸除险加固工程初步设计说明书),钢闸门为平面定轮闸门,粤水电管字【1995]66号文(关于宋隆水闸除险加固工程初步设计的批复)对闸门设计的审批意见为引言在水工钢闸门的制造和安装中,焊接是一个极其关键的环节,焊接质量的高低直接影响着整个水利工程的质量,因此需要切实研究钢闸门制造、安装中的焊接技术质量控制的X措施。文章以江西省萍乡市山口岩水利枢纽工程为研究背景进行细致的分析探讨。山口岩水利枢纽工程地处赣江一X支流袁河上游的萍乡市芦溪县境内,坝址位于芦溪县上埠镇山口岩上游1 km处,距芦溪县城7.60 km,距萍乡市约30 km,是一座以供水、防洪为主,兼顾发电、灌溉等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。山口岩水利枢纽闸门制造及闸门和启闭机安装工程项目主要包括:11孔平面钢闸门及拦污栅、3孔表孔弧形闸门及其埋件的制安;9台卷扬式启闭机、3台QHLY2×630 k N液压启闭机的安装;2台电动葫芦及1套电动葫芦轨道安装等。1创建焊接质量控制体系1.1建立控制体系根据X相关法令的规定,在建立焊接质量控制体系时必须严格按照ISO9002质量认证体系建立,其具体的关系图如图1所示。引言城市河道是蓄水行洪的载体,拦河建筑物的作用是拦截河水、雍高水位,用以调节流量和控制水位。城市拦河建筑物的发展经历了X初的追求防洪效果,到建筑物自身结构、性能良好、节约能源,再到现在的与城市景观建设相融合、保护原生态、实现可持续发展[1]。经过多年发展,城市拦河建筑物种类逐渐丰富,当前比较常用的型式有闸坝、橡胶坝、液压钢坝、液压水力自控翻板坝及气动浮体式钢闸门等。气动浮体式钢闸门是一种巧妙利用浮体力学原理并结合水工建筑物结构特点的新型闸门,具备X异的挡水和泄水双重功能。现结合古田县新丰河河道治理工程,论述这种新型拦河建筑物的设计原理和应用关键技术。1新丰河河道治理工程概况古田新丰河属闽江水系古田溪中游的一X支流,发源于古田县凤埔乡天竹山,于莲桥汇入古田溪。河流贯穿古田县城,是古田城区的重要水系。新丰河属山区河流,洪水大都暴涨暴落,枯水季节基本无水,加之城区段河道两旁居民乱倒垃圾,使得城区段河道脏、乱、臭,现有河道景观环境不能满.技术方案液压钢闸门装置,包括闸板、闸门槽、截面为矩形的橡皮管以及连接橡皮管的加/泄压设备,其特征在于:外形为长方形液压橡皮管镶嵌于闸门槽四周的支撑板内,液压橡皮管管连接于加/泄压设备;当闸板放入闸门槽时启动加压设备,压强达到一定值时,闸板与液压橡皮管紧密接触,达到闸门止水效果;如想打开闸门,先使用泄压设备,使液压橡皮管恢复原状,再用启闭设备提起闸门。1.1本设计的液压钢闸门制造方法,其特征包括如下工艺和步骤1)截取一段边长为20-40CM槽钢;选取与槽钢厚度一致宽度5-10CM的钢板两块,分别焊接于槽钢边口,使槽钢变为一边中心有5-10CM缺口的矩形截面;2)用上述焊接好的带缺口的矩形截面钢,焊接成宽1-2M,高1-2M的闸门槽;该闸门槽两侧槽钢向上延伸高度为闸门槽高度的三分之一;3)上闸门槽中间切割出宽5-15CM,长1-2M洞,有利于闸板上下;5)闸板制作:钢闸板中间为角铁焊接,外包钢板,闸板尺寸要与闸门槽尺寸相配0前言水工建筑中含有多种多样类型的结构,其中有不同种类的水工闸门、拦污栅、压力钢船帆等。水工钢闸门是一种挡水结构,在水工建筑中被广泛应用。运用水工钢闸门能够X地对水工建筑实行挡水和泄水的功能。水工钢闸门在使用中的状态有局部开启、完全开启、关闭三种。对钢闸门运行状态的控制能够X地做到排放泥沙、控制过运船只、调节水流量、以及控制水位。但是由于沿海地区水中含盐量较大,对钢材结构具有很强的破坏性,所以对水工钢闸门进行科学管理和维护就成为了水工建筑物正常高效运行的关键。1涵闸控制运用的基本原则1.1专人管理涵闸控制运用应该由X的人员或X的单位负责管理。设置专管机构或者设置专门或X的人员负责,这是所有涵闸所应具备的基本设置之一,而涵闸的控制运用必须按照经过上X批准的控制运用原则、设备的运用计划和上X主管部门或者防汛指挥机构的指令进行控制运用[1]。而其他任何部门和单位,或者个人都不得以任何理由对涵闸控制的正常运用进行干扰。前言水利工程事业作为重点民生建设事业一直是各国XX导人所关注的重点,而随着科技经济的快速发展,我国的水利工程事业建设繁荣昌盛,逐渐可以和国际接轨,但是随着近几年X气温升高,海平面的上升,在一定程度上使得水利工程事业更受到社会的广泛关注,而水利工程能否透入使用,能否发挥其应有的作用在一定程度上取决于水工建筑的质量,但是由于各种原因导致我国的水工质量出现了一定的问题,极大程度的影响了我国水利工程事业的建设,更在一定程度上威胁了人民的生命财产安全。2水工建筑的综述水工建筑在一定程度上可以说是水利工程的命脉,水工建筑的质量极大程度的决定了水利工程的防洪抗旱效果以及使用寿命,因此如果想要令水利工程发挥其应有的效果,水工建筑设施的质量必须过关。水工建筑的建筑材料主体是防水混凝土,而我国的水工建筑主要由普通水工建筑与X水工建筑两大类组成,极易受周围环境因素的影响,从而导致水工建筑质量不符合规定,在加上普通水工建筑主要用于水利工程设施的..水工建筑物就是与动水、静水持续产生作用的建筑,有些建筑能够很好地控制水流,发挥着重要的作用,比如水库、水坝等。还有些建筑能够将不同的水域联通起来,比如桥梁。水工建筑物与水之间有着密切的联系。所以必须要做好水工建筑物的质量提升工作,采取X的防渗堵漏施工技术。施工人员需要依据相关规定,满足施工标准,使用多样化的防渗堵漏技术,保证施工人员自身以及工程的安全,使得水工建筑物的X势作用得到充分的发挥。一、水工建筑物种防渗堵漏施工要点分析X先要明确水工建筑渗漏的水源,这是防渗堵漏施工的提前和基础。水工建筑物的渗堵漏部位与水源之间的关系并不是相对应的,有些出现渗漏的位置与水源头之间的距离很远,有一些是很近的,渗漏水的水源可能是多处的,也可能是一处。[1]水源可能是水工建筑单X位置出现渗漏,也能够是水源的多个位置出现渗漏。所以需要对渗漏的水源头进行全面准确地寻找,保证渗漏位置能够X的处理,防止水工建筑中再次出现渗漏问题。其次在水工建筑防渗堵.水工建筑和我们的日常生活息息相关,并在生活中随处可见,如用来引水的输水渠道和用来挡水的湖堤大坝,它们都有着改善区域用水环境,小范围调节气候生态的作用,对当地的生态、经济、社会效益都会产生良好的影响。但是,如果对输水渠道水工建筑物的维护不善,便会导致水患,对人们的生命财产安全构成威胁,因此,我们必须加强输水渠道水工建筑物的维护管理工作,使用科学X的方法让输水渠道水工建筑物服务于人、造福于人。 2 irA渠i水工―焱物维护管理工作现状 ⑴气候恶劣影响输水i道水工建筑物正常运行。在我国北方地区,冬季气候寒冷干燥,输水渠道容易上冻结冰,这会对水工建筑、机械设备的正常工作运行产生较大影响。在和每棚麵總。醜卩術纟類虹雜働鮮工作要考虑到特殊气候环境的影响,避免建筑物受到过多的冻融循环賴雪侵蚀,職输水顏水工麵物的环境适应性。⑵缺乏X维护人员,员工质量意麵乏。简单的输水渠道水工建筑物的日常维护工作多承包给一些小型的建筑承包商,酿些小企.前言目前,社会经济在不断地向前发展,水工建筑材料也在不断跟随时代变化的进程而发展。但是,在水工建筑的施工建设过程中期或者后期,可能会因为一些人为或者自然的原因产生一定的损害。其中,X主要的危害就是产生裂缝,进而会影响到水工建筑整体的安全质量。为了保证人们生活的生活质量和安全,X地解决水工建筑中存在的裂缝问题是至关重要的一环。2水工建筑的现状2.1水工建筑的发展概述在生活中,利用水工建筑的X域越来越多。同时,人们的社会经济不断发展是离不开大型水工建筑的。在历史上,我国建成了许多闻名海内外的水工建筑,例如位于四川成都的都江堰工程、三峡工程和黄河大坝等,避免了沿线居民遭受洪水的危害,大大地促进了社会民生。2.2水工建筑的类型水工建筑的类型要根据在不同的地理环境,因地制宜的进行建设。根据建筑的实际根本功能来分,分为两类,即专门性的水工建筑和通用性的水工建筑。X性水工建筑多用于挡水和排水,包括港口水工建筑、渠系建筑物、水电站的建筑物水工建筑工程作为建筑项目施工中的一种特殊行业,其对于施工的技术要求和施工质量要求极高。在水工建筑工程的施工中,基坑挖掘会受到水工建筑工程施工项目地土壤和周边环境的严重影响,为确保水工建筑工程基础施工时的施工质量,需要在总结分析水工建筑工程基础施工中所面临的困难的基础上采取合理的水工建筑工程基础施工工艺与施工技术用以保障水工建筑工程基础的施工质量。1.水工建筑工程基础开挖技术分析1.1淤泥软土基的开挖施工技术淤泥软土基根据土质的不同可以分为稀淤泥软基、烂淤泥软土基以及夹砂淤泥软土基等几种不同的类型。各种不同的软土基由于土壤含水量、土壤强度等方面的差异导致各种不同的软土基在开挖施工时施工技术也有所差异。以稀淤泥软土基为例在对其进行开挖施工时,由于稀淤泥地基中含水量较大进而导致稀淤泥的流动性较大。因此,为了增强稀淤泥地质的强度和稳固性在对稀淤泥土层较浅或是较小的地质进行处理时可以通过在稀淤泥地基中加入一定量的干砂,并通过对稀淤泥地基进0引言港珠澳大桥隧道工程的沉管采用工厂法预制方式,为国内X例。预制厂主要由工厂区、浅坞区及深坞区组成,工厂区及浅坞区布置通长的纵向顶推轨道,满足沉管从工厂区向浅坞区的顶推滑移功能[1-3]。当管节灌水横移期间,浅坞灌水至15 m标高,工厂区正常作业,需要一道止水结构将工厂区及浅坞区隔开。因此设计研发了大跨度自稳式横拉钢闸门,在深浅坞灌水期间起到拦水围堰功能。1概述港珠澳大桥沉管预制厂钢闸门采用由工字钢及钢管组合而成的混合桁架结构形式,以三角钢架为基本受力单元,内部设置钢管系杆和斜撑,通过相互联系的撑杆形成整体受力钢架[4],见图1。钢闸门总长约105 m,高约13.5 m,宽约14.6 m,结构总重约800 t,为大跨度自稳式钢闸门。钢闸门采用卷扬机牵引使其在滑移轨道上横图1钢闸门示意图设计系统平台支持水工钢闸门设计系统搭建平台是基于CATIA V5三维设计软件,使用软件的知识工程和规则管理功能,建立丰富的部件单元库文件,丰富设计系统的模块化设计工具,并通过信息传输接口链接MATHCAD工程计算软件及Excel数据表格,实现水工钢闸门设计生命周期的全过程可视化生产与标准化管理。利用该系统平台,可将设计工程师从繁琐的知识重用与工程图手动绘制工作中解放出来,使其工作重心转往结构X化与创新。水工钢闸门设计系统模块组成如图1所示。图1水工钢闸门设计系统模块组成CATIA V5是达索公司旗下的一款三维参数化设计软件,广泛应用在航空航天器材设计、汽车制造、机械CAD、机械CAM等X域[1]。对于水工钢闸门的板梁结构、机械零部件设计等,使用CATIA能快速生成闸门结构件与装配关系,进而投影剖视、统计工程量、输出设计二维蓝图。如果想在CATIA V5上全过程完成水工钢闸门的设计,还需要添加水工钢闸门的计算模块。工程桩况 宋隆水闸位于高要市金渡镇东5 kni处的联安围内,为宋隆河出口,兼有防洪和排涝的双重作用,围内集水面积417.28 bl尹。捍卫耕地18 666.7hm2,人口28万,是联安围内唯一的一座中型水闸。水闸建于1923年,原设防标准低,经过了70多年的运行,工程已日趋老化,设备残缺,闸门严重锈蚀,虽前后维修8次,仍难以满足工程安全运行要求。为确保工程安全,因此,对宋隆水闸按100年一遇的防洪标准进行除险加固,在原宋隆水闸出口西江侧新建一座涵闸,新水闸包括涵祠、钢闸门、启闭机室3部分,肠洞截面尺寸为7mxgm(宽x高)。水闸纵剖面见图1。闸门为防洪工作门.当西江水位上涨,为防止洪水倒灌人围,则关闭闸门,当宋隆河水自流出西江时,则开启闸门。2问.的提出 1995年完成的(宋隆水闸除险加固工程初步设计说明书),钢闸门为平面定轮闸门,粤水电管字【1995]66号文(关于宋隆水闸除险加固工程初步设计的批复)对闸门设计的审批意见为:0引言在水工钢闸门的制造和安装中,焊接是一个极其关键的环节,焊接质量的高低直接影响着整个水利工程的质量,因此需要切实研究钢闸门制造、安装中的焊接技术质量控制的X措施。文章以江西省萍乡市山口岩水利枢纽工程为研究背景进行细致的分析探讨。山口岩水利枢纽工程地处赣江一X支流袁河上游的萍乡市芦溪县境内,坝址位于芦溪县上埠镇山口岩上游1 km处,距芦溪县城7.60 km,距萍乡市约30 km,是一座以供水、防洪为主,兼顾发电、灌溉等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。山口岩水利枢纽闸门制造及闸门和启闭机安装工程项目主要包括:11孔平面钢闸门及拦污栅、3孔表孔弧形闸门及其埋件的制安;9台卷扬式启闭机、3台QHLY2×630 k N液压启闭机的安装;2台电动葫芦及1套电动葫芦轨道安装等。1创建焊接质量控制体系1.1建立控制体系根据X相关法令的规定,在建立焊接质量控制体系时必须严格按照ISO9002质量认证体系建立,其具体的关系图如图1所示。引言城市河道是蓄水行洪的载体,拦河建筑物的作用是拦截河水、雍高水位,用以调节流量和控制水位。城市拦河建筑物的发展经历了X初的追求防洪效果,到建筑物自身结构、性能良好、节约能源,再到现在的与城市景观建设相融合、保护原生态、实现可持续发展[1]。经过多年发展,城市拦河建筑物种类逐渐丰富,当前比较常用的型式有闸坝、橡胶坝、液压钢坝、液压水力自控翻板坝及气动浮体式钢闸门等。气动浮体式钢闸门是一种巧妙利用浮体力学原理并结合水工建筑物结构特点的新型闸门,具备X异的挡水和泄水双重功能。现结合古田县新丰河河道治理工程,论述这种新型拦河建筑物的设计原理和应用关键技术。1新丰河河道治理工程概况古田新丰河属闽江水系古田溪中游的一X支流,发源于古田县凤埔乡天竹山,于莲桥汇入古田溪。河流贯穿古田县城,是古田城区的重要水系。新丰河属山区河流,洪水大都暴涨暴落,枯水季节基本无水,加之城区段河道两旁居民乱倒垃圾,使得城区段河道脏、乱、臭,现有河道景观环境不能满技术方案液压钢闸门装置,包括闸板、闸门槽、截面为矩形的橡皮管以及连接橡皮管的加/泄压设备,其特征在于:外形为长方形液压橡皮管镶嵌于闸门槽四周的支撑板内,液压橡皮管管连接于加/泄压设备;当闸板放入闸门槽时启动加压设备,压强达到一定值时,闸板与液压橡皮管紧密接触,达到闸门止水效果;如想打开闸门,先使用泄压设备,使液压橡皮管恢复原状,再用启闭设备提起闸门。1.1本设计的液压钢闸门制造方法,其特征包括如下工艺和步骤1)截取一段边长为20-40CM槽钢;选取与槽钢厚度一致宽度5-10CM的钢板两块,分别焊接于槽钢边口,使槽钢变为一边中心有5-10CM缺口的矩形截面;2)用上述焊接好的带缺口的矩形截面钢,焊接成宽1-2M,高1-2M的闸门槽;该闸门槽两侧槽钢向上延伸高度为闸门槽高度的三分之一;3)上闸门槽中间切割出宽5-15CM,长1-2M洞,有利于闸板上下;5)闸板制作:钢闸板中间为角铁焊接,外包钢板,闸板尺寸要与闸门槽尺寸相配1钢闸门可靠度研究的意义在工程结构设计标准中采用以可靠度理论为基础的概率极限状态设计法,是当前国际工程结构X域的一个共同发展趋向。1998年,国际标准化组织正式发布了《General Principles on Reliability forStructures》(ISO/DIS 2394),它是指导工程结构设计标准按概率极限状态设计法进行修编的基本文件。我国也颁布了相应的《工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50153 92),在水工结构设计标准中,我国先后颁布了《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199 94)、《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077 97)等。这些标准和规范的共同特点是采用了基于可靠度理论的设计方法,以分项系数设计表达式进行设计。在国外,美国陆X程师兵团颁布了基于可靠度理论的钢闸门设计规范[1,2]。在欧洲,德国于1998年颁布了基于极限状态设计理论的闸门设计水工钢闸门腐蚀的因素1)气候因素:钢结构水闸门水上部位易受日晒雨淋、潮湿气候等的作用而发生腐蚀。2)应力和变形:应力和变形越大,腐蚀越严重。3)水质:淡水含盐量较低,闸门的腐蚀视其化学成分及污染情况有所差异;海水含盐量高,导电性好,海水中含大量氯离子,对钢铁的腐蚀性大,钢闸门在海水中比在淡水中腐蚀严重。4)水流速度:钢闸门受到水流及水中夹带的泥沙等磨粒对金属表面高速冲击,产生冲蚀磨损;同时,水体的流动使极化作用加强,比较容易将腐蚀产物从结构表面随水流冲走,使腐蚀加快,所以经常开闸泄水的闸门比长期关闭的闸门腐蚀严重。5)水生物:钢结构水闸门上常见的生物腐蚀多为点状腐蚀坑,有时呈片状连接,X大坑深可达2.5 mm。6)电偶腐蚀:钢结构水闸门整体与相关不同材质零部件在潮湿环境和介质中形成异金属连接,而发生严重的电偶腐蚀。2水工金属结构X的方法防腐工作应以防为主,以治为辅,防治结合。根据水工金属结构的工作环境和腐蚀特点,其防腐方法.水库工程上钢闸门长期在日光暴晒、阴暗潮湿、干湿交替、常浸水下、高速水流冲刷、水生物腐蚀、泥沙、冰凌及其他漂浮物的冲磨等恶劣环境下工作,极易发生锈蚀。因此,做好水工钢闸门的防腐工作,无论从保证安全运用、延长使用寿命来说,还是从节约钢材来说,都有十分重大意义。钢材的锈蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种,化学腐蚀是没有电流产生的情况下发生的腐蚀;电化学腐蚀是在金属与电解质溶液接触时形成无数小的腐蚀电池而引起的腐蚀。水工钢闸门的腐蚀大多属于这类腐蚀,对结构物的破坏十分严重,危害极大。1电化学腐蚀的原理如图1所示为一伏特电池原理图,把铜板Cu和锌板Zn放入盛有稀硫酸H2SO4溶液的器皿中,用导线把它们连接起来,在导线上再接一个毫安表,可以发现电流表指针偏转,证明导线中有电流通过,电流的方向是由铜板流向锌板;锌板电位高带有正电荷的锌离子Zn++通过硫酸溶液趋向铜板,使铜板获得正电荷,于是锌板因失去正电荷而显示负极,铜板因获得正电荷而显示正极水工钢闸门是水电站、水库、水闸、船闸等水工建筑物中控制水位的重要构件,它长期浸没水下,在启闭时频繁的干湿交替,受到高速水流的冲刷,特别是水线部分受到水、日光及水生物的作用,还受到水浪、泥沙、冰凌和其他漂浮物的冲蚀,钢材很容易腐蚀,钢闸门的承载能力明显降低。腐蚀不仅影响结构的安全运行,还要消耗大量的人力、物力、财力进行X工作,据一些水闸工程统计,每年用于闸门防腐的经费约占全年维修费用的一半,同时还要调动大量的劳动力来除锈、油漆或喷涂等。采用涂料保护一般使用3～5年就失效,工效低、维护费用高。因此,为X地控制钢铁的腐蚀、延长钢闸门的使用寿命,确保水利水电工程的完整和安全,钢闸门的长效防腐问题已引起人们的广泛关注。一、水工钢闸门腐蚀的基本原理钢铁发生腐蚀是受外部介质的化学作用或电化学作用而造成的。水工钢闸门腐蚀基本属于电化学腐蚀。电化学腐蚀和化学腐蚀的不同点在于前者在进行的过程中有电流产生,按照电化学作用机理,金属腐蚀反应有一个引言水工钢闸门和启闭机作为水利工程中水闸的重要组成部分,它的制作和安装质量问题关系到整个水闸的安全保障乃至整个防洪安全体系的可靠性,其安全性、X性十分重要。珠三角地区大多数水利工程都是早期兴建的,受当时的设计能力、技术水平、制造水平等因素的制约,在加上后期的管理机制不够健全、管理体制不够完善、管理和技术人员水平偏低等原因,造成目前水利工程中大量闸门和启闭机存在质量安全问题隐患[1]。如何采取措施尽快解决水利水工闸门和启闭机等设备的使用、制作和安装质量问题是目前珠三角地区水利建设工作的一项重要内容。1常见的质量问题1.1闸门变形、腐蚀问题腐蚀是水工钢闸门存在的普遍问题,珠三角地区地处湿热的亚热带地区,再加上海洋季候风、海水的侵蚀,水闸中的钢闸门、启闭机的腐蚀情况较其他地区严重,特别是使用30年以上的闸门,虽然有的闸门日常保养工作较好,表面除锈喷锌及时,但由于早期防腐工作薄弱,再者使用时间过长,钢闸门、启闭机腐蚀情况更为严重。经过问题的提出水工钢闸门是水电站、水库、水闸、船闸等水工建筑物的重要组成部分,是大中型水利水电工程常有的设施,与水利水电工程运行的安全和检修是否方便关系极大。而水封装置又是水工钢闸门的一个重要组成部分,是保证钢闸门密闭封水、正常运行的重要部件。闸门的运行效果往往取决于水封装置的止水效果,如果设计上工艺细节考虑不周,或制造与安装所造成的偏差过大,均可能造成闸门严重的漏水,从而影响水工建筑物的正常运行;或造成水头和水量的损失,进而减少电能和灌溉面积;还可能影响维修工作的进行或使维修工作条件恶劣,拖延维修期限。更为重要的是,水封装置的失效造成的大量的漏水往往会引起缝隙气穴,导致门槽埋设件的气蚀破坏;还会引起闸门的振动,使在低温下运行的闸门与门槽冰冻在一起。因此为了闸门的正常运行和建筑物的安全,要求闸门要具有可靠的水封装置,水封装置在闸门设计中至关重要。2对水封装置的要求水封装置的作用就是在闸门关闭时或动水启闭过程中阻止闸门与闸孔周界的漏
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杆和启闭机联结。X制作PGZ1.5*1.5米铸铁闸门生产厂家发布时间：2017-10-129:55X制作PGZ1.5*1.5米铸铁闸门生产厂家闸门的组成从广义上讲，闸门包括闸门与阀门。闸门一般主要由活动部分、埋设部分、启闭设备三大部分组成。活动部分：是封闭孔口而又能根据需要开启孔口的闸门主体，一般称为门叶。埋设部分：埋设在土建结构中的构件，主要是孔口的门楣、底槛和支承轨道等，通过这些构件将门叶承受的荷载（包括自重等）传递给土建结构，并与门叶一起形成闸门的止水结构及为门叶的活动提供导向和限位，这部分一般称为门槽埋件。启闭设备：是控制门叶开启、关闭的操作机械。闸门的门叶一般有面板、构架、支承行走部件、吊具、止水部件等组成。面板：封闭孔口的挡水部件，直接承受水压力，然后传给构架。构架：由梁系组成的框架，有足够的强度和刚度，支撑面板，把面板传来的水压力传递到支承部件上。支撑行走部件：把构架传来的力传给土建基础，并保证闸门移动时灵活可靠。吊具：与启闭设备相连接的部件。止水部件：用于封闭闸门与埋设部分间隙的部件，使闸门封闭孔口是减少漏水或不漏水。门槽埋件一般包括支承行走埋设件、止水埋设件、衬砌埋设件。闸门的使用范围和功效在一些取水供水工程的输水管道上一般设置节能闸门，用于根据需要调节控制流量；在泵站进水口和一些隧洞、涵管、倒虹管等的进、出水口一般设置有检修闸门，为检修水工建筑物和泵组设备提供条件；在水库溢流坝或溢洪道上一般设置有泄洪工作闸门，用于控制水库的水位和泄往下游的洪水流量，限度地发挥水库的功能效益。昆山汽车电子配件振动盘价格咨询X盈祥...畅销型四工位外圆抛光机|重庆市圆管除...广州异形自动插件机品牌推荐新泽谷吉林粉末定量包装秤厂家哪家好，价格多...供应销售小麦播种机厂家致力打造知...广东真空泵X选美国昆西，进口X品牌...动物耳标二维码激光镭雕机哪里有赤峰地热蓄热式电锅炉一天多少电安川机器人X维修|X川自动化设备是...包头机床排屑器价格全国用户满意企业山家大茂源...圆形风门价格,圆形风门厂家十堰基地三供一业：交得出接得住跟得上东风悦达起亚再度冠名FIBA斯坦科维奇杯篮球东风公司基层单位夏季举办各类文体活动“我的高原反应”援藏征文：东风送暖暖人心?暑假萌宝勇上阵快乐体验外伤应急处理“筑梦课堂”让法籍小朋友成了小小汽车制造东风商用车2017年员工羽毛球赛收拍骑行接新娘环保又拉风魅力中国城｜我为何从漠不关心到积极发动投拎勺入驻：“十堰记忆美食街”即将横空出世水利X钢制翻板闸门厂家，同铸铁闸门相比，钢制闸门的使用寿命更加长久。二者在水利建设中各有千秋，共同成为人类工业建设和工业生产中的好帮手。钢制翻板闸门弧形闸门安装：(1)弧形闸门及其门槽埋设件的安装，应按施工图纸的规定执行。(2)弧形闸门的埋件安装，应符合DL/T5018-94中相关的规定。(3)弧形闸门及其铰座安装及安装允许偏差，应符合DL/-94中相关的规定。(4)弧形闸门应手先安装支铰座或支铰总成。支铰安装工作结束，并经监理人检查认可后，才允许浇注支铰座的二期混凝土。在二期混凝土的强度达到施工图纸的要求，并检查左右铰座中心孔同心度符合规定后，才允许将弧形闸门的支臂与支铰座连接。钢制翻板闸门厂家闸门安装注意事项:1、在闸门安装前，手先检查各连接部位的螺栓是否因运输装卸中造成的松动，如有松动应加以紧固。2、检查主立框与横框连结上的止水面是否有错位，如有错位则松动连接螺栓将止水面调整在同一平面内。3、闸门安装时应采用整体就位安装，禁止闸框、闸板分体安装，防止闸框变形。4、二期浇筑前将闸门整体吊装就位后找好前后、左右的正确位置，然后调整螺栓与工程配钢筋焊牢固。5、闸门出厂前，为了使闸板、闸框贴合的更紧，安装后减少间隙，2米以上的闸门在上下横框上安装了压板卡铁，立框的斜铁上增加了顶丝。注意在间隙调整后将卡铁和斜铁上的顶丝拆除，以使闸门启闭。6、在浇筑混凝土时，流进闸板、闸框、斜铁、挡板间隙中的灰浆应清除，防止灰浆凝固影响启闭。平面定轮钢制闸门承受水头较大,外形规格不受限制，平面定轮钢制闸门广泛用于水力水电，市政建设，给水排水，水产养殖，农用水利建设等工程，钢闸门主要以钢板为基材焊制而成，该闸门耐腐蚀，封闭可采用橡胶止水，密封性能好。闸门可根据水头增大可设置槽滑轮，定.位轮，以减少磨擦阻力，方便提闭。平面定轮钢制闸门结构特点：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。机械正文启闭机闸门生产厂家来源网络发布时间：2017-11-152:14对于启闭机闸门我们可能只是单单听说过，但具体的不是特别了解。尤其是很多需要用它但不知道如何安装的用户。今天，就让蓝禹的相关人员来为大家介绍下启闭机闸门的安装程序。启闭机闸门的一般安装程序是：1.埋设基础螺栓及支撑垫板。2.安装机架。3.浇筑基础二期混凝土。4.在机架上安装提升机构。5.安装电气设备和保安元件。6.联结闸门做启闭机操作试验，使各项技术参数和继电保护值达到设计要求。对于以上启闭机闸门的安装程序的介绍，相信大家应该有所了解了吧。希望能够帮助到大家，如果还有想咨询的问题，随时来信诚水利，这里欢迎您的到来启闭机的类型启闭机是水利水电工程的重要设备之一，对发电防洪、灌溉和航运等起着重要作用。目前国内采用卷扬式启闭机操作弧形闸门，有两种形式可供选择，即前拉式弧门启闭机与后拉式普通卷扬启闭机。前者的起吊位置位于弧门面板的前下方，启门时随着钢丝绳带动闸门吊耳上升，弧门绕支铰转动，从而开启闸门。该启闭机不设动滑轮装置，钢丝绳与闸门吊耳直接连接，结构简单，适用于启闭容量较小的情况。采用普通卷扬启闭机操作弧门时，起吊位置则位于弧门主梁上方，即后拉式。该类启闭机启闭容量较大，但受弧门转动角度的制约，启闭机房位于闸室的后上方，水工布置较为复杂。启闭机闸门卷扬式启闭机分为固定式和移动式。使用方式上有ＱＰG型平板门卷扬式启闭机、ＱＨ弧型门卷扬式启闭机、ＱＰＫ快速卷扬式启闭机在使用上有单、双吊点式。驱动为电力驱动，可增设手摇机构。适用于大、中、小型水电站、水库、河流水产养殖业等水利水电工程。本系列启闭机具有结构紧凑、承载能力大、启闭灵活、运行平稳可靠、操作安全、安装维修方便等X点，如今，通过技术创新的设备，在我国的水利、水电工程建设中发挥了中流砥柱的作用。水利水电工程上将启、闭闸门用的各种起重机械系统称为闸门启闭（简称启闭）。不同类型的启闭机多数是用它的机构特征来命名的，如卷扬式启闭机、油压式启闭机等，只有少数是用闸门形式或用途来命名的如弧门启闭机、快速闸门启闭机等。由于启闭机是一种有特殊运行要求和特定用途的起重机械，因此它的设计计算和机构造型与一般起重机械不尽相同。根据布置形式，启闭机可分为固定和行走两类：（1）固定类（即一机一门的布置）当一台启闭机只操作一扇闸门时，启闭机只需有一个起降机构，不必配备水平运动机构，属于这一类的有：螺杆式启闭机、固定卷扬式启闭机、油压式启闭机。（2）走行类（即一机多门的布置）当数扇闸门由一台启闭机操作时，这启闭机除了有升降机构外，尚需有一个或两个走行机构。有一个走行机构的有：台车式启闭机和单向门式启闭机；有两个走行机构的为双向门式启闭机。水利机械厂主导产品如下：一、QL螺杆式启闭机机有平推式（0.5-3吨）、侧摇式（1-5吨）、手摇式（2-60吨）、手电两用式（2-60吨）、直连式（2-30吨）。二、卷扬启闭机有QPQ平面闸门卷扬启闭机、QHQ弧门卷扬启闭机、QPG高扬程卷扬启闭机、QPK快速卷扬启闭机，并有单吊式和双吊式，也可设计为移动式和固定式，启闭力为（5-200吨）均可生产！三、铸铁闸门0.2*0.2m——6*6m均可生产，也可生产为圆形闸门、单止水闸门、双止水闸门、铸铁镶铜闸门。四、钢制闸门造型各异，按用户要求生产制作。以及拍门。五、拦污栅、清污机、橡胶止水等所有产品均达到X标准。欢迎各位新老客户来我公司参观指导工作。您如果对我们的产品感兴趣或者有任何的疑问，您可以直接跟我们联络。百度地图谷歌地图机械正X生产闸门生产厂家来源网络发布时间：2017-11-69:52X生产闸门生产厂家江苏X闸门生产厂家定制加工厂LMD螺旋闸门主要特点:LMD螺旋钢闸门具有结构简单、操纵灵活、重量轻、无卡阻、特别适用于各类固体物料和50mm左右块状、团状物料的输送及流量调节，安装不受角度，操作方便，能随时尺度。钢制闸门对焊接技术的要求钢制闸门使用时间长了都会出现故障，对于钢制闸门生产人员来说都需要全方面的高X焊接技术，钢制闸门的焊接一般在闸板焊接开裂的位置，当此位置开裂时我们就需要对闸门的故障进行及时的处理，当钢制闸门出现裂痕X先要对开裂情况的大小来定处理方案，有时候需要处理面积较大就需要更换新的闸板，如果裂痕相对较小，就只需要稍微进行焊接处理就可以了。钢制闸门在焊接的中对其焊接技术的要求是非常严格，我公司都是选择非常丰富的老员工来完成操作。钢制闸门顶闸的人为因素简介钢制闸门顶闸原因主要是由于操作人员工作马虎，没有依照钢制闸门启闭的规定程序进行操作，或者原操作人员因事请假，代班人员不熟悉钢制闸门启闭程序和时，盲目进行操作也会造成顶闸。比如成都电动启闭机方向弄反，闸门处在关闭状态时开闸，电动启闭时按错按钮或者人工启闭时将方向摇反，将闭闸错误操作为开闸，再或者钢制闸门操作人员的思想不集中等。有时候还有螺杆的限位螺母，限位标志移位，起不到限位的作用，操作人员没有及时的关闭操作也会造成顶闸，电动启闭机还会因供电部门在供电设备或供电线路时电源相序变动，使得启闭机上的电动机改变原运转方向从而致使启闭机启闭方向的改变，这时钢制闸门启闭机还处于关闭状态，如果此时开闸则必将钢制闸门发生顶闸事故，总之钢制闸门在操作时操作人员是必须注意观察才能避免顶液压闸式剪板机属于X二代液压剪板机，目前世界各国相关厂家均以生产液压闸式剪板机为主流，液压摆式剪板机处于淘汰边缘。液压闸式剪板机与液压摆式剪板机相比具有剪切精度高、剪切角可调、刃口使用寿命长等特点而得到广泛应用。我公司为客户定制的这台液压闸式剪板机与常规产品相比，具有如下X点：①运用DTANG指令实现剪切角度的显示；②实现刀口间隙的调整与后挡料位置的差补控制；③节能、降噪、控制油温。1系统构成如图1所示，此台液压闸式剪板机的控制系统主要由6部分组成：汇川H2U系列PLC、汇川Ino—Touch触摸屏、刀口间隙信号采集用旋转传感器、剪切角度信号采集用直线式位移传感器、后挡料定位用伺服控制器和伺服电机、驱动齿轮泵的伺服控制器和伺服电机。根据所接收到的外围指令(如限位开关信号、下行控制信号等)，结合外围旋转传感器、位移传感器、伺服电机旋转编码器等检测元件所反馈的信号，进行综合运算后发出控制指令，从而实现整个机床运动的控制。1．1剪切角度的显示液压闸式剪板机通过两只工作油缸上下腔油量快速调节实现剪切角度的调整，对于薄板，可采用较小的剪切角，使剪切速度加快，板材弯曲度减小；对于厚板，则要采用较大的剪切角。剪切角度的信号采集自直线式位移传感器，将采集的模拟量信号通过扩展模块进行模数转换后，再通过DTANG指令转换成角度值在触摸屏画面上形象地显示出来，程序语句部分如图2所示。1．2刀口间隙的调整与后挡料位置的差补控制目前的安装方式是将后挡料板固定在丝杠上，而丝杠又直接固定于刀架上，如图3所示，这样便会出现调整刀口间隙时，刀架也出现相应的移动，造成后挡料架当前位置的变化，如不调整后挡料架位置进行剪切的话，剪切下来的板料将达不到要求，造成不必要的浪费。针对此种现象，通过应用差补功能，将进行间隙调整时所出现的偏差值与后挡料的位置值进行差补运算后发出控制指令给用于后挡料定位控制用的伺服控制器，通过自动调整实现后挡料当前位置仍处于原先要求的定位位置，提高剪切质量。行业设备正文钢坝闸生产厂家来源网络发布时间：2017-11-1414:38钢坝学术名称是底轴驱动翻板闸门，早在2008年7月29日，中国电机工程学会和中国水力发电工程学会在杭州共同组织召开了"大跨度底轴驱动翻板闸门技术研究和应用"项目的技术鉴定会。鉴定委员会主任委员由水电水利规划设计总院龚建新教授X高工担任，水利水电规划设计总院王英人教授X高工担任副主任委员，参与鉴定工作的有赵辅鑫、吴小宁、罗文强、赵勇平、铁汉、刘旭辉、张步新、吴一红、郑源等有关专家。鉴定意见认为:大跨度底轴驱动翻板闸门是一种能够实现双向挡水、灵活启闭、闸门开度无X可调、方便调度、工程隐蔽、无碍防汛和通航，改善河道景观的新型闸门，该研究成果是对大跨度闸门设计的重大突破。该成果已在上海市苏州河河口水闸工程中得到应用，近3年的运行情况表明，闸门运行正常，安全可靠，百米跨度底轴驱动闸门的成功应用在国内外尚属X例。对大跨度底轴驱动闸门两个X立液压系统实现闸门同步的控制、X长重载驱动轴的支承和连接、制造和安装工艺、水下金属结构设备长效防腐、恶劣水质环境下的轴承材料和轴承结构形式、大跨度翻板闸门启闭过程的补排气方式等关键技术进行了专项研究并成功应用。大跨度底轴驱动闸门的成功应用，使苏州河东引西排和西引北排综合调水成为现实，X改善了苏州河及其下游支流水质，闸门无X可调实现了人水和谐的城市景观，环境效益巨大，为上海市黄浦江北外滩的总体规划的实现，以及北外滩将与现外滩共同形成上海的经济金融中心奠定了基础，社会效益显著。(国内X一道大跨度底轴驱动翻板闸门)X启闭机厂家教您调试方法来源网络发布时间：2017-11-1111:54启闭机调试：1、在无荷载的情况下，保证三相电流不平衡不X过正负10%，并测出电流值。2、上下限位的调节：当闸门处于全闭的状态时，将上限压紧上行程开关并固定在螺杆上。当闸门处于全开时，将下限位盘压紧下行程开关并固定在螺杆上。3、启闭机的主令控制器调整，必须保证闸门升降到上、下限位时的误差不X过1cm。4、安装后，一定要作试运行，一作无载荷试验，即让螺杆作两个行程，听其有无异常声响，检测安装是否符合技术要求。二作载荷试验，在额定载荷下，作两个行程，观察螺杆与闸门的运行情况，有无异常现象。确认无误后方可正式运行。顶闸事故：螺杆式启闭机结构非常简单，而且安装也比较的简便，广泛使用在渠道的涵闸以及引水枢纽上的闸门启闭，但是，在使用过程中，常会出现顶闸事故，这种事故产生的原因是怎样的呢?顶闸事故发生的原因：1.人为因素引发的顶闸事故操作人员工作马虎，不按闸门启闭程序先检查，后操作或原操作人员因事请假，代班人员在不熟悉启闭程序和方法时，盲目操作。如将启闭方向反向，当闸门处在关闭状态时开闸，电动启闭时按错按钮或人工启闭时摇反方向，把闭闸的方向误操作为开闸;有的是在闭闸时操作人员思想不集中、闸到下限位置未能即时停机，有的是螺杆的限位螺母、限位标志移位，不起限位作用。电动启闭机还会遇到供电部门在维修电器设备或供电线路时电源相序变动，致使启闭机上的电动机改变了原运转方向导致启闭机启闭方向的改变，此时如闸门处在关闭状态时开闸，必将发生顶闸事故。2.非人为因素引起的顶闸事故闸门在运行过程中，树木等漂浮物或石块等障碍物被高速水流带到闸底或冲到闸槽中卡住，若此时关闭闸门，当闸门下缘在未接触到闸底之前已被障碍物阻挡产生反力，但螺杆上的限位标志或限位开关还没有到位，不起限位停机或提醒操作人员停机的作用，故操作人员不会停机，启闭机将带动闸门继续下压，当反力X过启闭机或启闭台的承受耐力时，也必将发生顶闸事故。在使用过程中，要尤为注意到螺杆式启闭机的顶闸事故问题，如果出现这种事故，要及时进行处理，以免导致更严重的事故发生。螺杆式启闭机主要用在水库/灌区的闸门升降的控制上！百度地图谷歌地图深圳铸铁闸门生产厂家发布时间：2017-10-2511:58是X研发、生产螺杆式启闭机、卷扬式启闭机、闸门、止水橡胶系列产品的水利部认证企业。公司位于深圳市龙岗区龙岗街道龙岗路3号龙岗商会大厦7楼703室，厂区占地2300平方米，建筑面积980平方米。目前公司下设9个科室、5个车间；拥有正式职工20多人，其中高X工程师4人，中X工程师3人。公司多年来一直奉行“客户X一，诚信为本”的经营宗旨，尤其近几年来，随着公司的快速发展和人才战略计划的实施，公司进入到了全面进步的快速提升时期。公司产品不公畅销国内28个省、市自治区，而且远销非洲东南亚等地。主导产品：1、lq螺杆式启闭机，规格：0.3t－60t，型号：手板、手摇、侧摇、电动、自动远程遥控、固定或移动等。2、qpq、qpk、qgp卷扬式启闭机，规格5t—300t，型号有固定或移动、带手摇和远程遥控或电控柜等产品。3、pz、pgz、pzs、pzx闸门系列产品：规格从0.3米×0.3米—5米×5米平面滑动铸铁闸门，型号：qh型弧形闸门、pgz高压平面拱形闸门、spz型双向止水平面铸铁滑动闸门、管道用密封箱式闸门、深水高压闸门等。4、铸铁拍门，可调节堰门，体闸一体，不锈钢闸门，手提式闸门等。5、ｐｚ钢制闸门规格可按用户需要任意定制。6、平板格栅，清污机等等。7、止水橡胶止水带系列产品。文章导读：本文将为您详细的介绍邢台弧形闸门哪家好_生产格栅除污机厂家X及其fda8340oe的相关信息，★精诚水工机械★X经营：邢台弧形闸门,3t启闭机哪家好,新河qda启闭机,山西渠道闸门,邢台钢制弧形闸门.邢台弧形闸门,山西拦污机厂家/循环式齿耙清污机//石家庄移动式抓斗清污机维修。服务于：邢台,保定,张家口,承德,山东,河南,江苏,湖北,承德。通过浏览本文您可以更好的了解邢台弧形闸门哪家好_生产格栅除污机厂家X和其相关的资讯。新河县精诚水工机械厂位于水利机械之乡，是一家主要从事螺杆启闭机,铸铁闸门,闸门,闸门设备的设计、技术开发、销售、制造、安装一体化的现代化规模型水利工程机械生产企业。我厂依靠拥有一支高素质X团队及与国内多所大学水利科研机构拥有良好的合作关系，使我厂具备了精良的生产设备，雄厚的技术力量，完善的检测手段和健全的质量保证体系。我厂产品结构合理，性能可靠，品种齐全，经水利质量检验部门检测，各项技术指标均达到行业标准。作为一家现代化的X水利机械生产厂家，我厂被命名为省X“重合同、守信誉”单位、“质量计量信得过单位”、省X“企业质量管理X单位”和市X“明星企业”，并获得省X“名牌产品”证书、“农业部全面质量管理达标”证书、“河北省科技企业”证书。我们恪守精诚致远，品行天下的办厂理念，愿用我们精诚的服务与您睿智的眼光达到X终双赢的目的，我们竭诚期待与新老客户取得进一步的合作关系！圆形拍门拍门是安装在江河边排水管出口的一种单向阀，当江河潮位高于出水管口，且压力大于管内压力时，拍门面板自动关闭，以防江河潮水倒灌进排水管道内。可根据客户要求，选用法兰管道连接、墙壁连接及泵站管路。钢制侧开门是保证泵站安全运行的重要设备，在泵站中其作用是断流和防止停机时水倒流，主要用于：防洪排涝、农田灌溉、城市给排水和跨流域调水，以及各大型工矿企业的供水和配水等。市政排水铸铁闸门厂家X新介绍来源：网络发布时间：2017-9-1514:45市政排水铸铁闸门是应用非常广泛的一种门型，具有结构简单，启闭力小、水流条件好等X点，适用于泄水建筑物上作为工作门之用。与平面钢闸门一样，它也是由门叶部分、门槽埋件与启闭机械三部分组成。铸铁闸门有潜孔式和露顶式两种。目前国内露顶式拱形铸铁闸门孔口尺寸达19mX23m(相应设计水头23m);潜孔式拱形铸铁闸门封堵面积一般达48—63m2，水头一般达80一90m，封堵面积达195m2(相应设计水头37m)，设计水头达142m。铸铁闸门结构：铸铁闸门由闸板、闸框、导轨、闭紧斜铁、吊耳、固定螺栓等零配件组成。（1）闸框由合金铸铁整体浇铸而成，门框两侧自带导槽，精加工之后作门体升降的导轨。门框平面经龙门创及立车精加工并分别加工一道槽，以便镶入青铜密封面。（2）闸板为整体铸造的方形和圆形开板，并在迎水面自带“井”字形的加强筋，加强筋的数量视闸门规格大小而定，一般间距为250～350mm之间，门体平面精加工并带有镶铜条的槽，以便镶入青铜密封面，门体两侧精加工与门框侧槽配合，形成上下滑轨。门体上端有吊耳为铸钢，门体与吊耳的两接角面精加工之后用螺栓固定，吊耳的销轴孔用镗床加工。（3）导轨用合金铸铁制作，导轨面加工成与门框一样的槽，并在平面上镶入青铜，减少门体上下运行时的磨擦力，导轨和门框连接的接触部位精加工，用螺栓联接，并有定位销防止错位。（4）楔紧装置：为达到闸门的止水效果，闸门两侧应设置楔块。楔块用锡青铜制成，用螺栓分别与门体和门框上的楔座固定，楔座铣成长孔，便于楔块的调整，当闸门的某一处止水效果不好时可局部调整楔块，当门体未关到位或已到位而楔块尚楔紧时，需调整全部楔块。（5）密封面可采用铜条或铜圈分别镶入门框和门体的槽内，密封面铜条镶好之后用刨铣床进行铣削，磨削加工，应保证门框和门体之间的密切贴合。铸铁闸门厂家供应北京来源：网络发布时间：2017-7-1515:20铸铁闸门一般由门叶和门框两部分组成门体和门框的材料为铸铁一般整体铸造、整体加工。门体一般采用面板与加强肋的结构面板可做平面或拱形。门体一般整体铸造和机加工但尺寸较大的可采用分块组成式。门体上一般采用整体式金属止水兼作支承滑块金属止水用同材料制作的沉头螺钉紧固在门体上螺钉头部与止水工作面一起精加工一些尺寸较大的也可“P”形橡皮止水。门框为铸铁闸门与基础之间的接构件相当于平面钢闸门的埋高部分。门框包括下部门框和上部导轨两部分。下部门框一般整体铸造加工导轨可用螺栓螺钉与门框相接或与下部门框整体铸造在门体开启到顶部时导轨的顶端应高于门体的水平中心线。铸铁闸门人性化设计：铸铁闸门一般设置有可调节的楔紧装置，楔紧副(如楔块与楔块、楔块与偏心销等)分别设在门体和门框上。调节楔紧装置，可使得闸门关闭时门体紧贴门框，达到止水要求。铸铁闸门通常配置手动或电动螺杆式启闭机，用于操作闸门的启闭。闸门特点：1、布置简单，结构紧凑，节省空间；运行维护简单，减少运行费用，但铸铁闸门的造价比钢闸门略高一些。2、耐腐蚀性强。门体和门框的材料采用铸铁，止水面镶铜合金或不锈钢等耐腐蚀材料，防腐能力强，特别适用于污水或海水环境中。有特殊要求的地方还可以采用镍铬合金铸铁等耐腐蚀性更强的材料。3、铸铁闸门的止水副采用整体加工，止水效果好，金属止水使用寿命长。闸门选购向导1、型号表示P-平面G-拱形Z-铸铁即：PGZ-宽*高*水头2、用户须提供下列内容资料：a,止水方式；确定是单向止水还是双向；前止水还是后止水，止水带面材质要求。b,水流向c,工作水头及设计效核水头d,吊点数及吊点中心距e,设计确定的启闭机型号及启闭吨位及与螺杆连接部位的相关数据f，水质、泥砂等水文资料信息g,提供与闸门结合面相关土建结构布置图3、闸门吊耳销轴随产品供应（45#材质），闸门吊耳材质为HT200铸件或Q235焊合件4、用户选购名录（另计价）a,特殊材质的吊耳销轴、吊耳b,双向止水深圳卷扬式启闭机生产厂家发布时间：2017-10-2511:58深圳卷扬式启闭机生产厂家/深圳卷扬式启闭机/深圳卷扬式启闭机厂家X一、工作原理卷扬式启闭机由卷扬装置、传动装置、机架等部件组成，通过一台电动机驱动，采用一台三X减速器和一X开放式齿轮减速，驱动卷筒旋转，通过钢丝绳在卷筒上的收放，带动闸门上升或下降。卷扬机上装有闸门开度仪，用来控制闸门的上、下极限位置，预先位置和通过显示仪现场观看闸门的升降位置。为防止启闭机X负荷运行，在卷筒一端轴承下装有荷载限制器，当启闭荷载达到额定荷载的110%时，荷载限制器发出信号报警并自动切断主回路电源，制动器抱闸，卷扬式启闭机停止工作。二、X缺点卷扬式启闭机有下列X点：由于卷扬式启闭机通过了减速箱和减速齿轮的减速，其减速程序多、速比大。有时则又通过了滑轮组作倍率放大，因此可以获得较大的启门力，适用于较大孔口尺寸和水头的闸门。钢丝绳缠绕在绳鼓上，一般缠绕单层，也可缠绕多层。因此卷扬式启闭机的行程实际上不受限制，便于开启具有较大行程的闸门或深孔闸门。钢丝绳的受力方向可以适当摆动，也可以通过附加埋置的转向滑轮改变其受力方向。因此闸门与启闭机的配合，具有较大的灵活性。在采用电动时，启闭的速度铰快，适用于事故闸门和经常启闭的闸门。卷扬式启闭机有下列缺点：由于钢丝绳只能承受抗力，故只能用于开启闸门，而对闸门的关闭没有任何作用。卷扬式启闭机没有自锁作用，不论采用手摇或电动，必须附有可靠的制动装置.若闸门在启闭过程中途停留，必须依靠制功或锁锭，否则会因自重而坠落，不够安全.另外，钢丝绳及滑轮组如长期在水中工作，钢丝绳易生锈慨维护困难。时，在钢丝绳松弛而启动时，有时会在滑轮处产生掉槽卡住等现象。是X研发、生产螺杆式启闭机、卷扬式启闭机、闸门、止水橡胶系列产品的水利部认证企业。公司位于深圳市龙岗区龙岗街道龙岗路3号龙岗商会大厦7楼703室，厂区占地2300平方米，建筑面积980平方米。目前公司下设9个科室、5个车间；拥有正式职工20多人，其中高X工程师4人，中X工程师3人。公司多年来一直奉行“客户X一，诚信为本”的经营宗旨，尤其近几年来，随着公司的快速发展和人才战略计划的实施，公司进入到了全面进步的快速提升时期。公司产品不公畅销国内28个省、市自治区，而且远销非洲东南亚等地。双止水80×80铸铁闸门是给排水工程、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（CBZ）：三面止水，密封性能好，适用于渠道安装。制水闸门（ZSZ）：四面止水适用于渠道或孔壁的安装，承受水头在5m以下。叠梁闸门（DLZ）：适用于使用频率较少的场合，渠道安装，分块启吊。平面闸门（PGZ）：承受水头较大，外形规格不受限制，广泛适用于水利水电工程中作工作闸门、事故闸门，检修闸门等。钢闸门分类及型号表示方式1、四面止水平面钢闸门安装，或上部无需止水时，可取消胸墙。2、B＞3m且B/h＞2或B＞4m时，应采用双吊点启闭机，吊点间距为B/2。平面钢闸门注：P=B.h.s（m3）S-水位至闸门中心的距离（或闸门前后侧水位差）。P≥250的特大闸门或双向承压等特殊闸门，我公司可代为设计或按来图加工。范围主要用于城市给水排水﹑化工防洪﹑水利等水工构建物﹑出水口﹑作流道切换或截断水流之用。可广泛用于自来水厂﹑污水处理厂﹑城市雨污水泵站﹑水利防汛等行业。性能及结构1﹑闸门的设计﹑制造﹑安装﹑检验验收等符合DL/T5019-94标准的规定。2﹑形式：洞口式闸门3﹑结构：设备主要由手电两用启闭机﹑螺杆﹑门框﹑门体﹑止水橡胶﹑吊耳及销轴等部件组成。密封性能良好，久用磨损后可通过螺旋来更换密封装置保持正常工作。具有结构合理﹑密封性好﹑安装﹑调试﹑使用﹑维护方便﹑性能可靠等特点。闸门的门板﹑门框系采用不锈钢，适用于污水腐蚀环境。4﹑工作场所：室外5﹑安装形式：洞口式安装及调试1﹑设备到现场后应对照送货单单X检验闸门是否完整，有无损坏。2﹑检查闸门安装位置及土建尺寸是否与图纸相符。3﹑安装时必须分四部分安装4﹑X先门框的安装：安装前，先与预埋钢板焊接固定，此时门框两侧须平行且应与底框及上部框架垂直，门框安装好后进行二次浇注，二次浇注一定要封实，不能有渗水现象，待混凝土养护后方可使用。门框安装时应保证导轨面在铅垂线上，其倾斜度不大于1//1000。保证其平面度及对角线误差不X过标准规定。原本受“身份”限制、一直游走于边缘地带的平行进口车业务，近期不仅开始逐渐摆脱“紧箍咒”，且有望在更大范围内与中规车（厂家授权经销商销售的汽车）正面交锋。日前，上海市商务委员会发布了《关于在中国（上海）自由贸易试验区开展平行进口汽车试点的通知》（以下简称《通知》），正式在上海自贸区启动平行进口汽车试点。就此，商务部研究院综合战略研究室副主任张莉在接受《中国经营报》记者采访时表示：“上海自贸区作为我国新一轮对外改革的试验田，其X主要的作用就是出台措施并试验其X性，以及是否具有可复制性和可推广性。目前国务院已经部署推广上海自贸区经验，新增设广东、天津、福建三个自贸区，虽然这三个自贸区不会完全复制上海自贸区的模式，但是在汽车等方面复制的可能性很大。”如果平行进口车业务的“合法化”随着自贸区的进一步发展而被复制并扩大，其将凭借价格X势，与中规车短兵相接，甚至影响汽车厂家对中规车的定价，引起新一轮国内豪华车市的“价格战”。“闸门”或将大开“上海自贸区开展平行进口汽车试点是具有划时代意义的，《通知》的发布可以说是让平行进口车业务特别正规地‘处于阳光下’了。当然，这一举措的示范和象征意义更为重要，政策开放的趋势已经相当明显。”北京北辰亚运村汽车交易市场副总经理颜景辉表示。的确，早在上海建立自贸区之初，就有业内人士猜测，平行进口车或将由此“合法”，如今《通知》发布，平行进口车业务开始走出灰色地带。而随着相关举措未来被复制到其他自贸区，平行进口车更有望迎来真正的“闸门大开”。以当前的情况来看，广东、天津、福建三个自贸区未来紧随上海自贸区的脚步，规划平行进口车试点几乎是顺理成章。“上海自贸区开展平行进口车试点，与其他试验措施一样，也是将其作为进口的一种模式试验，逐渐复制推广到全国。这样可以X大程度地减少开放可能带来的风险，毕竟试验改革与开放都只是手段，X终目的还是将这些措施在全国更好地进行推广和复制。”张莉告诉记者：“而国内新增设的三个自贸区，虽然将以上海自贸区试点内容为主体，但更重要的是结合地方特点。”记者获悉，目前全国已有18个汽车整车进口口岸，其中海运口岸为10个，广州港、福州港江阴港区、天津新港与上海港均赫然在列，而且都是平行进口车数量排名靠前的口岸。据相关人士透露，由于近年来汽车厂家的蓬勃发展，许多港口都在申请整车进口业务，这也包括上述三个港口。而一旦国内各个自贸区随即也开展平行进口车业务，那么国内的平行进口车业务无疑将迎来更多的发展。
水土流失严重,地下水X采,农业灌溉用水效率低,水资源供需矛盾突出。水资源利用率低的问题,已成为延庆区农业发展的严重制约因素。针对这一状况,延庆区全面贯彻党十八大、十八届三中、四中和五中全会精神,按照“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的原则要求,深入践行“节水X先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水方针,以提高农业水资源利用效率与效益为核心,全面创建节水型社会,为延庆区社会经济可持续发展及建设国际X和谐宜居之都提供坚实保障。1区域自然概况1.1基本概况延庆区位于北京市西北部,115°44′E~116°34′E、40°16′N~40°47′N之间,东邻怀柔,南邻昌平,西、北分别与河北省的怀来、赤城两县接壤。以色列一半以上的地区属于典型的干旱和半干旱气候,不利的特殊自然环境,以及发展经济的紧迫要求,促使以色列不得不自行开发资源,挖掘潜力,因地制宜地发展农业生产,走一条X特的科技兴农发展之路。由于以色列在农业方面有着合理的水资源利用与管理制度和X而高效的农业水利灌溉技术,因此极大地缓解了农业生产中水资源严重不足的状况。1以色列气候条件及供水措施北部地区年降雨量为700~800mm,中部为400~600mm,南部内格夫沙漠地区年均降雨量则仅为25~40mm,全国每年可利用的水资源为20亿m3。为了解决中南部地区农业生产的缺水状况,以色列从1953年开始,利用世界银行贷款,动工修建X输水工程,历时14年,总投资1·7亿美元,于1967年建成,开始实施“北水南调工程”。即把北部海拔208m的加利利湖的淡水抽取后,向南一直输送到南部内格夫沙漠地区。1灌区概况泾惠渠灌区位于陕西省关中平原中部,北依仲山和黄土台原,泾河、渭河、石川河从西、南、东三面环绕,是一个以农业灌溉为主,渠井双灌、灌排结合的大型灌区。灌区东西长70 km,南北宽27 km,总面积1 180 km2,设施灌溉面积145.3万亩,X灌溉面积135.7万亩。灌区涉及咸阳、西安、渭南三市的泾阳、三原、高陵、临潼、阎良和富平6个县(区),48个乡(镇),626个行政村,总人口120万人,农业人口97.9万人。灌区地势平坦,土壤肥沃,气候温和,农作物以小麦、玉米为主,蔬菜、瓜果为辅,灌区以占全省2.4%的耕地生产出了占全省粮食总产5.8%的X质粮,是陕西省重要的粮食生产基地之一,为陕西省粮食安全和社会发展作出了积极贡献。2灌区水资源利用及管理现状2.1灌溉工程泾惠渠灌区水源工程有张家山水库、西郊水库和贺兰水库三座中小型水库,总库容4 790万m3。我国是世界上13个严重缺水的X之一,人均水资源量不足世界平均水平的1/4。根据X新统计数据,我国全年供水总量的70%用于农业,农业用水中的绝大部分用于农田灌溉。据测算,如不采取X措施,我国的水资源将无法满足2030年的粮食生产需要[1]。因此,节水灌溉就成为我国摆脱水资源危机,保障粮食生产安全的X要选择。在这一背景下,构建和完善农业节水激励机制,对提高农民的节水意识,提高农业节水措施的约束和执行力具有重要意义。1农业节水补偿的必要性1.1节水补偿是农业节水工程建设的需要鉴于农业节水在保障水资源安全中的重要性,中央和地方X每年都会拨付大量资金用于节水工程建设[2]。从工程属性来看,农业节水工程具有公共产品属性,具有显著的社会效益和生态效益,而经济效益并不明显。因此,要保证水利农业节水工程建设的顺利推进,X必须建立相应的补偿措施。当前,种植业仍然是农民的主要收入来源。农民通过土地获得的收入,不足以支撑发展农业节水所需的巨额资.1工程概况哈拉台河水库位于黑河市境内的公别拉河中游右侧一X支流哈拉台河上,在黑河市西南部,距黑河市区62 km。坝址地理坐标为E127°0215″,N49°5129″,水库坝址以上控制流域面积109.45 km2,是一座以供水为主,兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小(Ⅰ)型水库,水库保护下游西岗子、坤河、爱辉3个乡镇、保护12个村屯、12 000 hm2耕地,保护哈黑高速公路及北黑铁路等。新建溢洪道布置在水库左岸,溢洪道轴线与坝轴线成80°角,为正槽正常溢洪道,净宽15 m,堰型为实用堰,堰顶高程为正常蓄水位344.80 m。溢洪道由进口引水渠、进口直线段、闸室段、消力池及尾水渠等组成,沿轴线总长343 m。2溢洪道设计2.1溢洪道方案比较溢洪道布置在原溢洪道位置,根据地形及原有工程情况,分别拟定侧槽溢洪道方案及正槽溢洪道方案进行比较。2.1.1侧槽溢洪道方案溢洪道布置在大坝左侧,由于地形条件限制,采用侧槽式溢洪道,由铺盖段溢洪道是水电站建筑物的防洪设施,其对于水库的水位具有一定的控制作用。当水电站由于水位过高而X过了标准水位,就会从溢洪道溢流出来,可以提高大坝的安全系数。溢洪道作为水利建筑物,通常会建筑在大坝的一侧,形状像一个大槽。按照泄洪的标准以及溢洪道的启用状况,可以将溢洪道分为两种,即正常溢洪道、非常溢洪道。按照溢洪道所在位置,可以将溢洪道分为正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸溢洪道。对于溢洪道的选则以及布置情况,需要根据各种因素进行施工,包括大坝所在地形和地质状况,坝址所在的枢纽布置状况以及所在使用场地的施工条件等等,都将成为溢洪道布置的参考因素。1选取出来的施工实例1.1概要的建造路径某一水电站,涵盖了混凝土面板堆石坝、引水发电带有的体系、发电厂房、泄水建筑物等。这些部分,被布置里在某一河流的两岸。其中,水电站的泄洪类建筑,可以分为两孔的溢洪道、泄洪洞以及冲砂放空洞。两条这样的溢洪道,带有平行状态,归属于隧洞式的。引言1996年 10月 ,在清除黑河水库右坝肩 2号滑体上部时 ,施工人员发现 2号滑体之上长 2 60m、宽 15 0m的大范围坡体产生了显著变形 ,并逐渐出现一系列弧形裂缝。该滑坡体的出现极大地威胁着大坝的施工 ,影响着整个工程的进展。为此 ,指挥部聘请了多家科研、设计单位对此坡体进行了大量的勘测、研究工作 ,并邀请了多位全国滑坡专家进行现场诊治。但由于该滑坡体情况很特殊 ,专家们对该坡体的看法不统一。一些单位用传统的二维极限分析法对坡体进行了稳定性分析计算 ,结果与事实大相径庭 ,主要表现在下面两个方面 :1)稳定性系数普遍偏小 ,几条剖面的计算结果都小于 0 .85。这么小的稳定性系数的坡体肯定早已下滑 ,而事实上滑坡体仅处于变形阶段 ;2 )计算结果显示坡体稳定性北高南低 ,实际却正好相反 ,坡体北侧变形严重而南侧变形较小。鉴于传统方法在该坡体稳定性分析中的失败 ,在其他专家和学者研究的基础上 ,对该坡体的大量资料又进1水库概况箭峪水库位于渭河二X支流箭峪河上,距渭南市20km,是一座具有灌溉、城市供水、兼有防洪及拦沙等综合功能的小(1)型水利枢纽工程。水库于1980年1月建成,原设计总库容316.4万m3,已淤积8万m3。坝址以上流域面积31.2km2。枢纽由大坝、溢洪道和放水洞组成。大坝为厚心墙土坝,现状坝顶高程850.20m,X大坝高58.6m。溢洪洞位于大坝右岸,进口为开敞式侧堰,堰顶高程946.77m,X大泄洪流量276m3/s;溢洪洞断面为城门洞型,底宽5.4m,高5m～7.1m,出口为挑流消能。放水洞位于大坝左岸,全长292m,进口底板高程812.97m,隧洞断面为2.6×2.6m城门洞型,设计流量1.5m3/s。2坝体渗漏现象综述箭峪水库1980年竣工关闸蓄水,1981年6月库水位蓄至841.97m时,右坝肩背水坡坝岸结合处高程819.08m和833.3m两处有清水出流,左坝肩背水坡脚在807.00m高程,也有清水出流,随着库1引言流变现象虽普遍存在,但由于分析手段限制,过去在实际工程中很难得以考虑。随着分析软件技术日趋成熟,采用数值模拟的方法分析岩土工程中的流变力学特性的案例日渐增多,案例主要集中在大型地下洞室[1～3]及边坡[4]长期稳定性分析方面。这些案例所分析的工程受力环境相对简单。本文研究的水电站是双曲拱坝,主要靠坝肩抗力体抵抗上游水推力,坝基设计沿河向附加应力在1090～1110m高程约为5.5MPa。分布于水电站坝肩抗力体中的蚀变岩结构松散,力学强度低,部分蚀变岩可归为软岩类别[5]。对于具软岩特性的蚀变岩类,并处于工程的关键部位,其在高地应力及高附加应力作用下的长期稳定性对于设计上百年的水电工程至关重要。鉴于上述原因,本文以现场调查确定的蚀变岩规模、室内试验确定的蚀变岩流变参数为基础,采用美国ITASCA咨询集团公司开发的FLAC3D快速拉格朗日差分软件,对该水电站坝肩抗力体稳定性进行了数值模拟分析,为保证电站长期安全运行提供参考依据1工程概况克孜尔水库位于新疆阿克苏地区拜城县渭干河干流木扎提河与支流克孜尔河的汇合处,距库车县约70km,是一座以灌溉、防洪为主兼有水力发电等综合利用性的大型水利枢纽工程,主坝为黏土心墙砂砾石坝,X大坝高44m,设计总库容为6.40亿m3,设计灌溉面积21.33万hm2,为大(1)型Ⅰ等工程。枢纽工程由拦河主坝、副坝、副坝二道坝、溢洪道、泄洪排沙涵洞、发电引水涵洞和坝后电站组成。工程于1998年10月通过水利部主持的竣工验收,正式投入运行。2运行过程中发现的主要工程问题2002年5月20日安全检查时,发现在右坝肩W150混凝土防渗墙顶部出现了5条裂缝,X大的一条裂缝X大高差约6mm左右,裂缝总体上北高南低,X大裂缝张开宽度约13mm。2003年3月25日,水库管理局对右坝肩山坡坡面观察后发现,在坝顶以上高约100～60m的山脊1#梁、2#梁、3#梁上有裂缝出现,裂缝一般长15～20m,张开宽8～15cm,共发现10条裂缝。1概述长河坝水电站所在区域为扬子准地台西缘与松潘-甘孜造山带结合部,坝区紧靠区域金汤弧形断裂和南北向构造昌昌断裂带交汇处西南部。长期的构造作用以及与之相伴随的岩浆作用、变质作用,形成了该处具有高山峡谷区特有的地形、地貌和地质条件,因此,对高边坡稳定性研究要求更高。影响工程高边坡稳定性的因素很多,如何科学合理的评价高边坡的稳定性已成为工程设计及研究人员关注的重点。笔者结合长河坝水电站左右岸坝肩边坡结构面、地应力、风化卸荷分布特征对高边坡稳定性的影响进行了多方面的深入研究。2边坡基本地质条件2.1地形地貌坝轴线附近河谷相对开阔,呈较宽的“V”型,两岸自然边坡陡峻,临江坡高700 m左右,左岸1 590 m高程以下坡角一般为60°~65,°1 590m高程以上坡角一般为40°~45°;右岸1 660 m高程以下坡角一般为60°~65,°1 660 m高程以上坡角一般为35°~40°西安市黑河引水工程金盆水利枢纽工程位于西安市西南渭河支流一黑河上,该工程是利用日元贷款兴建的大型城市供水项目,主要用于给西安市供水,兼顾灌概及发电。大坝为133m高的粘土心墙砂砾石坝,库容2亿m3。水库正常设计水位594.om,汛限水位591.om,校核水位为598.o4m。泄洪洞位于水库的左岸,洞径10mX13m,洞底高程为545m,X大泄量2540m,/s,X大流速41m/s,担负着水库泄量的60%多。水库泄洪时X先打开泄洪洞闸门,当泄量不能满足行洪要求时,再启用溢洪洞泄水,因而泄洪洞汛期运行频率很高,闸门有局部开启要求。该闸门于1998年完成设计,2000年加工完毕出厂,目前闸门和液压机油缸已安装完成,由于矽未浇筑到闸顶高程,为满足临时渡汛要求泵站暂时安装于泄洪洞放水塔外。 下面就闸门设计过程的一些技术问题做以分述:耳,布置于闸顶的锁定梁锁定闸门后可实施检修。1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。1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。由中国能源建设集团有限公司安装的溪洛渡水电站左岸泄洪洞工作弧形闸门检测调试工作日前完成。至此,世界X套X大的弧形工作闸门安装在溪洛渡水电站泄洪洞顺利完成。溪洛渡水电站左岸泄洪洞共有两套工作弧形闸门,每套由14个单元节组成,支铰重量达92.7吨,支臂X大设计规格为18.397米×3.631米×2.0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概述1.1工程施工概述云南小湾水利枢纽工程主坝为双曲拱坝,坝高295米,整个拱坝从坝趾到坝顶共设置有2个导流底孔、3个导流中孔、2个放空底孔、6个泄洪中孔以及5个泄洪表孔起导流和泄洪功用。导流中、底孔和放空底孔弧形工作闸门结构与后续安装的弧形工作闸门结构相同,均是由铰轴、支臂、门叶以及门槽组成,但由于小湾工程具有高水头的特征,在止水装置设置方面有异于其他弧形工作闸门,即安装在门体部位的常规止水和安装在门槽部位的伸缩式充压水封止水;常规止水,即安装在门体部分的“P”型顶止水和侧止水以及“刀”型底止水;可伸缩式充压水封,即安装在门槽侧水封座凹槽内的“山”型水封。前者利用常规止水橡皮和门槽止水面的预压缩量来完成止水,后者则利用镶嵌在门槽内的伸缩式水封通过水头高度和空压机补压与弧门面板间形成压缩量来完成止水作用。本文就导流中、底孔及放空底孔充压水封安装及调试工序及其过程中出现的问题进行汇总,给后续充压水封安装施工提供切实可行的理论依.黑河是我国X二大内陆河,近些年来由于黑河流域中游灌区对黑河水资源不合理的、过度的开发利用,使流域终端湖泊消失、众多天然河道废弃并形成绿洲内部沙源、天然绿洲萎缩、土地沙漠化发展迅速。因此研究黑河水在中游灌区的耗散规律,定量分析水量在灌区内各系统中的消耗途径,对流域水资源规划、水资源合理调配利用、保护流域生态环境以及流域农业可持续发展具有重要的现实意义。本文针对黑河流域中游灌区,在分析国内外SPAC系统理论与灌区水平衡模型研究现状的基础上,进行了以下几个方面的研究:(1)分析了当前国内外在SPAC系统和灌区水平衡模型方面的研究方法和研究成果,以黑河流域中游灌区为应用背景,密切结合研究区实际情况,在概念性水文模型的基础上,以SPAC理论和水平衡理论为理论基础,建立了动力学机制与灌区供水系统、排水系统和平原水库系统相结合的灌区水平衡模型。模型在田间尺度上以田间土壤水为中心,考虑了水分在不同介质之间的交换和转化;在灌区尺度上考虑了灌区灌溉?。高州水库灌区是广东省三大灌区之一,经过40多年的运行,灌区为当地国民经济发展做出了重要的贡献。但同时也存在着管理技术落后、供水能力不足、水资源浪费严重等问题。进行高州水库灌区水资源X化配置研究,对促进水资源高效利用、保证灌区社会经济可持续发展具有重要意义。本文根据广东省高州水库灌区水资源供需特点,对灌区水土资源供需预测及X化配置进行了系统的分析与研究,主要内容及结论如下:(1) 系统地介绍了国内、外水资源X化配置的理论与方法,重点分析了大系统模型的结构、建模方法、特点及其适用条件。(2) 根据历年的径流资料,分析计算了高州水库灌区不同年型的水库来水量、区间来水量,科学地预测了各水平年高州水库灌区工业、农业、生活、生态四类部门的需水量,在此基础上,确定了各水平年灌区的余缺水量。(3) 根据灌区供水特点、用水分区情况以及用水部门性质,建立了高州水库灌区四层(LP-LP-DP-SDP)水资源配置大系统模型,并用分解-协调法进行求解。海南省红岭灌区工程系X172项节水供水重大水利工程项目之一,是红岭水利枢纽工程的配套项目,是解决琼东北地区工程性缺水的重要工程,工程范围涉及琼中、屯昌、定安、琼海、海口、文昌等6个市(县)共58个乡镇和国营农场,国土面积58.37万hm~2,设计总灌溉面积9.70万hm~2,设计年供水量4.95亿m~3。由总干渠、东干渠、西干渠、分干渠及灌区骨干渠系工程组成.融水县概况融水苗族自治县属国定贫困县,位于广西北部,行政区域面积4624平方公里,全县人口48.9819万人,其中农业人口43.5068万人,占总人口的88.82%。融水县现有耕地面积67.22万亩,全县农业人口人均耕地面积1.13亩。2.融水县榄口灌区现状2.1榄口灌区概况融水县榄口灌区是以融水县的永乐、和睦2个乡和融水镇为中心,延伸到河池市罗城仫佬族自治县小长安乡等县乡(镇),是广西水稻、蔗糖主要产区之一,在区域经济社会发展中占有重要地位。该灌区位于融水县境内的融江右岸并紧靠着贝江右岸。全灌区现有耕地8.83万亩,可垦荒地2.56万亩,合计11.39万亩。2.2榄口灌区的建设规划历史1975年柳州水利电力勘测设计研究院设计完成《融水县榄口电灌工程灌区工程初步设计》上报,并已得到广西自治区水电局以(75)水电字X104号批文确定了灌区范围和X终规模,并已实施。灌区干渠取水口位于落久水库库区右岸原榄口电灌站渠道3+500桩号。1管理范围和职责1.1管理范围响水灌区包括6个分区,即阿堡分区、渤海分区、莲花分区、桦树川分区、江南分区和卧龙河分区。灌区总面积3.83×104hm2,设计灌溉面积2.26×104hm2。根据灌区工程规模和具体情况,为了做好灌区管理工作,确保各项工程安全运行,充分发挥灌溉效益,必须作好工程日常养护维修工作,各项工程均应有一定的管理范围及管理制度。凡是在该灌区范围内从事建设、生产及其他活动的单位和个人,均由灌区管理单位统一管理。根据灌区具体情况和现行的《水法》和《河道管理条例》,确定工程管理范围,见表1。表1工程管理范围表名称干渠支渠拦河坝工程管理范围两外堤脚外10 m两外堤脚外5 m拦河坝脚外50 m1.2管理职责管理职责具体内容为:负责制定灌区工程维修、建设的年度计划及具体实施方案对灌区X灌溉面积和水利工程的保护,将管护责任落实到人,明确责、权、利,并同工资挂钩,做到经常性的定期检查和巡回检查,发现问题及时维修养护处理,以分层型水源水库黑河金盆水库为研究对象,采用现场监测、原位试验与实验室研究相结合的方法,在分析水库自身水质演变和外部径流污染输入的基础上研究了混合充氧对水质的改善,并从微生物种群结构的角度分析了水质改善的机理,主要研究内容包括:a)黑河金盆水库水体分层结构演变规律及水质响应特征、分层时期沉积物耗氧及污染物释放规律;b)不同强度入库径流变化特征及其对水库水质的影响、入库径流悬浮物污染特征及其淤积规律;c)人工强制混合与自然混合X衔接、充氧过程对水体及沉积物微生物代谢活性的强化;d)混合充氧过程对水体微生物种群结构的影响及其对碳、氮、氢、硫、铁、锰等元素循环相关细菌的调控。得到了以下主要成果与结论:(1)每年5~8月为黑河金盆水库水体稳定分层期,水体底部溶解氧耗尽,导致水体化学氧化修复能效降低,温跃层的存在阻碍了垂向水体物质交换,分层时期,厌氧层厚度高达22 m,恒温层水体总氮、总磷、铁、锰浓度X标分别达到、充氧过程简介 在污7尺生物净化、河道净化、人工养鱼过程中都需要往水中充氧,即用专门的机械设备将空气送人水中。空气中的氧与水接触时溶于水中,使水中的溶解氧浓度得到提高,这个过程称为充氧过程。连续的充氧才能满足水中微生物和鱼类生命活动的需要,并保证水体不发臭。 就目前生产上使用的充氧机械,可分为三类: 1.鼓风曝气:由鼓风机(或空压机)把大气中的空气加压,送人管道,在管道的末端装有扩散器(曝气器),使空气形成一定粒径的气泡送人水中。这种系统设备复杂,管道、阀门庞大,造价昂贵,且需较大面积的厂房。设备维护复杂。 2.表面曝气:由电动机经减速机(有时不同减速机)带动表面曝气机在池水面搅动水 来案来飞溅,使水与空气接触,空气中的氧溶人水中,这种装置庞大,噪声很大,造价高。 3.射流曝气:用水泵吸取水池中的水,经加压后通过射流器,在其喉管以高速水流形成真空,把空气吸人水中。这种装置设置也较复杂。 二、自吸式蜗轮充X机的工作原理和特点?。黑河金盆水库属于典型的峡谷分层型水库,是西安市X重要的供水水源,日平均供水80万m3。然而,近年来水体分层造成的底层缺氧和内源污染、表层藻类爆发以及暴雨径流对水库水质产生了显著影响。本文以黑河金盆水库水体分层的季节性变化为切入点,在大量现场监测的基础上,重点研究了:(1)黑河金盆水库热分层形成和混合规律;(2)暴雨径流潜流演变特征及对水库水质影响;(3)暴雨径流与水库潜流相关性及汛期调度方案研究;(4)扬水曝气系统技术改进;(5)不同运行工况下水库水质原位改善效果及运行X化。主要结论和成果包括:(1)4-5月为热分层形成期,期间表层水温迅速升高,垂向温差逐渐增大同时硅藻开始大量繁殖;6-9月为稳定分层期,期间表层水温进一步升高,6月底水库底部出现厌氧,沉积物中N、P、Fe、Mn、硫化物等开始释放,同时上层水中蓝藻开始转变为X势藻种,此间暴雨径流会对水库的热分层结构、水质产生显著影响;10月初随气温降低,温度分层开始削弱。1改造背景桐乡果园桥水厂一期预处理池始建于2002年,于2003年正式投产,制水规模为8×104m3/d,采用弹性填料及ABS穿孔曝气系统,水力停留时间为1.5 h,气水比为(0.6～1.0)∶1。一期预处理池全长为69.8 m,分左右两侧,每侧各12小格,水流上下翻转流动充分与填料接触。预处理池曝气由4台罗茨风机向池内供气(2台37 kW,2台75 kW,额定风压均为58.8 kPa)。经过数年的使用,预处理池的穿孔曝气管曝气孔眼堵塞现象日益严重,造成曝气风压逐年上升,由刚开始投产时的开启2台大风机仅50 kPa左右,到2010年底严重到只开启一台大风机,风压都会X过70 kPa(风机过负荷,出口安全阀顶开),需通过手动变频调节来控制风压,经测算气水比仅为0.4∶1左右,甚至低于设计水平的下限。这样长期X负荷运行不但造成风机损耗,而且预处理池的曝气量严重不足,处理效果远远低于设计水平,严重影响出水水质。工程概述西安某污水处理厂采用CASS工艺,设计污水处理量6000m3/d,生活污水量4000m3/d左右,水质指标:COD为350mg/l,BOD为200mg/l,设计中水回用量3000m3/d左右,多余污水达到陕西省地方环境标准《渭河水系(陕西段)排放标准》:COD≤50mg/l,BOD≤20mg/l后排入河道。厂区设1个调节池,长18.8m,宽17m;设4个曝气池,每个长15.4m,宽8m,X水深5.5m。由于原有曝气系统设备陈旧,用户计划将机械曝气改为鼓风曝气,新曝气系统由风机、主风管、支管、支架、布气管及曝气头组成。在施工过程中,要求污水处理基本正常,中水能够保证供给,因此曝气系统改造的施工顺序、质量控制的要点和方法显得极为重要。2施工前期准备本工程曝气系统改造经过招标,中标方案是选用4台SWR-150-22KW风机,运行方式为3用1备,单台风机风量13.9m3/min;选用1840个曝气头随着城市的发展，污水处理的问题越来越突显其重要性。在实际工程中，采用好氧处理来降解污水中的有机物是经常会运用的，该种处理方法需要一定的能源向污水中供氧并使污水中的有机物与微生物充分接触，现今主要采用曝气的方法来向污水混合液中供氧。但曝气耗电往往占全污水厂总耗电量的60%一70%，对曝气的节能也就自然成为了污水厂的节能重点。为了X大限度地节约能源，降低曝气系统的能耗，在工程实例的具体操作中往往通过如下几个主要方面来进行设计和控制:曝气系统规模的确定需适当曝气系统的规模常根据日高峰或时高峰需氧量来确定。然而，这些高峰量一般只在很短时间内发生。实际上，只要控制得当，活性污泥可以在氧不足的条件下X地运行相当一段时间，而不会产生大的问题，也不会危及出水水质。活性污泥系统中的主要限制因素是混合液悬浮固体的沉降性能。在氧不足条件下运行，会发生丝状菌大量繁殖、沉降性能恶化的现象(也需好几天时间)。当发生缺氧时，可以采取几种措施来控制沉降性能。藏寺水库为黑河流域近期治理规划的组成部分?,坝址位于黑河上游东西两岔交汇处以下11 km的黑河干流上,水库的开发任务为:合理调配中下游生态和经济社会用水,提高黑河水资源综合管理能力,提高黑河水资源利用效率,兼顾发电等综合利用兼顾发电等[2]。其中提高黑河水资源利用效率,一是替代中游现有的大部分平原水库,减少平原水库的蒸发、渗漏损失;二是在下游生态关键期较大流量集中输水,减少河道蒸发、渗漏损失。黑河中游平原水库多位于黑河两岸,部分平原水库位于张掖黑河湿地XX自然保护区内,生态环境较为敏感。m1.1平原水库及湿地保护区的历史成因黑河中游平原水库多位于河道两侧,因为无控制性调蓄工程,流域年内径流变化较大,随着黑河流域经济发展,部分需灌溉月份河道内经常引不到水,严重制约着灌区农业生产。为了缓解5 ~6月的“卡脖子”旱,截止2012年,黑河流域利用自然洼地相继修建平原水库76座。0引言煤炭是我国的主体能源,煤炭资源开采90%以上的产量来自于井工开采[1],且多采用走向长壁全部垮落法开采,地表不可避免地产生下沉,造成大量土地的沉陷损毁[2]。对受损土地进行及时X的修复成为必然选择,近年来,采煤沉陷土地的综合治理与修复已经从传统的末端治理逐步转变为边开采边复垦[3],边采边复强调开采工艺与复垦工艺的充分结合,以保证按采矿计划同步进行[4],通过对土地损毁进行预测,建立数学模型,对复垦范围、复垦时机和覆土厚度进行X化设计,来实现基于采前分析—采矿动态破坏预测—复垦虚拟模拟,从而达到提高复垦耕地率、降低复垦成本的效果。但是,对于我国东部地区广泛分布的高潜水位平原矿区,耕地复垦率得到X提高后,仍然会存在数量众多的沉陷积水区域。高潜水位矿区主要位于黄淮海平原区,属于我国水资源相对丰富区域。但由于人口稠密,工业发达,需水量大,且需水量与降水量、蓄水量存在严重的时空分布不均现象,水土资源配合不协调。1引言随着科学技术和施工技术的不断发展,坝下涵洞因其具有构造简单,施工方便,造价低,工期短等X点,被广泛的应用于我国中小型土石坝或堆石坝中。坝下涵洞作为泄洪、引水建筑物,设置于坝下,贯穿整个坝体,涵洞的安全与否直接影响着整个大坝的安全,其中高水头、大流量、基础差等条件下安全性能会有所降低,所以对大坝涵洞的安全监测就显得尤为重要,大坝涵洞安全监测作为水库大坝安全管理的重要组成部分,是掌握水库大坝安全性态的重要手段,是科学调度、安全运行的前提[1-4]。2工程概况EH平原水库总库容2.81亿m3,属大(2)型水库,工程等别为Ⅱ等,主要由大坝、放水(兼放空)涵洞和管理设施组成。该平原水库为粉质壤土均质土坝,坝顶高程为503.00 m,X大坝高为28 m,大坝全长为17.676 km,由东坝、中坝、西坝和南坝四面封闭而成。坝体有放水(兼放空)涵洞贯穿全坝坝身,涵洞为双孔城门洞型钢筋混凝土结构,上游段由左、右导墙引伸入库,洞身设平板检修闸。新疆南部阿拉尔垦区地处天山南麓、塔克拉玛干沙漠北缘,年降水稀少。该地区地下水矿化度高,工农业生产和生活用水主要水源依赖于塔里木河。随着塔里木河年径流量的逐渐减少,淡水供应不足,严重制约了当地的经济社会发展。为了合理利用和调剂有限的淡水资源,在沙漠绿洲区内兴建了许多平原水库。截至2010年,全疆各类水库数量达564座,其中以小型水库和平原水库为主[1-7]。平原水库的修建虽X缓解了水资源短缺的问题,但平原水库的渗漏会抬高周边地下水位,导致周边土壤产生次生盐碱化,这对干旱区农业的发展以及水库周边生态环境造成一定的不利影响[2]。因此,开展平原水库周边盐荒地地下水位埋深与土壤水盐动态研究[3,8],对于X化平原水库周边水土资源管理以及区域农业的可持续发展具有重要的实践意义。为此,笔者结合定位监测的结果,研究平原水库对周边盐荒地地下水和土壤的影响,以期探明平原水库周边无灌溉盐荒地及防风林生长区水盐分布特征。胜利油田为保障工农业生产与居民生活用水,兴建了多处引黄蓄水的平原水库。由于土地资源日趋紧张,纯化水库建设之初拟定了“深水高坝”的建设方案。初拟总库容为3 000×104m3。在平原软土地区,建设“深水高坝”型水库,X大的安全制约因素就是水库围坝的高度,能够在不减少蓄水深度的情况下降低围坝高度,是增加水库经济效益与安全性的X选良策。由于本地区石料缺乏,以往水库多采用混凝土预制板的护面型式。为加大坡面糙率、减小波浪爬高、降低坝顶高程,纯化水库围坝戗台以上坝坡设计采用栅栏板反压预制板护面、戗台以下采用混凝土企口板防护。预制混凝土板的稳定性是保障水库大坝安全的重要因素。由于其所受作用复杂,影响因素也较多,胜利油田面对渤海湾,经常受偏北大风影响,水库风浪将危及水库围坝护坡的安全,致使采用预制板护面的平原水库出现破坏的实例也不少。为此,笔者进行了水库围坝护坡风浪模型试验,并在工程建成后进行了跟踪研究,以期为国内平原水库建设提供参考。新疆平原水库的设计与施工郭德发王庆（新疆生产建设兵团勘测设计院）（新疆石河子大学土木建筑系）提要本文X先叙述新疆平原水库的特点和作用，继之阐述平原水库存在的主要问题及其对策，重点综述平原水库设计与施工的主要经验教训供同行参考。关键词：平原水库作用设计施工１前言新疆由于X特的自然条件和社会经济情况，解放后修建了大量的平原水库。这些水库的建成，对发展工农业生产、改善人民生活均起到了巨大的推动作用。然而在五十年代初建库时就遭到外国专家的反对；六十年代又受到自治区内个别人的非议。他们之所以反对和非议，皆出于对库周围所引发的土壤次生盐渍化。对此，水利部钱正英部长于１９８１年视察全疆水利工程后对新疆平原水库作了肯定〔１〕。２新疆平原水库的特点和作用新疆地处亚洲腹地，气候干旱、土地辽阔、水资源十分珍贵。为了充分利用地表迳流，必须修建调节水库。然而在１９４９年解放时，全疆只有两座水库，库容仅２０００万ｍ３。经四十多年的努力。工程概况宋集屯水库位于黑龙江省黑河市爱辉区西岗子镇境内,公别拉河支流阿陵河的下游,距黑河市50km,是一座以灌溉防洪为主,结合发电、养鱼等综合利用的中型水库。宋集屯水库始建于1958年,1962年基本建成。由于当时建设管理不规范,技术力量不健全,施工队伍不X,施工质量未达到设计要求,水库建成后工程就多处存在病险。近年来经过数次消险加固,但由于资金缺乏,水库工程病险还没有完成根除,仍带病运行,为了从根本上解决水库病险隐患,在X资金的大力支持下于2002年4月至2002年10月完成了水库消险加固工程任务,主要完成大坝混凝土护坡单位工程,完成工程量2.972万m3,其中土方0.94万m3;石方1.42万m3;砼方6120m3;帷幕灌浆410m3,定喷面积3910m2,总用工量6.9万工日,总投资1131.06万元。2、宋集屯水库除险加固工程的质量控制过程2.1设计阶段的质量控制工程设计质量是决定工程质量的关键环节,前言我国现有各类水库84926座,其中小型水库81893座。这些水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥了重要作用。但由于各种原因,目前,许多小水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,以及工程本身质量差,工程老化失修等问题,形成了大量的病险小水库,工程不能正常运行,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其兴利效益。有些小型病险小水库下游是重要城镇、厂矿、交通干线,位置险要,这些小型病险库急需抓紧除险加固,以增强其安全性。笔者结合即墨市实际,浅谈一下如何通过病险小水库除险加固加强水库安全性。二、病险小水库除险加固建议如何做好病险小水库除险加固工作,使小水库能安全运行,发挥效益,笔者认为宜从以下几个方面入手。(一)要以对党对人民高度负责的精神,进一步提高对病险小水库除险加固重要性的认识,增强使命感和责任感。病险小水库是防洪体系的重要环节,也是薄弱环节,时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全,也严重危及小康社会建设。水库除险加固项目管理特性分析的必要性 我国在20世纪五六十年代建造了一大批关乎国计民生的水库工程,由于历史条件的限制和以后的管理不善等原因,造成目前3万多座水库存在不同程度的病险问题。1998年大水过后,X重视水库的安全问题,实施积极的财政政策,加大了病险水库除险加固工程的投资力度。截至目前,中央病险水库除险加固资金达517亿元,完成了2118座病险水库(水闸)除险加固工程建设。今后,中央每年还要安排50亿元左右的资金用于病险水库加固。X加大对除险加固项目的投人,意味着目前和今后一段时间,水库的除险加固项目建设管理是水利行业的一项重要任务。因此,很有必要分析水库除险加固项目管理的特性,为今后的水库除险加固项目管理提供参考。2项目管理特性概述 项目管理就是对项目所有方面进行的规划、组织、监测和控制过程。具有程序过程的固定性和管理对象内容各方面的具体性。1概述三旗杆水库位于河北省承德市宽城县苇子沟乡三旗杆村附近的青龙河支流都阴河上,属滦河流域青龙河水系。水库控制流域面积47.8 km2,总库容1 087万m3。三旗杆水库始建于1975年,1980年主体工程基本竣工并蓄水运行,1983年工程竣工验收,1991年水库加固处理后达到本次加固前规模。水库枢纽由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、发电洞及电站等组成。水库投入运行多年来,在防洪兴利等方面发挥了重要作用,但存在坝体不稳定、堆石坝体沉陷、大坝渗漏、闸门及启闭设备老化等严重问题。2002年5月,经对水库大坝安全鉴定并经水利部大坝管理中心复核,确认为三类坝,需除险加固,被列入全国X二批病险水库除险加固规划。2005年3月至2006年6月进行了除险加固。除险加固工程完成后水库达到100年一遇设计洪水标准,1 000年一遇校核洪水标准。2除险加固前存在的主要问题三旗杆水库拦河坝为浆砌石重力墙堆石坝,坝体上游为混凝土斜墙防渗体,防渗体之后为浆砌石重。浙江省现有水库总数近4000座,这些水库分布于全省山地丘陵,在防洪、灌溉、供水等方面发挥了很大的效益,为保障全省人民生命财产安全及经济社会持续稳定健康发展发挥了巨大的作用。但是,由于这些水库大多建于20世纪50和60年代,受当时财力、物力及技术条件的限制,这些工程普遍存在标准偏低、施工质量不高、设施老化破损或不完备等问题,并经过几十年的运行,许多水库隐患逐渐暴露,水库险情时有发生,严重威胁着下游人民生命财产安全,也制约了水库效益的发挥。特别是水库的放水涵管存在伸缩缝止水片损坏、止水沥青老化、管身断裂、漏水严重等现象普遍存在。有的外侧填土不实,长期漏水带走泥土,危及土坝安全。水库放水涵管担负着下游灌溉、供水和发电的任务,是水库的重要建筑物,出现险情时是很难抢救的,如不及早进行除险加固处理,后果将不堪设想。由于天然水资源的时空分布不能满足工 农业生产和城镇生活用水的要求，修筑水库 调节河川径流是重要的水利工程措施之一。 而水库径流调节计算是已建水库管理运行期 间、拟建水库的规划设计阶段不可缺少的一 项重要工作。 径流调节计算主要是利用水量平衡方程 推求水库的蓄水量变化过程。综合利用水库 径流调节计算主要采用时历法。对于调节程 度较高的大型水库，宜同时采用概率法或随 机模拟法相互校核，选取偏于安全的成果作 为设计值。这主要是针对少沙河流的径流调 节，对于多泥沙河流(年平均含沙量S lokg/m3)的水库，库容随水库的冲淤而变化 (即动库容)，计算结果随水库泥沙调度方式 不同而变化，汛期既要多排沙又要为非汛期 调蓄水量，以下结合陕西省黑河亭口水库水 沙调节计算对多泥沙河流的水库调节做初步 探讨。 1黑河亭口水库及流域概况 黑河亭口水库工程地处陕西省咸阳市长 武县境内，位于黑河干流末端。前言洪水调节计算是水库防洪水利计算和防洪调度的核心。目前有试算法、图解法和半图解法多种方法。今用常微分方程数值解法中高精度的四阶龙格─库塔法求解，显示其高精度及电算的X越性。1基本原理1．1库水位一阶微分方程水库洪水调节计算基本原理是解下列方程组：式中Q为入库流量，q为出库流量，W是水库蓄水量。当泄流建筑物位、型式、尺寸已完时，q是库水位函数，通过库容曲线可建立泄量与库蓄水量关系。从而得（2）式，而（1）式则为水量平衡方程式。在水库洪水调节计算时q可写成下式：上式中X1项为泄洪洞的泄量，X2项为溢洪道的泄量。A为泄洪洞流量系数，h为洞中心以上水头，B为溢洪道的流量系数，h1为溢洪道底槛以上水头。也可写成h1＝h－ho，ho为溢洪道槛项与泄洪洞中心的高差。1概况 梁辉水库隧洞引水工程连通陆埠水库和梁辉水库，中间穿过西吞。其中陆埠水库集水 面积为55.skmZ，多年平均降水量178Omm，径流量5377万m3，水库总库容2870万m，， 正常库容为1830万m3，正常蓄水位为46.1乏m。梁辉水库集水面积为35.06k耐，多年平 均降水量16O3mm，径流量3147万m，，水库总库容3077万m3，正常库容为2476万m3， 正常蓄水位为45.om，靠近城区。兴建本工程，主要目的是为了向城市供水。根据城市总 体规划要求，为充分利用梁辉水库集水面积小库容系数大，而陆埠水库集水面积大库容系 数小的特点，两水库联网供水，采用隧洞连通。隧洞长6.87km，进口高程37.sm，出口 高程36.sm，隧洞断面采用4.sm火3.85m。本工程于2001年9月开工，于2003年10月 竣工。 2综合利用要求 根据X对城市供水安排。兴利调节计算就是根据水库来水过程及它的供水对象——工业、农业等用水户的用水过程,考虑水库兴利库容的大小及汛期水库大坝为了安全度汛而设置的限制水位,推求供水余缺的过程。兴利调节计算在水资源论证、农业灌溉及调水工程设计等X域有广泛的应用。由于兴利调节计算往往涉及的水文系列长,计算工作量大,本文以彰武水库为例试图解决以下两个问题:用Microsoft Excel2000的Visual Basic for Applications建立兴利调节计算的对象模型,实现兴利调节计算的自动化。根据彰武水库1973~2002年的来水情况,依据上述建立的自动化模型。在它现有的工业、农业用水户的基础上,计算加入新的用水户后,水源地未来供水情况的余缺分析,为彰武南海水库兴利调度提供参考。1水库基本情况彰武水库位于安阳市西20km处的北彰武村,主要接纳小南海水库泄水,小南海泉水,南海~彰武两库区间来水。东江流域需水情况1.1 东江流域供用水情况东江是目前广东省境内水资源综合开发利用和水质都较好的一条河流 ;除承担流域沿岸河源市、惠州市、东莞市的工农业生产和生活用水外 ,还担负着流域外的广州、深圳、香港、大亚湾等地的工业和生活供水任务。1997年东江流域内外用水总量达 92 .8亿m3 ,其中城镇生活用水为 16 .4亿m3 ,工业用水为 30 .8亿m3 ,农村生活用水为 5 .6亿m3 ,农业用水为 4 0 .0亿m3 。总用水量中农业用水占 4 3.1% ,工业用水占 33.3% ,城镇生活用水占 17.7%。目前由于东江中下游及周边地区的经济发展 ,流域内外在东江的取水量越来越多 ,供求矛盾日益尖锐 ,流域内一些污染重、耗水大的工业对水环境和水质也带来一定的影响。东江流域水资源除担负上述供水任务外 ,还担负着水力发电、航运、压咸等任务。随着东深供水改造工程和深圳东部供水工程建设的完成 ,以及流域内部的灌溉、供水、航运。水电站水能刹节针算的任务往往是:已知时段初水漳的蓄水位及时段内的天然流量C。,在这个时段内水电站出力N为定值,推求时段末水康的蓄水位。稠节舒算一般是通过熟算法实现,工作量很大。为了避免熟算,节韵工作量,通常大都桔合稠节舒算辅助图进行针算。但过去应用的翰助图,不是失之于过箕,就是失于之过瞥(假殷水电站效率为常数、下游水位不变等)。因此,本文拟建我么种新的【浦助图,不但鞍全面地反映了各种因案,同时在应用上也很瞥便。 了’,+口,一Q尸二犷:(2)式中心p—涵过次翰机的稠节流量,11—时段平均浮水头,。—水电站时段平均效率,V,—时段初水库的蓄水量,犷:—时段末水康的蓄火量,式(2)中F,、下,、C。、心p均采用同一单位一一秒立方米月(取时段长度为一个月)。 式(1)中的刀为口p与汀的函数,汀为犷1、叽 水能稠节爵算所依据的基本公式为出力公式与水牵水量平衡公式。陕政发〔2017〕20号为加快推进黄河古贤水利枢纽工程前期工作,确保项目顺利实施,根据《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(国务院令X471号)有关规定,现通告如下: 一、黄河古贤水利枢纽工程位于黄河北干流下段,左岸为山西省吉县,右岸为陕西省宜川县,下距壶口瀑布10.1公里。根据黄河古贤水利枢纽工程项目建议书,水库拟定正常蓄水位627米,工程占地和淹没区涉及我省延安市宜川、延长、延川县和榆林市清涧、绥德、吴堡县的16个乡(镇)128个行政村。占地范围根据工程施工总布置图确定,淹没范围根据正常蓄水位,并考虑风浪爬高、泥沙淤积和设计洪水回水淹没范围确定,具体范围由省库区移民工作办公室核定,以项目法人设置的界桩为准。 二、自本通告发布之日起,禁止在黄河古贤水利枢纽工程占地范围内实施与该工程无关的新建、扩建、改建项目,已批准尚未开工的项目不再建设近日,环境保护部批复了《黑河黄藏寺枢纽工程项目建议书的批复》,黄委组织编水利枢纽工程环境影响报告书》,这是X制了《黑河黄藏寺水利枢纽工程可行性研究发展改革委批复该项目可研报告的必备条报告》(以下简称可研报告)。2014年11件。月,可研报告上报水利部,12月通过水规总为完善黑河流域水资源管理手段,实现院审查。2015年3月,水利部将可研报告及水资源的科学调度、合理配置和高效利用,审查意见报送X发改委,5月通过中咨公根据《X发展改革委关于黑河黄藏寺水利司评估。黑河黄藏寺水利枢纽工程建设涉及甘肃调,取得自然保护区管理部门的同意意见;省祁连山XX自然保护区、张掖黑河湿地三是规计局会同黄河流域水资源保护局积极XX自然保护区、青海省祁连山省X自然向环评报告书审批部门汇报沟通,邀请有关保护区实验区、中游平原水库废弃、水生生X导进行现场查勘,近日,从X发改委传来消息,《黑河黄藏寺水利枢纽工程项目建议书》获批复。黑河黄藏寺水利枢纽工程项目建议书编制工作始于2005年。2007年5月,在《黑河水资源开发利用保护规划》修改的基础上对工程规模进行了重新论证,提出了《黑河黄藏寺、正义峡水利枢纽建设规模与开发次序专题论证报告》并通过水规总院审查。在此基础上,黄委规划计划局组织对该项目建议书进行修改,并于2010年10月通过审查,2011年8月水利部上报X发改委,2012年9月通过中国国际工程咨询公司的评估。之后,黄委有关部门就项目建设管理体制、平原水库的废除和加强流域水资源管理等与X发改委进行多次沟通,X终,X发改委同意对项目建议书进行批复。黄藏寺水利枢纽建成后,可控制黑河干流莺落峡以上来水量的80%,可保障实现国务院确定的分水方案、黄委规划计划部门传来消息,4 月19日,水利部批复 《黑河黄藏寺水利枢纽工程初步设计》,标志着黑河黄藏寺水利枢纽工程前期工作全面完成,进入建设实施阶段。黑河黄藏寺水利枢纽工程坝址位于黑河上游东、西两汊交汇处以下11km的黑河干流上,控制黑河干流莺落峡以上80% 的来水量,是落实国务院批复的黑河干流水量分配方案,巩固黑河流域近期治理成果的关键工程措施。工程建成后,配合中游引水口门改造与管理,可改善正义峡断面来水过程和下游生态供水过程,实现国务院批准的正义峡断面下泄水量指标,并提高中游灌区灌溉保证率,提高黑河水资源综合管理能力。黑河黄藏寺水利枢纽工程属于Ⅱ等大( 2) 型工程,开发任务是合理调配黑河中下游生态和经济社会用水,兼顾发电等综合利用。工程主要由碾压混凝土重力坝、引水发电系统、坝后式发电厂房等组成,工程施工总工期58 个月。黑河黄藏寺水4月25日,黑河黄藏寺水利枢纽工程坝肩开挖等关键线路,统筹加快对外道路、2017年度建设动员会在青海省祁连县召开,场内道路、砂石料系统等建设进度。二是规对黄藏寺水利枢纽建设工作进行再动员、再范有序开展征地补偿和移民安置工作,及时部署。黄河水利委员会副主任赵勇出席会议解决工程建设征地移民安置、资金拨付等重并讲话。点难点工作,紧盯建设用地报批、移民实施黑河黄藏寺水利枢纽建设管理中心汇报规划审批、林木采伐许可办理和2017年度了黄藏寺水利枢纽工程建设进展情况和采伐任务、地盘子电站改建审批,为工程建2017年度建设安排,参与工程建设的总承设营造良好的外部环境。三是全面提升建设包单位、施工单位、监理单位及地方X代管理水平,做好质量控制、进度控制、投资表分别发言,表示努力完成年度建设任务,控制、安全控制,确保施工质量与生产安全力建设精品工程。随着水土流失的发生将大量的泥沙和营养物质带入各种水体造成的各种污染,本文定义为水土流失型非点源污染。黑河引水工程是西安市的主要供水水源,其水质与水量直接关系到西安市3.00×106市民的身体健康与西安市社会经济的可持续发展。据调查,近年来随着人类活动的增加,由水土流失引起的非点源污染是黑河水库水体污染的重要来源之一,而水体的主要污染物是氮、磷。本文利用黑河流域土地资源调查数据、土壤类型、水文站监测等资料,通过专家评判模式对划分的各个地域单元的土壤侵蚀模数进行估算,从而对流域氮、磷污染负荷进行了估算和分析。黑河流域位于秦岭北麓,面积1 481 km2,包括8个行政乡4个行政村。该区属温暖带半干旱、半湿润大陆性季风气候区,四季分明、冬夏温差大多年平均气温13.2℃。受地形地貌、大气环流、太阳辐射等综合因素的制约,该区降水、蒸发等气象因素在时空分布上有差异。流域径流主要由降雨形成,径流年季变化较大,年内分配亦不均匀。１概述正义峡工程，包括正义峡水库及其下游的长距离输水干渠，是甘肃张掖、酒泉地区及内蒙古西部额旗人民非常关注的一项水利工程。正义峡水库位于黑河中下游分界处。黑河是我国西部地区一条较大的内陆河系，发源于青海省祁连山区，流经甘肃张掖、酒泉，消失于内蒙西部额济纳旗界内，全长８００余公里。该地区年降水量仅５０ｍｍ左右，其生活用水、农林灌溉、维护生态等均依赖黑河水源。黑河中游常年有水，正义峡断面平均流量３３．２３ｍ３／ｓ，年径流量１０．４８亿ｍ３，其中冬季４个月占３６．２％，而５～８月时有断流现象。近来，由于经济发展及用水条件发生变化，黑河下游额济纳绿洲水资源急剧减少，已非常脆弱的生态环境急剧恶化，面临消失的危险。按照X已批准的黑河干流水利规划，修建正义峡调节水库和下游的防渗渠道，将该地区有限的水资源高效率地输至下游，以得到适时合理利用，非常必要。浮标系数是影响浮标流量成果精度和重要因素之一,是水文站流量测验中常用到的数据。浮标法是目前测验条件下抢测大洪水取得洪水资料XX的途径之一。浮标流量测验精度主要取决于浮标系数选用是否准确,借用断面是否合理,浮标流速横向分布是否符合断面流速分布特性等因素。其中浮标系数影响X为明显,本次试验分析的目的就是验证现用浮标系数0.83的代表性,以及提高今后浮标流量测验的精度。1测站概况1.1基本情况正义峡水文站位于张掖市高台县罗城乡天城村,是黑河流出张掖市进入酒泉、内蒙的重要控制站,属于X重要水文站,建站于1943年,位于东经100°09′,北纬40°40′,集水面积35634km2,距河源488km,它是黑河中游和下游的分界断面(图1)。1.2测验断面情况正义峡站测验河段顺直,上游1.5km处有山洪沟两个,遇特大暴雨时有山洪汇入,基本断面下游90m处有山洪沟一个,遇暴雨时产生洪水并将砂石冲入河里,对水位、流量关系低水略有影响;基下。1测站概况1.1基本情况正义峡水文站位于张掖地区高台县罗城乡天城村,是黑河流出张掖地区进入酒泉、内蒙的重要控制站,属于X重要水文站,建站于1943年,位于东经1000°9,′北纬404°0,′集水面积35 634 km2,距河源488 km,它是黑河中游和下游的分界断面。正义峡水文站地理位置如图1所示。图1正义峡水文站地理位置图1.2测验断面情况正义峡站河段顺直,上游1.5 km处有山洪沟两个,遇特大暴雨时有山洪汇入,基本断面下游90 m处有山洪沟一个,遇暴雨时将砂石冲入河中,对水位、流量关系有影响;其下300 m处有一弯道控制,较为稳定。河道平面示意见图2。测验断面冲淤变化基本不变,畅流期水位-流量关系相对稳定呈单一线,冰期受河流结冰影响,使测验断面产生壅水现象,造成水位-流量关系比较散乱。大断面图见图3。2比测实验资料2.1分析实验目的水面流速系数是水文测站流量测验中常用到的数据,它关系到流量测验的精度,为提高流量测验精度。黑河流域是典型的资源型缺水地区,随着流域经济社会的发展,黑河中、下游用水矛盾日益突出。20世纪60年代起,黑河中游大量垦荒,农业用水不断增加,挤占了生态用水,造成了下游荒漠植被衰亡和沙漠化迅速发展,使下游额济纳旗地区成为我国沙尘暴的主要来源地。2000年水利部正式启动黑河流域省X分水工作,黑河水量调度以国务院批准的“九七”分水方案为依据,由黄河水利委员会负责调度管理,迄今已顺利实施十几年。通过对黑河水量的科学调度,上游生态环境得到明显改善,中游张掖市已建成全国节水型社会建设示范市,下游生态环境逐步改善,取得了巨大的生态效益和社会效益[1]。黑河流域分水X重要的依据就是正义峡径流量下泄指标。然而,随着经济社会的发展和黑河中游用水需求的不断增大,2000—2012年正义峡下泄水量实际上在大部分年份难以完成“九七”分水方案下泄指标要求。笔者通过分析正义峡下泄水量的影响因素,试图找出主导影响因子,并提出相关建议,以期为解决黑河流域水量调。黑河是发源于祁连山的河西走廊三大内陆河水系之一,也是仅次于塔里木河的中国X二大内陆河。黑河流域横跨青海、甘肃、内蒙古三省(区),以莺落峡和正义峡为上、中、下游的分界点。进入20世纪80年代以后,黑河中游农田灌溉事业迅速发展,导致耗水量急剧增大,正义峡断面下泄水量显著减小,由水资源问题所引起的下游生态环境问题、社会问题、民族团结问题已十分突出[1]。因此,在大量调研基础上,国务院决定于2000年7月起在黑河中游实施水量统一调度和近期综合治理工程项目,即通过灌区节水改造、水资源合理调配、作物结构调整等措施来确保农业持续发展及下游生态建设用水。按照已制定的黑河水量分配方案,黑河流域管理局采取了“全线闭口、集中下泄”等调度措施,每年减少中游灌区渠口引水量5.36亿m3、增加正义峡下泄水量2.55亿m3。截至2009年11月底,黑河实施水量统一调度已近10 a,共21次调水入东居延海,10次调水入西居延海。前言为了充分发挥水库的综合效益,满足不同用水部门的要求,不仅需要供给用户足够的水量,还需要供给用户良好的水质.我国修建的水库中,有很多高坝深库.这类水库多属分层型水库,其取水方式又多为底层取水.实践表明分层型水库底层取水会给农业生产、生态环境和人民生活带来诸多不利影响.例如:底层水温低,用于灌溉时,会影响农作物（特别是水稻）产量;底层低温水对F游河流鱼类繁殖和生长不利;底层水往往缺氧并含有过量的硫化氢、亚铁和锰,用于城市供水有害无益.因此,80年代以来,我国已逐渐开始推广分层取水结构.我国许多城市缺水严重,近年来,许多水库由其它用途（例如灌溉）改为以城市供水为主、兼有灌溉、防洪、发电和养鱼等多功能水库.为了合理地运用分层取水结构,充分发挥水库工程的综合效益,迫切需要进行水库水量水质综合X化调度的研究.分层型水库水温、水质可分为表温层、温跃层、深层.由于存在垂向密度梯度,故取水层厚度限制在以取水口为中心的一定范围6内,即流人取黑河分层型水库水量水质综合X化调度的研究樊尔兰，李怀恩，沈冰（西安理工大学，西安７１００４８）摘要本文分析了黑河水库水温、水质与黑河水库取水建筑物的关系。建立了黑河水库水库水量水质综合X化调度的动态确定性多目标非线性数学模型。并按逐次逼近的逐步X化法（ＰＡＰＯＡ法）对数学模型进行求解计算。经分析计算证明，该数学模型概念清晰，结构合理，计算精度较高，且X化迭代计算速度快，占计算机内存量小，避免了动态多目标X化中的“维数灾”。可供规划、设计及管理等阶段在分层型综合利用的水库水量水质综合X化调度中使用。小水电水库X化调度技术（６）单库X化调度的随机性方法及方案的实施许新发黄俊民（江西省水利科学研究所南昌３３００２９）摘要根据马尔柯夫决策规划原理及随机动态规划方法，对单库建立X化调度数学模型．通过模型上机计算，可获得水库X化调度方案．根据X化方案，结合小水电特点，编制方案的实施措施．关键词小水电水库X化调度１单库X化调度的数学模型以径流描述为基础，根据马尔柯夫决策规划原理及随机动态规划X化技术，可以对水电站水库的X化调度问题建立以年为周期的马氏决策规划数学模型。根据水库有无面临时段径流预报和时段径流相关程度密切与否，可建立４种不同的数学模型。本文限于篇幅，仅介绍有面临时段径流预报的２种数学模型。在小水电X域，水库一般无中、长期径流预报，但一般具备作短期径流预报（１～３ｄ）的条件，要充分利用这部分有用的信息。根据我们的经验，考虑有面临时段径流预报计算X化调度方案，然后利用１～３ｄ的短期径流预报，用实时调整法进行实施控制。引言班多水电站是黄河上游茨哈-羊曲河段的X2个梯X电站,以发电为主。目前,班多水库尚未有具体的操作规程,存在冬季库面易结冰,丰水期有大量的弃水,枯水期来水较小发电量急剧下降等问题,且由于班多上游未建有调节性能水库,受河道天然径流的制约,大部分时段不能满负荷运行[1]。因此,为解决班多冬季库面封冻、水库弃水、运行效率低等问题,充分发挥水电站的发电效益,本文开展班多水电站的短期常规调度和X化调度研究。国内外对水库调度的研究已十分成熟。Jalali等提出了能处理连续和离散X化问题的多种群蚁群算法,并将其用于解决水库群X化调度的问题中[2]。陈立华等建立遗传算法(GA)求解多阶段XX化问题的数学模型,验证了改进策略在解决水库群X化问题方面的X性和X越性[3];朱彦刚构建了水沙联合调度多目标模型,采用遗传算法和多目标加权均衡排序相结合的方法进行多目标求解,得出了X佳水沙联合调度方案[4]。目前,对于黄河上游已经开展了大量的水库调度。1引言能源工业作为国民经济的基础,对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。当今世界常规能源资源的消耗速率远远X过了资源的再生能力和人类开发新能源的能力。因此,提高能源的利用效率是一项亟待解决的问题。据统计,我国热电厂用电约占发电量的4%～8%,热电站机组的安全经济运行,除了依赖于主机的经济性、安全性之外,电站辅机也起着重要作用,特别是锅炉给水泵、循环水泵等关键设备,其运行效率的高低直接影响到整个热电站的经济性。然而,由于我国长期存在“重主机轻辅机”的思想,目前在发电行业中辅机的运行效率低、可靠性差的问题比较严重[1]。目前我国大多数辅机为高压电机,单机容量大,运行时间长,耗电量也X多,其中循环水泵的耗电量高达厂用电的30%。因此对循环水泵系统运行的经济性研究,对于节约厂用电、提高热电厂运行经济性具有重要的意义。2循环水泵的特性2.1影响循环水泵性能的主要因素循环水泵是热电厂供水系统中的主要设备之一,主要用来向凝汽器供。0引言风能随机性和间歇性的特质导致风电出力波动较大,加之风电预测存在偏差,于是其作为不可控电源并网对电力系统安全稳定运行造成冲击。此外,风电并网增大了系统负荷峰谷差,致使火电机组频繁启停,影响系统的安全稳定运行。目前,国内外的研究学者对含大型风电场的电力系统调度已经做出了一些研究。文献[1-2]以风水火系统运行总成本X小为目标,仅追求系统的经济性,未考虑采取相应措施平抑负荷与风电的波动,且忽略了风电预测偏差对系统调度的影响。文献[3-4]虽考虑了风电预测误差对系统X化调度的影响,通过风电出力概率密度函数计算风电场的计划出力与实际出力条件期望的差值,以此确定系统为风电提供的正、负旋转备用容量。但未考虑到大规模风电接入系统产生的波动会使火电备用频繁调整出力,对系统安全造成冲击。文献[5-6]引入风电预测偏差产生的惩罚成本,并将其加入电力系统经济调度的目标函数中,获得使系统总成本X小的发电方式,但其都是针对某一时刻的X化问题,我国北方地区河流含沙量较高,在多沙河流上修建水库,泄洪排沙建筑物的布置是工程规划设计时需要考虑的主要问题之一。本文在初步分析我国水库泥沙淤积现状及原因,总结多沙河流水库枢纽布置特点的基础上,阐述了多沙河流水库排沙洞在设计及运行阶段需要解决的主要技术问题,并以黑河亭口水库为例,对多沙河流水库排沙洞泄流规模的确定原则与方法、排沙洞的水力特性和出口消能防冲建筑物的布置形式等问题进行了研究。合理的泄流规模是多沙河流水库保持X库容,长期发挥综合效益的根本保证。通过对枢纽泄流规模和排沙洞泄流规模的阐述,分析了多沙河流中小型水库泄流规模的主要影响因素。在对现有的确定方法进行讨论的基础上,综合考虑水库来水来沙特征、水库运用方式、库型边界条件及库区输沙流态等因素,分析了排沙洞泄流规模的确定原则,初步建立以造床流量作为泄流基准,以上述四大因素为修正系数的泄流规模计算的方法。根据所建立的排沙洞泄流规模确定方法,以黑河亭口水库工程为例,计算了泄洪排沙?。山西省地处气候干旱的内陆,水资源较为短缺,工业、农业及生活用水需求量大,水资源的不合理分配导致了生态问题的频繁发生。修建水库,蓄水调水,是人类开发利用江河资源、调节水资源时空矛盾的重要手段。多沙河流上修建水库对于水资源匮乏地区的水资源高效利用具有重要意义,但同时也因泥沙淤积带来了库容损失、淤积上延、下泄流量均一化、洪峰平坦化、下游河槽萎缩等诸多涉及水库自身和上下游河段的健康问题。明确多沙河流的健康内涵,分析评价其健康状况,探讨维持和恢复其健康状况的具体措施对多沙河流水资源的合理开发利用以及可持续发展具有重要意义。本文结合大中型水库的特征及其与河流、生态系统的联系,将水库、河流、生态系统、社会服务作为一个相互影响的系统,提出新的水库健康基本概念,以多沙河流水库健康评价为目标层,构建以水库结构安全、河段健康、社会效益和区域生态系统四方面为准则层,包含大坝稳定指标、径流调节程度指标、防洪指标等20个指标的多沙河流水库健康评价体系人们常说水利是农业的命脉,水是万物生长的源泉,可见水对人类及动、植物有多么重要的作用。河流是北方地区重要的水资源,但美中不足的是我国北方地区有的河流泥沙含量很大,使得这些河流上的水库造成淤积问题,为了解决水库的淤积问题,延长水库寿命,多沙河流的治理显得尤为重要,下面初步探讨几种多沙河流的治理方法。1控制水流冲刷力,防止水土流失对于控制水流冲刷力,又有以下几种方法:(1)覆盖坡面,如森林覆盖,草、灌木覆盖,农作物覆盖,塑料薄膜覆盖,建筑材料覆盖等。这种方法虽然不能改变径流冲刷力,但却能使易冲刷的土壤得到庇护,同时,植物的枝叶还能大量拦截降雨和减少雨滴打击地面。(2)缓截水势,即将坡面的坡度尽可能地减少或截短坡长,从而达到减少水流冲刷力缩短流线的作用。这类方法主要有:修梯田、改垄、平整土地和地埂、水平林带等,这些方法可以X地克服土壤的向下滚动和水流冲刷力。(3)蓄存水能,即将水尽可能地蓄存在坡面上或允许的一定范围以内,就地拦蓄,水库泥沙问题是非常复杂的,对他处理不当,必然影响水库原设计兴利效益的实现,甚至会带来一些新的问题。所以,要在水库设计、运行、管理工作中充分重视水库泥沙问题,尤其是在多沙河流上的水库。1 泥沙淤积对水库正常使用的影响1.1 水库淤积对水库寿命的影响 水库的寿命决定了水库功能的发挥以及水库效益的高低,而水库的寿命往往X终取决于水库淤积程度。我国西北、华北有世界上X大的黄土高原,该地区河流X大含沙量可达到1400～1600kg m3,基本上属于多沙河流。在这些多沙河流上修建水库,泥沙淤积问题非常严重,例如:陕西省1995年对石泉、石门、红寺坝、南沙河、冯家山、羊毛弯、桃曲坡七座大中型水库的淤积量进行实测,结果表明七座水库总库容116511×104m3,淤积量为24847m3,占总库容的21 3%,其中四座水库死库容早已添满[1]。通过调查表明,在我国北方多沙河流水库中有40%以上的水库,库容损失已X过原始库容的50%,而这些水库多半只.。多沙河流域之整治 ,包括产沙区流域之整治和水沙输送河床之整治。河床之整治 ,可概括为提高河道过水能力 ,满足防洪、兴利要求 ;提高河道挟沙量 ,引洪淤滩漫地 ,减少沿程淤积。而流域之整治 ,需体现X意志 ,服从整体利益 ,这与治理区群众的近期利益不可避免地会发生矛盾。有鉴于此 ,本文拟就治理区水保的近期效益加以讨论。从根本入手 ,解决治河中的一个关键课题。1 多沙河带来的灾难泥沙给河流带来的灾难很多。以黄河为例 ,黄河的含沙量 (陕县 )为 3 6.9kg/ m3,已成为举世闻名的多沙河流。黄河下游多年年平均输沙量 1 6亿 t,除 3 / 4经利津入海外 ,有 1 / 4淤积在利津以上的河道、水库中 ,从而使河床逐年抬高 ,堤内滩地一般高出堤外地面 3 -5m,部分段落高出 1 0 m,成为有名的地上“悬河”。河口尾闾具有不断淤积延伸改道的演变 ,这给河道整治带来诸多不便。黄河是世界闻名的多沙河流,在其开发、利用方面厂5一般清水河流相比,都具有叮显的特点和规律。 通过对黄河上游大峡等水电站的设计研究们对已建刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡水电站及其所在电力系统的分析研究,在系统容量平衡、装机容量组成方面,侧步获得了有益地启示和初步的规律。 在多沙河流上的水电站,为了保持X库芬、减少问水淹没或冲除沙坎的阻水作用,在多沙期采取降低水位防沙运行是必需的,并经实践证明是行之X的。 但是,目前在多沙河流水电比重较大、且夏季负荷降低又较小的电力系统中,由于电力系统缺少相应容量的储备,要想保证其正常运行,就只能让水库保持高水位运行,任其淤积;要想降低水位排沙,就只能导致电力系统降低备用、凋整负荷或拉 rhlJ限电等不同程度的损失,两者很难兼顾。 针对上述问题,本文根据多沙河流的特点和防沙运行的需要,试在上述系统装机齐龛组成中,建议增加“防沙备用容量”部份,用以保证防沙运行的全面实施与I卫力。水污染问题通常包括点源污染和非点源污染.与点源污染相比,非点源污染在空间和时间上具有分布广泛与变化剧烈等特点.非点源污染对水库水质的影响主要集中在丰水期和暴雨洪水过程中,故在进行水库水质预测时,要考虑到非点源污染的这些特点.典型的流域水文模型如SWAT[1]、HSPF[2]和MIKE SHE[3]等,能够模拟大尺度流域长时间的水文过程以及点源和非点源污染演进过程,而不适合如湖泊、水库等较大水体的水质预测.另一方面,如CE-QUAL-W2[4]、WASP[5]和EPD-RIV1[6]等水质模型主要解决较大水体的水动力学以及水质问题,而无法解决流域中出现的水文问题.考虑到没有单一的模型可以同时模拟流域和较大水体的各种水动力和水质变量[7],所以连接流域模型和水体水质模型不可缺少.黑河金盆水库是西安市的主要水源地,是以城市供水为主,兼顾灌溉、发电、防洪等综合利用的大型水利工程.李家科等以陕西黑河流域为研究区,借助GIS和相关资料提取参。产芝水库位于大沽河干流中上游,是典型的水源型水库,也是青岛市X大的水库,但由于长期受农业、养殖和生活废水的影响,水库氮磷严重X标,富营养化程度日益加深,大大影响了水体的使用功能。随着工农业的迅速发展及城市扩张,青岛市水资源供需失衡逐渐凸显,开展产芝水库富营养化预测及控制技术研究迫在眉睫。本文在区域自然环境概况调查的基础上,分析了水库水质的时空分布特征,根据现有水质监测资料,建立了改良的模糊综合评判模型,对水库的富营养化现状进行了综合评价。针对产芝水库X特的环境背景,对底泥的污染特征进行了深入地研究,并通过室内柱状试验,建立了不同温度和不同扰动条件下底泥氮磷释放通量与释放时间之间的方程式。另外,通过建立含底泥释放的平面二维水流-水质模型,对多污染源共同影响下不同水文年水库的水质分布进行预测。X后,通过室内试验,研究了两X垂直流土地系统处理入库河水的X佳工况和去除效果;X化了聚硅硫酸铝铁抑制底泥磷释放的内部配比和投加量,且研究了X化。水是人类赖以生存和发展的物质基础，饮用水安全更是影响人体健康和国计民生的重大问题。在我国南方地区，伴随着社会经济的快速发展和城市化进程的迅速推进，许多河流的中下游河段由于点源和面源污染加剧而丧失了饮用水功能，河源区段的水库已经成为目前X重要的城市集中式饮用水供水水源。因此，对水库水源地的保护展开系统研究，具有深远而现实的意义。水库水源地的水质变化规律的研究是水源地保护的基础，而水质模拟和预测是研究水库水源地的水质变化规律的重要途径，也是建立科学合理的水源地污染物排放控制方案的主要理论依据。本文在总结国内外相关研究的基础上，以浙江省湖州市老虎潭水库流域为研究对象，通过对流域内河流进行周年的水文水质监测，协同当地自然、经济和社会状况的调查统计，围绕水源地水质模拟预测的关键问题，对老虎潭水库水源地现状水环境质量进行分段、分期评价，分析主要污染物的形态组成和各污染指标的时空变异规律；利用SWAT2002对整个老虎潭水库集水区进行子流域分。预测水质变化趋势可更好地指导工农业生产,并及时准确发现水质恶化原因,进而采取恰当的治理措施.由于影响水质的因素是一个复杂体系,存在许多影响变量,因此,水质状况是一个随机过程.如果以地表水环境质量标准进行分类,则系统随时间从一个状态转移到另一个状态,具有一定的随机性,而水质预测的确定模型很难考虑所有影响因素,特别是中长期的水质预测结果与实际差异非常大.差异在允许的范围内,人们可以接受,称为误差,如果差异X过了人们允许的范围,则称为错误,误差是不可避免的,但错误一定不能发生[1-4].本文结合地表水环境质量标准(GB3838-2002)[5],建立马尔可夫链(MC)预测模型,预测水质所处状态概率(实质上是预测水质指标带有一定置信水平的置信区间),并分析了该模型的X缺点,从而更好指导工农业生产及水质治理.。水质预测是利用历史数据,通过不同的预测方法推求预测指标以外的所有可能指标与待预测水质指标之间的非线形关系,或待预测水质指标本身随时间的变化规律。目前常用的水质预测方法可分为三类,即时间序列方法、结构分析方法和系统方法。时间序列分析法是根据事物发生过程的时间顺序关系,找到历史数据的发展趋势并从中进行外推的一种预测方法。而结构分析方法则着重于事物发展变化的因果关系。根据所拥有的历史资料数据,找出与预测对象有着密切关系的影响因素。然后应用统计相关分析理论,建立预测模型。系统方法则是用系统科学的观点,把预测对象的变化当作为一个动态的系统行为。它通过研究系统的结构,构建出系统模型,并对未来值进行预测[1]。1各种预测方法概述1.1时间序列法时间序列指水质指标中的某一指标监测值,按其出现时间的先后次序,且间隔时间相同而排列的一列数值。时间序列预测是用水质变化的过去和现在的观测数据,构造依时间变化的序列模型,并借助一定规则推测未来。水质模型作为河流水质管理与预测的主要依据,是水环境研究的一个重点,目前常用于水质预测的模型主要有:神经网络类模型[1-2]、微分方程类模型[3],灰色系统类模型[4],综合管理类模型[5-6],随机模型等[7-8],各类模型从不同的角度对水环境中污染物的迁移、转化过程进行了描述。河涌作为城市排污的主要渠道,受污染的因素及污染物在水中的迁移、转化过程更为复杂,此时,单一的模型在预测上往往具有一定的局限性,为了更好的描述水体中的复杂过程,通常利用组合方法将不同类型的模型组合成一个综合模型,以改善水质预测效果。本文将选取RBF神经网络模型与SP模型为基础,建立组合模型并应用于番禹市桥河涌BOD、DO的预测。近日,水利部党组成员、中央项目验收管理暂行办法,以加强和规要做法,分析研究当前存在困难和问纪委驻水利部纪检组组长田野先后赴范水利前期工作成果验收管理,提高题,安排部署下步水权试点工作主要甘肃、新疆,深入调研甘肃.新疆、 成果质量,促进成果转化和应用。 任务。新疆生产建设兵团水利党风廉政建设工作及黄河水利委员会黑河流域管理 近日,水利部公告2014-2015年度 10月27日,水利部召开贯彻落局、上游水文水资源局党风廉政建设水利建设质量工作考核结果。近期,实《全国水土保持规划》视频会议,工作。 水利部将逐个向被考核单位通报考核传达贯彻国务院批复精神,全面部署结果,指出该单.。随着湖泊、水库等水源的外源污染得到X控制,内源污染成为影响水源水质的主导因素。因此,研究多相界面体系特征及氮磷等营养盐在水体—沉积物多相界面的吸附/释放、迁移转化过程意义深远。沉积物和水体物质交换相互作用X重要的过程发生在水体—沉积物多相界面上,这一界面是X重要的环境边界层。本研究建立了水体—沉积物多相界面结构模式,其由上覆水体、沉积物以及广泛存在于它们之间的生物相构成,研究重点为多相之间的相互关系以及与生态环境间的相互作用。在此基础上讨论了这种结构模式复杂性、特定性、系统性、连续性、空间延展性、季节变化性等多方面特点,对大水深水库水体—沉积物多相界面过程实验室模拟方法进行了初步研究。为了探明微生物在水体—沉积物多相界面磷循环转化过程中的作用,本研究以汾河水库沉积物为研究对象,通过水体—沉积物体系“好氧—厌氧—投加还原剂”连续模拟对比实验,研究了上覆水体水质变化、沉积物中污染物含量及形态变化。实验结果表明:好氧状态下,内源磷不?。水体中磷过剩会引起水体富营养化,诱发水华暴发,导致水体生态系统崩溃,影响水体景观和功能[1,2]。沉积物既是水体磷的蓄积库,同时也在不断向上覆水体中释放磷[3]。磷在沉积物中与各种物质相互作用,形成多种赋存形态,由于结合作用的强弱不同,各形态的磷释放风险有很大差异,因此分析沉积物中各种赋存形态磷的含量,可以很好的评估沉积物磷释放风险[4]。苏州工业园区从1994年开发建设来,成为我国具有代表性的经济技术开发区之一。在苏州工业园区内以电子、化工企业居多,并且企业与居民住宅交叉分布[5],园区内的水体密布,受到不同程度的污染,部分水体时有水华暴发,甚至呈现黑臭现象。本研究采集了园区内两个较大的湖泊(金鸡湖、X墅湖)和三条主要河流(吴淞江、娄江、斜塘河)沉积物,并采集了与园区距离X近的水质X良的阳澄湖沉积物做为参照。应用SMT法测定了沉积物中的总磷(TP)、有机磷(OP)、铁铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca-P)等5种形态的磷。认识动物是如何暴露于水沉积物中金属污染物巨大富含库 ,是一个复杂的问题 ;对于制定规章决策是重要的。采用 4种无脊椎动物的实验证明 :进食行为和饮食摄取调控镉、银、镍和锌的生物浓聚。动物组织中的金属浓度与从沉积物提取的金属浓度相。天津是我国传统的工业城市,加之位于海河流域X下游,长期承担着京津冀等海河下游工业发达地区的排污任务,大量的污染物被沉积在水体中[1~4]。受污染的沉积物又反作用于水体,造成一系列连带的复合污染,在影响水环境质量的同时,更对居民人体健康和水生态安全造成危害,水体污染沉积物治理已成为水环境治理的X重要因素之一[5,6]。但是,我国目前尚未出台有关淡水水体底质的环境标准,给实际的水体污染整治特别是污染底质的清淤和处置带来了困难。为此,天津市根据地方水环境治理工作需要,借鉴国际通用做法,以生物毒理研究为依据,采取实验和调研引用相结合的方法,着手开展了《污染水体沉积物修复限值》地方标准的研究。1国外相关标准的制定与使用自20世纪70年代以来,世界各国对环境问题日益重视,对水污染控制的研究不断深入,世界各国对水体沉积物污染、沉积物对污染物的吸附和解吸、水体沉积物质量标准等方面的研究也日趋重视,在水体沉积物标准的研究上取得了不少成果。污染物通过直接排放、地表径流、干湿沉降等过程进入水体后,将在水体沉积物中逐步富集,在一定条件下污染物又可经解析、扩散、分配等环境过程重新释放到水体中。因此,水体沉积物对污染物在水生生物中的富集以及在水环境中迁移转化起到了至关重要的作用,与整个生态系统及人类健康有着密切的联系[1]。重金属和持久性有机污染物能在水体沉积物中累积到很高水平,且在水体环境条件未发生显著变化时保持相对稳定状态,因此记录了水体长期的污染水平;而当水体环境条件发生变化时,蓄积在水体沉积物中的污染物可能重新进入水体,造成新的污染事件。美国“XX基金”计划和《欧盟水框架指令》在水体沉积物污染方面已展开了大量的研究。通常水体沉积物的致毒因子可分为氨氮、重金属离子和有机污染物3大类。而对于受污染的水体沉积物而言,往往是受到了一种或几种类型污染物的复合污染。水体沉积物中3大类污染物的毒性贡献分配情况[2]287见图1。由于蓄积在水体沉积物中的致毒物质种类繁多千里河西走廊,祁连山脉雄峙于南,走廊北山(龙X山、合黎山、马鬃山等)耸立于北,腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和库姆塔克沙漠分布于周,年均降雨量约30-160毫米,蒸发量却高达2600-3000多毫米,绿洲的维系,全凭三大内陆河(石羊河、黑河、疏勒河)的滋润,在这里有水变绿洲,无水成荒漠。清代以来,随着大规模的水利开发,绿洲化和荒漠化频繁交替演变。本文主要研究水利开发与荒漠化各自的规律,及其互动的关系。一、通过研究石羊河、黑河、疏勒河流域内主要支流的源头、流量、流程、流域面积、终闾湖、河道变迁,得出清代以来河西走廊河流变迁的四个规律:河道溯流收缩,统一水系分裂;天然水系逐渐演变为人工水系;尾闾湖泊逐渐萎缩甚至干涸;人工水库替代天然湖泊。二、通过研究清代河西水利管理的制度,总结水利管理的两大原则:公平原则和效率原则。通过研究水利技术,得出清代水利工程施工难度小,可因地制宜;灌溉效率不高,水量流失严重;水利工程的兴办方式多样,昭通[1]位于云南省东北部,是云贵高原向四川盆地的过渡地带,气候呈明显的高原季风立体气候,且地区差异大,雨、旱季时有水旱灾害发生。为稳定农业生产,发展水利事业成为X要任务。清代,为发展生产进行河道治理,收效甚微。该时期对于水利的需求,主要体现在河流对府城建设及民众农业生产的影响方面。但水利建设事业,由于社会的不稳定而遗留很多问题,这是分析清代水利社会史不可忽视的,例如昭鲁两地的水利纠纷。民国时期由于有政策支持,加之技术娴熟、制度完善,社会经济发展对水利需求加大,河流治理、植树护堤、涵养水源等水利知识便逐渐深入人心。昭通地区大规模强有力的水利治理是民国十九年(1930)龙云任命安恩溥为督办治理昭鲁大河。此次治理,是昭通水利事业发展的新阶段,解决了延续数载的昭鲁两地老鸦岩水利纠纷,促进了区域社会发展,顺应了时代发展的经济需求。本文通过梳理清至民国昭通水利的发展过程,考察水利与昭通社会发展变迁的内在联系。不当之处,尚祈方家斧正。吕颖峰1959年出生,水利水电工程建筑X,正高职高X工程师,院职称评审委员会主任,X注册土木工程师,陕西省发改委专家库成员,陕西省建设工程招标评标专家,西安市劳动模范,陕西省水利电力勘测设计研究院副院长。先后主持完成了西安市黑河引水渠道、黑河金盆水利枢纽、李家河水库、延安南沟门水库、咸阳亭口水库、新疆卡浪古尔水库、陕西省二郎坝天生桥水库枢纽、四川鸭嘴河电站、陕西省引汉济渭调水、厦门市北溪引水等省内外十多项大中型重点水利水电工程的勘测设计和重大方案的技术研究工作。其中西安市黑河引水渠道工程获陕西省X秀工程设计一等奖和全国X秀工程设计铜奖;二郎坝天生桥水库枢纽获陕西省X秀工程设计一等奖:新疆塔城卡浪古尔水库枢纽工程获陕西省X秀工程设计三等奖。郝秀运1960年出生,水利水电工程建筑X,正高职高X工程师,X注册土木工程师,陕西省发改委专家库成员,陕西省建设工程招标评标专家,全国“十一五”水利建设与管理X个人,。刘斌1958年出生,水工X,陕西省水利电力勘测设计研究院副院长兼总工程师,正高职高X工程师,中国水利学会水工结构X委员会委员,陕西省水力发电学会常务理事、水工结构X委员会副主任委员。兼任国土资源部岩土工程开放实验室客座研究人员,西安理工大学水电学院客座教授及工程硕士企业导师,陕西省发改委专家库专家,陕西省建设工程招标评标专家,陕西省防总防汛抢险专家。全国水利水电勘测设计行业X秀设计总工程师、省重点工程劳动竞赛X个人、陕西省“十一五”职工经济技术创新十佳科技标兵、陕西省X秀勘察设计师。先后主持完成了下坂地水利枢纽工程,黑河引水工程金盆水库枢纽工程,李家河水库工程,焦岩水库枢纽项建,二郎坝引嘉入汉天生桥水库枢纽工程,南沟门水库,咸阳市亭口水库,李家梁水库,引红济石调水工程,四川省鸭嘴河水电梯X开发布西水电枢纽,烟岗水电站,跑马坪水电站,龙塘水库枢纽工程,陕西省引汉济渭调水工程及陕北能源化工基地供水等10余项大中型重点水利水电。张利民1952年出生,规划设计X,高X工程师,陕西省水利电力勘测设计研究院副总工程师,陕西省水资源X委员会副主任委员,陕西省防洪抗旱指挥部抢险专家.西安历史文化名城研究会理事。先后参与完成了陕西省黄河北干流梯X开发规划、黄河中游和长江上中游陕西段流域综合治理规划、新疆喀什噶尔河水土保持及生态建设规划、西藏拉萨市次角林流域综合治理规划、石头河水库供水水源及联网工程规划、陕西省汉江干流安康重点段防洪工程、渭洛河下游移民防洪保安工程、陕西省东雷抽黄续建工程、西安市黑河引水灌区工程、陕西省城镇供水日元贷款项目、咸阳市石头河水库供水工程、神木县城供水工程、渭南市渭北移民安置区供水工程等多项大中型水利水电工程的规划设计工作。主持编制了《小型水利水保工程技术规范》。发表了《西安市黑河引水灌区水资源及开发方式配置研究》、《渠道抗冻胀设计与应用》等多篇重要学术论文。灌溉用水622.2万m3/a。红吉水库建成后,其美丽的1工程简介湖光山色必然会带动地方旅游业的进一步发展。拟建的红吉水库工程主要任务是以城市供水为红吉水库为粘土心墙砂砾石坝,由于水库地处8主,兼顾农业灌溉、生态建设及旅游等综合利用。红吉度地震区,因此,对基础的稳定性要求非常高。水库下水库总库容为2.5亿m3,为大(2)型水库。游又靠近自治区X府呼和浩特市,大坝的安全显得尤根据呼和浩特市中心城区规划,市区2020年和为重要,而基础的合理设计对于工程的安全又是重中2030年缺水量分别为1 856万m3和5 000万m3,通过之重。经过分析比较,针对坝基的地质情况,对本工程兴建红吉水库与地下水联合调度,多年平均可为呼和大坝的基础进行了详细的设计。浩特市供水2 000万m3/a;多年平均为下游灌区提供2坝基防渗设计2.1处理方案选择2.1.1坝基清理根据地勘报告的描述,主河床漫滩表层分布约0.3~0.5 m厚洪水淤积的粉细砂层,局部较厚。八楞山水库于1991年5月动工兴建,1997年6月竣工验收,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、发电、旅游为一体的综合性水库工程。主体建筑物由大坝、输水洞、溢洪道、电站(二期工程)组成。水库设计洪水位223.23米,库容8790万立方米;校核洪水位224.39米,库容9990万立方米;死水位209.00米,库容540万立方米;兴利水位222.75米,库容7760万立方米。经过辽宁地震局鉴定,水库区地震基本烈度为VI度,为大坝安全起见,土坝按地震烈度为VIX进行设防。1原坝体加固处理土坝在78年到81年的施工中,于一期围堰内,坝体已有原有地面高程为202.0m。在坝轴线部位填筑风化砂砾料的高程约204.0m,上、下游坝脚填筑高程约为202.0m。设计要求将原填筑坝面表层淤积杂物全部清除之后,采用13t振动碾进行平整加密处理,使之相对紧密度D≥0.7。2河底淤泥及坝下排水基础弱透水层处理位于坝基河底桩号为0+450~0+500m处有呈黑色淤1工程概况直界水库位于山东省宁阳县柴汶河支流石崮河上,控制流域面积26km2,总库容1017万m3,兴利库容663万m3,是一座以防洪为主、兼顾灌溉、水产养殖等综合利用的中型水库。大坝为均质土坝,全长600m,坝顶宽6m,坝顶高程140.00m,X大坝高14.30m。该水库于1966年11月动工兴建,1967年6月拦洪蓄水,后经过3次加固续建才达到现有规模。该水库修建时未能按筑坝标准修建,遗留了坝体局部软弱、坝基严重渗漏、溢洪道无消能防冲设施等问题。70年代初,大坝曾发生大面积沉陷和裂缝;90年代初,坝后坡脚出现大范围涌水等险情,虽经多次处理效果不明显,现坝后已形成较大范围沼泽地,为山东省重点病险水库之一。2坝基渗漏原因分析2.1坝基灰岩地质条件是坝基渗漏的根本原因直界水库坝基为寒武系张夏组灰岩、崮山组页岩、灰岩,岩层产状NW288°NE35°,与大坝走向SE110°大致平行。陡河水库位于唐山市陡河上游,是河北省在新中国成立后兴建的X一座大型水库。1956年建成投入运用后,经历了1970年续建、1976年震后修复、1989年工程加固建设,2003年开展了XX水管单位的达标建设。其后经过长达20年的运行管理,目前已经发展成具有防洪、供水等多种功能的大型水利枢纽工程。陡河水库在主坝坝基抗震液化与治理方面所积累的经验和教训可为类似水库坝基抗震液化治理提供参考。一、陡河水库坝基地质概况1.坝基工程地质概况陡河水库大坝坐落在砂层地基上,大坝全长7364m,其中主坝长1700m,位于河床一X台地上;副坝长5664m,位于二X台地上。主坝地基普遍分布有轻壤土,地基表面高程25.0～26.0m,下有4.0～5.0m轻壤土,再下为细砂层。2.坝基砂土层特点(1)坝基砂层埋藏浅陡河水库0+167坝段地基轻壤土层厚4.0～5.0m,上覆黏土层仅1.0m(不计坝坡厚度),0+300坝段横剖面地基轻壤土层厚2.5m,。1引言振冲法是一种较为典型的软土地基处理方法,不仅能提高地基的承载力,而同时又能防止地基中砂土等土层的液化。它利用水充成孔,振冲置换加固土体。振冲法X早由德国S·Steuerman在1936年提出,是处理松软地基的一种X、合理和经济的技术措施,通过振冲处理,可以提高地基的承载力、增强地基及边坡的稳定性、减小地基的沉降量、消除地基土的液化。我国在上世纪70年代后期引入该法,其后迅速推广。振冲法用于处理土石坝坝基在国内也有过类似例子,但大多坝高较低,对振冲法处理较高土石坝坝基的情况,国内鲜有例子。本文介绍的某粘土心墙坝坝高为43·4m,坝高较高,采用振冲碎石桩法处理后,地基承载力和坝基稳定性能均达到要求,可供类似工程参考。2工程概况某水库位于南部沿海地区,属南亚热带季风性气候,全年高温多雨,夏天有热带风暴及台风光临,汇水面积15·6km2,水库库容2200万m3,水库正常蓄水位47·2m,是具多年调节性能的中型水库。近年来,采用弹性波法,直流电法和电磁波法等对水库大坝渗漏进行检测,获得了一定的效果。但由于水库坝基缺陷类型复杂,缺陷尺度大小不一,采用何种方法?如何快速X地进行检测?仍有待于探索和实践。笔者因地制宜地选用垂直反射波法和瞬态面波法对坝基隐患进行综合检测,并通过实践证明了该思路和方法技术是正确和X的。1 方法原理1.1 垂直反射波法垂直反射波法即通常所说的地震映像法。它可将一个复杂的二维或三维问题近似为一个一维问题,与常规多次覆盖反射波法相比,波场简单直观,无需过多处理,即可提供解释,实时性强。根据波动理论分析,不论何种坝基结构,只要内部存在不均匀,在自激自收波场中,均可能形成异常波场,其特征主要表现为:波场同相轴错断、上凸或下拉;出现局部异常绕射波场;波场同相轴连续性时好时坏或无连续反射波场;反射波场的能量和频率出现异常变化。在水库坝基缺陷检测中,由于坝基高度一般不X过30m,结构一般为土、石坝或混凝土坝,隐伏缺陷尺度一般较小
1工程概况赫章县河口水库位于乌江一X支流六冲河的上游河段上。工程任务为城乡和工业供水、灌溉及发电。工程枢纽主要由大坝枢纽工程、供水及灌区工程组成。拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝,大坝枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪表孔、冲砂底孔、引水隧洞及发电厂房等主要建筑物组成。水库正常蓄水位为1663.50m,对应库容3287万m3;校核洪水位1666.26m,总库容3739万m3;工程等别为Ⅲ等,水库规模为中型。坝后电站装机容量7000k W。2水库工程正常蓄水位选择应考虑的因素水库在正常运行情况下所蓄到的X高水位称为正常水位,又称正常高水位。当水库按防洪要求进行非常运用时,水库的水位一般将高于正常蓄水位,但不能X过关系水库安全的校核洪水位。它决定水库的规模、效益、调节方式,也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸型式和水库的淹没损失,是水库X重要的特征水位。本工程水库正常蓄水位选择原则:由于河口水库坝址以上集水面积为728km2,多年平均入库径流量达2正常蓄水位是水电站水库的重要特征值,直接影响电站工程的规模、调节流量、装机容量、综合利用效益等指标,直接关系到工程投资、水库淹没损失、移民安置规划等重大问题[1]。正常蓄水位的选择是一个多目标的决策过程,在实际工程中,正常蓄水位的选择[2-7]通常是通过技术和经济综合分析论证进行选择,X先拟定若干个方案,再对各方案进行综合比较分析,选择XX方案。目前有大量的工程实例运用方案比选进行方案选择[8-13],但进行方案比选时,分析者的直觉、经验往往对方案的选择起着决定性作用,不同的分析者可得到不同的结论,具有不确定的特性。为了弥补方案比选方法的“不确定”缺陷,文章在各方案比选的基础上,运用工程经济学原理——费用效率法确定正常蓄水位方案[14],并以一具体的水电站为例进行分析研究。1费用效率法费用效率法[15]是一种常用的寿命周期成本评价方法,从追求寿命周期成本X低的立场出发,确定项目或方案的设置费和维持费,水库正常蓄水位的选择,通常可归纳为复杂的决策问题[1-3],其决策系统一般包括社会、经济、环境、生态等要素。决策的过程不仅要使全面分析各要素在决策问题中的重要性,还要根据决策环境的实际情况合理确定各要素的上、下限。此类问题的实质是一个X化模型,解决此类X化模型的方法主要有灰色系统理论方法、模糊数学方法、投影寻踪回归及人工神经网络方法等。文章以自贡市中华水库为例,在兼顾水利、防洪、经济及淹没损失的条件下,利用多目标模糊X选[4-6]的方法,充分论证了水库正常蓄水位的合理性。1多目标决策系统模糊X选模型(1)将目标体系按照具体情况和指标的属性进行分解,得到的层次结构如表1。1工程概况赫章县河口水库位于乌江一X支流六冲河的上游河段上。工程任务为城乡和工业供水、灌溉及发电。工程枢纽主要由大坝枢纽工程、供水及灌区工程组成。拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝,大坝枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪表孔、冲砂底孔、引水隧洞及发电厂房等主要建筑物组成。水库正常蓄水位为1663.50m,对应库容3287万m3;校核洪水位1666.26m,总库容3739万m3;工程等别为Ⅲ等,水库规模为中型。坝后电站装机容量7000k W。2水库工程正常蓄水位选择应考虑的因素水库在正常运行情况下所蓄到的X高水位称为正常水位,又称正常高水位。当水库按防洪要求进行非常运用时,水库的水位一般将高于正常蓄水位,但不能X过关系水库安全的校核洪水位。它决定水库的规模、效益、调节方式,也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸型式和水库的淹没损失,是水库X重要的特征水位。0 引言 水库正常蓄水位决定着水电站的工程规模,是水电站运行时X重要的参数之一。选择正常蓄水位通常涉及到防洪、发电、航运、生态环境、泥沙淤积、水库库区移民等多方面的因素。无疑,这是一个多目标方案的决策问题。在进行方案比较选择时,需要根据工程特点确定各目标的相对重要程度uJ。 采用多目标决策技术进行水库正常蓄水位方案综合评价,X先要选择适当的目标数目并分析各目标的属性。目标选得过多,将使计算工作量成倍增加;目标选得太少,有可能不能充分反映各方案的特性。文献[2]全面地给出了水库正常蓄水位选择通常要考虑的10个目标,分别为水库地震、人防问题、防洪问题、泥沙淤积问题、航运问题、发电效益、工程投资、移民问题、生态与环境及上游的衔接梯X问题。这些指标按照属性分为3类_3]:①容易准确定量计算的指标,如工程投资;②能定量分析但很难准确计算的指标,如生态环境影响。1工程概况 平湖水库位于清远市阳山县杨梅镇境内,桃花水上游。在桃花水梯X开发方案,l,,阳山县境内有平湖电站、水口电站、山咀桥电站、金龙(原名长滩岭)电站,怀集县境内有银龙电站。经《阳山县河流流域小水电开发规划》论证,平湖电站修改为平湖水库。平湖水库是以蓄水发电为主的年调节水库,是桃花水水电开发的X工程,对下游各梯X电站都有调节作用〔〕 工程总体布局为:拦河筑坝建库,隧洞有压引水,河岸建厂发电。大坝布置在水口电站上游4krn处,坝型为重力坝,坝址以上集雨面积25 kn12;输水隧洞全长501.8m,布置在左岸,后接坝后电站厂‘房,电站装机800 kw。 平湖水库由清远市银盏林场投资,在下游梯X电站中,属于银盏林场投资的还有金龙电站和银龙电站)而产权不属于银盏林场的水日电站和山咀桥电站在平湖水库兴建之前都已竣[发电)2正常蓄水位选择时应考虑的因素2.1工程投资 工程投资包括平湖水库大坝、引水隧洞和坝后电站三大部分的投资。1工程概况赫章县河口水库位于乌江一X支流六冲河的上游河段上。工程任务为城乡和工业供水、灌溉及发电。工程枢纽主要由大坝枢纽工程、供水及灌区工程组成。拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝,大坝枢纽由拦河大坝、坝顶溢洪表孔、冲砂底孔、引水隧洞及发电厂房等主要建筑物组成。水库正常蓄水位为1663.50m,对应库容3287万m3;校核洪水位1666.26m,总库容3739万m3;工程等别为Ⅲ等,水库规模为中型。坝后电站装机容量7000k W。2水库工程正常蓄水位选择应考虑的因素水库在正常运行情况下所蓄到的X高水位称为正常水位,又称正常高水位。当水库按防洪要求进行非常运用时,水库的水位一般将高于正常蓄水位,但不能X过关系水库安全的校核洪水位。它决定水库的规模、效益、调节方式,也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸型式和水库的淹没损失,是水库X重要的特征水位。黄河小浪底水利枢纽配套工程———西霞院反调节水库(以下简称西霞院水库),位于黄河X后一个峡谷河段的出口段,上距小浪底水利枢纽16km,下距花园口112km,坝址控制流域面积69.46万km2。西霞院水库的开发任务是以反调节为主,结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用。1 库区河道概况西霞院库区河谷沿程上窄下宽,焦枝铁路连地铁桥(距坝址约8km)以上河道较窄,河谷宽小于1km;铁桥以下河道逐渐放宽为3～4km,洪水时河床和滩地冲淤变化较剧烈,河势变化较大。由上游峡谷河段洪水挟带来的大量砂卵石推移质堆积在连地铁桥以下河谷较宽河段,形成众多的砂卵石江心滩,江心滩形成历史较长。西霞院水库库区天然河道平均比降为8.60 。河床纵剖面在距坝址约11km以上河段比较平缓,河床比降约2.30 ;距坝址约11km以下河段平均比降较陡,约11.70 ,距坝9～11km的地段为一陡坡。1概况黄河小浪底水利枢纽配套工程——西霞院反调节水库,位于黄河干流中游河南省境内,坝址左、右岸分别为洛阳市的吉利区和孟津县。上距小浪底工程16km,距洛阳33km,下距郑州180km。西霞院工程作为小浪底的配套工程,其工程开发任务以反调节为主,结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用。西霞院水电站建设为无人值班控制模式,运行由小浪底电厂集中控制。新建的西霞院水电站4×35MW机组及出线的远动信息送至小浪底水力发电厂,通过小浪底调度数据专网设备传输至省调和洛阳地调。初步设计时考虑为常规电厂。根据河南电力调度通信中心调函[2006]164号《关于〈西霞院电站并入小浪底水力发电厂有关情况说明的函〉的回复函》等文件,小浪底建管局决定不再单X设立西霞院电厂,将西霞院电站机组并入小浪底水力发电厂统一管理。水库淹没及征地移民概况水库淹没范围涉及黑龙江省呐河市、嫩江县及内蒙古自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗(以下简称“莫旗”)8个乡镇、66个行政村、206个村民组(生产队);其中包括:莫旗登特科和腾克两个镇址，呐河市富源林场和莫旗七家子林场场址，嫩江县大西江农场和莫旗甘河农场部分耕地。水库正常蓄水位2 16m，相应淹没面积为498.33km2，水回长度1 17.56km;共淹没动迁14980户、55616人，房屋81.23万mZ，淹没耕地42.2万亩，林地6.2万亩，草地5.5万亩，等X公路巧skm，输电线路253km、电信线路342.8 km，初步设计审定投资46.8亿元。坝区征地面积8.02k厅，移民205户、人口770人，耕地4903亩。包括砖场、自来水厂和渡口等企业单位，以及公路、输电、电信、文物、林地等X项目，投资1 .45亿元。二、移民安置基本概况(一)水库移民安置情况。1工程概况在水库大坝的运行管理中,安全稳定一直是重中之重,而渗漏能导致大坝管涌、滑坡及扬压力增高等问题威胁水库大坝的安全稳定,应予以高度重视。尼尔基水利枢纽工程左副坝为粘土心墙土石坝,位于嫩江左岸二X侵蚀阶地上,右端通过混凝土连接墩与主坝相接,坝壳为砂砾石填筑,在与主坝连接处有长57.76 m的粘土心墙堆石过渡坝段。左副坝全长1 459.29 m(桩号0+077.30~1+536.59 m),坝高23.00 m。上下游坡比均为1.00∶2.75,上游采用混凝土护坡,下游干砌石护坡。左副坝粘土心墙顶宽3 m,顶高程为218.50 m,心墙上、下游坡比为1.0∶0.2,心墙中心线位于坝轴线上游,距坝轴线2 m,粘土心墙伸入基础黄土状壤土层中2.0 m;心墙与下游坝壳以及下游坝壳与地基间设反滤层,厚度分别为3 m和1 m;上下游坝脚设块石棱体,坝基防渗采用天然粘土铺盖,建基高程198~220 m。1绪言 由于抽水蓄能电站布置上的特殊性，机组安装高程很低，H:负值较大，其尾水位远远高于厂房，尾 水事故闸门的主要功能就是及时阻断下水库及尾水隧洞的水流，以便于机组的检修，在紧急情况下可动 水关闭，防止下库水流淹没厂房。 如何合理地设计尾水事故闸门(门槽)，使其成为厂房名副其实的挡水墙，同时确保尾闸室的安全， 是抽水蓄能电站金属结构设计成功与否的关键所在，而全封闭高压事故门槽的设计又是整个尾闸项目设 计的关键;以下结合某水库放空洞高压事故闸门及某抽水蓄能电站尾水事故检修闸门的设计，对抽水蓄 能电站尾水事故闸门(门槽)的设计谈一此个人认识。 2关于设计水头及整体门槽的设计 设计中应考虑机组事故工况时产生的水击压力与净水头叠加形成的X大水头做为尾水事故闸门及 门槽的设计水头。以二机合一洞的Y型布置为例，尾水事故闸门的设计水头，存在以下两种事故工况1概述清远抽水蓄能电站位于广东省清远市清新区太平镇境内,地处珠江三角洲西北部,距广州直线距离75km,距清远市32km,是一座日调节的纯抽水蓄能电站。工程2008年3月开工,2015年10月X台机组投入试运行。清远抽水蓄能电站由上、上水库、输水系统、地下厂房系统等部分组成。地下厂房内安装4台立式单X混流可逆式水泵水轮机—发电电动机机组,单机容量(发电工况)320MW,总装机容量1 280MW。2尾水事故闸门布置输水系统采用1洞4机长尾水系统的布置方式。每台机组尾水肘管与调压井之间设尾水事故闸门,闸门孔口尺寸为3.6×4.5m(宽×高),门型采用平面定轮闸门,顶止水为Ω型,侧止水采用实心P60型,止水材料采用橡塑复合。门槽为高压闸阀式,采用整体加工的小门槽结构形式,结构与常规平面闸门壳体类似,材料采用Q345B。门槽结构由门槽段、腰箱和密封盖三大部分组成。门槽密封盖上布置液压启闭机、进人孔、机械锁定及限位器、排气阀等可拆卸部件天荒坪抽水蓄能电站 6台机组共设有 6扇尾水事故闸门 ,其孔口尺寸 (宽×高 )均为 3 6ｍ× 4 4ｍ ,由液压启闭机操作。1 布置形式、特点及主要技术参数尾水事故闸门是机组下游的事故保护及检修挡水设施 ,按动水关门、静水提门的条件设计 ,设计水头 12 8 3ｍ。为确保机组运行的安全 ,厂房尾水事故闸门的启、闭操作与常规电站的要求不同 ,它必须与上游球阀的启、闭操作协调一致 ,严格按规定的程序进行 ,两者控制系统之间必须实现可靠的互相闭锁。否则 ,闸门等设施有可能承受上库水压力作用 ,导致恶性事故的发生。尾水事故闸门共设 6扇平面滑动钢闸门 ,门槽为箱形封闭结构。每扇闸门各设 1套启闭机 ,液压缸支承座固定在腰箱盖上 ,闸门与启闭机之间用 1节短拉杆与活塞杆吊耳相连。 6套液压缸共用 1套液压泵站 ,液压泵站布置在尾闸洞 3号与 4号机之间的液压泵室内?1 工程概况江西洪屏抽水蓄能电站尾水系统采用一洞二机布置型式,每条尾水支管设有1扇事故闸门,共4扇。尾水事故闸门启闭设备采用3 200 k N/1 000 k N液压启闭机,双作用往复活塞式油缸,底部固定支座,直立,单吊点。液压站的设置采用多机一站,一体化结构型式,主要由油泵电机组、油箱、阀组、控制装置、液压附件、管路设备等组成。2 安装工艺2.1 安装流程安装前,按照图纸的要求制定详细的安装工艺和程序报监理人批准,对设备及仪表进行全面检查,无损伤、缺件及其他不正常情况。重点检查缸体与上、下端盖连接螺钉、活塞杆与吊头间的连接、被封堵的液压缸两腔进出油口、液压系统总成被封堵的管口、油箱内油液清洁度及仪表板等。液压启闭机总体安装工艺流程如图1所示。2.2 泵站安装(1)液压泵站在吊装前,将基础埋件的表面清理干净,就位后,调整好其水平度,经监理验收合格后进行吊装。(2)根据制造厂提供的说明书,液压泵站不用进行解体检查。多沙河流常具有水少沙多、水沙分布不均匀等特点。在多沙河流上修建水库既要充分发挥水库的效益,又要妥善解决泥沙日益淤积所导致的库容不断减少的问题,较少沙河流更为复杂。如何合理运用或调度多沙河流水库不仅对工程有重要意义,而且在科学上也是一个难题。本文将自适应控制的原理引入多沙河流水库运用中,建立了多沙水库自适应控制运用模式。该模式以水沙数学模型确定不同时刻水库的状态,考虑该状态下水库的综合效益,构造多沙水库自适应控制器,根据入库水沙条件实时调整水库的运用方式,使水库运用一直处于较X的状态。在多沙河流水库自适应控制运用中,应用了随机理论,并通过时间序列法生成随机水文数据,根据生成的水沙资料预测不同条件下不同流量洪水发生的概率,以调整水库的运用方案,反映水库运用方式对来水来沙的适应性。此外,模型中还运用了多种可体现自适应运用理念的处理方法,包括:采用模糊集方法将汛期划分为汛期前期、山西省地处气候干旱的内陆,水资源较为短缺,工业、农业及生活用水需求量大,水资源的不合理分配导致了生态问题的频繁发生。修建水库,蓄水调水,是人类开发利用江河资源、调节水资源时空矛盾的重要手段。多沙河流上修建水库对于水资源匮乏地区的水资源高效利用具有重要意义,但同时也因泥沙淤积带来了库容损失、淤积上延、下泄流量均一化、洪峰平坦化、下游河槽萎缩等诸多涉及水库自身和上下游河段的健康问题。明确多沙河流的健康内涵,分析评价其健康状况,探讨维持和恢复其健康状况的具体措施对多沙河流水资源的合理开发利用以及可持续发展具有重要意义。本文结合大中型水库的特征及其与河流、生态系统的联系,将水库、河流、生态系统、社会服务作为一个相互影响的系统,提出新的水库健康基本概念,以多沙河流水库健康评价为目标层,构建以水库结构安全、河段健康、社会效益和区域生态系统四方面为准则层,包含大坝稳定指标、径流调节程度指标、防洪指标等20个指标的多沙河流水库健康评价体系人们常说水利是农业的命脉,水是万物生长的源泉,可见水对人类及动、植物有多么重要的作用。河流是北方地区重要的水资源,但美中不足的是我国北方地区有的河流泥沙含量很大,使得这些河流上的水库造成淤积问题,为了解决水库的淤积问题,延长水库寿命,多沙河流的治理显得尤为重要,下面初步探讨几种多沙河流的治理方法。1控制水流冲刷力,防止水土流失对于控制水流冲刷力,又有以下几种方法:(1)覆盖坡面,如森林覆盖,草、灌木覆盖,农作物覆盖,塑料薄膜覆盖,建筑材料覆盖等。这种方法虽然不能改变径流冲刷力,但却能使易冲刷的土壤得到庇护,同时,植物的枝叶还能大量拦截降雨和减少雨滴打击地面。(2)缓截水势,即将坡面的坡度尽可能地减少或截短坡长,从而达到减少水流冲刷力缩短流线的作用。这类方法主要有:修梯田、改垄、平整土地和地埂、水平林带等,这些方法可以X地克服土壤的向下滚动和水流冲刷力。水库泥沙问题是非常复杂的,对他处理不当,必然影响水库原设计兴利效益的实现,甚至会带来一些新的问题。所以,要在水库设计、运行、管理工作中充分重视水库泥沙问题,尤其是在多沙河流上的水库。1 泥沙淤积对水库正常使用的影响1.1 水库淤积对水库寿命的影响 水库的寿命决定了水库功能的发挥以及水库效益的高低,而水库的寿命往往X终取决于水库淤积程度。我国西北、华北有世界上X大的黄土高原,该地区河流X大含沙量可达到1400～1600kg m3,基本上属于多沙河流。在这些多沙河流上修建水库,泥沙淤积问题非常严重,例如:陕西省1995年对石泉、石门、红寺坝、南沙河、冯家山、羊毛弯、桃曲坡七座大中型水库的淤积量进行实测,结果表明七座水库总库容116511×104m3,淤积量为24847m3,占总库容的21 3%,其中四座水库死库容早已添满[1]。通过调查表明,在我国北方多沙河流水库中有40%以上的水库,库容损失已X过原始库容的50%,而这些水库多半只。水库泥沙问题是非常复杂的,对他处理不当,必然影响水库原设计兴利效益的实现,甚至会带来一些新的问题。所以,要在水库设计、运行、管理工作中充分重视水库泥沙问题,尤其是在多沙河流上的水库。1 泥沙淤积对水库正常使用的影响1.1 水库淤积对水库寿命的影响 水库的寿命决定了水库功能的发挥以及水库效益的高低,而水库的寿命往往X终取决于水库淤积程度。我国西北、华北有世界上X大的黄土高原,该地区河流X大含沙量可达到1400～1600kg m3,基本上属于多沙河流。在这些多沙河流上修建水库,泥沙淤积问题非常严重,例如:陕西省1995年对石泉、石门、红寺坝、南沙河、冯家山、羊毛弯、桃曲坡七座大中型水库的淤积量进行实测,结果表明七座水库总库容116511×104m3,淤积量为24847m3,占总库容的21 3%,其中四座水库死库容早已添满[1]。通过调查表明,在我国北方多沙河流水库中有40%以上的水库,库容损失已X过原始库容的50%,而这些水库多半只。黄河是世界闻名的多沙河流,在其开发、利用方面厂5一般清水河流相比,都具有叮显的特点和规律。 通过对黄河上游大峡等水电站的设计研究们对已建刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡水电站及其所在电力系统的分析研究,在系统容量平衡、装机容量组成方面,侧步获得了有益地启示和初步的规律。 在多沙河流上的水电站,为了保持X库芬、减少问水淹没或冲除沙坎的阻水作用,在多沙期采取降低水位防沙运行是必需的,并经实践证明是行之X的。 但是,目前在多沙河流水电比重较大、且夏季负荷降低又较小的电力系统中,由于电力系统缺少相应容量的储备,要想保证其正常运行,就只能让水库保持高水位运行,任其淤积;要想降低水位排沙,就只能导致电力系统降低备用、凋整负荷或拉 rhlJ限电等不同程度的损失,两者很难兼顾。 针对上述问题,本文根据多沙河流的特点和防沙运行的需要,试在上述系统装机齐龛组成中,建议增加“防沙备用容量”部份,用以保证防沙运行的全面实施与I卫力。不利形响包括: 库区:流速减小，使污染物稀释扩散能力减弱;水深增加流速减小，使复氧能力减弱.流速降低， 燕类活动加剧，会使水产生异味和奥气;流速减小，引起泥沙沉积和污染物果积，水温分层现象造成 的次生影响. 坝下游:蓄水引起的水质恶化，就会影响下游河流的水质。这些影响包括营养物质和惫浮固体 浓度的降低，提高铁和锰的浓度，降低水温和溶解氧浓度，以及带来硫化氢的侵袭等.另外，当水库 t水减少下泄流t，将降低坝下游河流对污染物的稀释扩散能力。 ，水对水质的有利影响一般包括: 库区:流速降低，滞留时间延长，库水得到澄清，减少水的混浊度;藻类产生的二氧化碳可形成 碳酸钙沉淀，使水的硬度降低;滞留时间的延长有利于生物降解，可降低水中生化需氧t(BOD); 由于增加滞留时间，使大肠杆菌自然刃亡，从而降低水中大肠杆菌量. 坝下游:因水库沉降和生化作用，水库下泄清水，透明度增大，水质变好.经水库调节，增加下泄 流t，可提高坝下河道污水稀释比而有利三峡工程作为人类治理和开发长江的关键性骨干工程，水库蓄水以后库区水质如何变化一直成为国内外广泛关注的问题。尽管在三峡工程项目环境影响评价论证阶段，国内外专家已对三峡工程本身带来的环境问题进行了详细的调查、分析与研究。取得了丰富的研究成果，但是，由于受多种复杂因素的影响，迄今为止，有关三峡工程对未来库区水质状况的影响程度，尚没有一个十分明确及定量化的结论，因而库区未来水质问题依然是当前研究的一个热点课题。三峡135m蓄水至今，平稳运行已有三年多时间。在这三年的时间里，工程蓄水到底给受蓄水影响区域的水质带来什么样的变化?如果把X一阶段的蓄水看成X二阶段与X三阶段蓄水的预演，那么分析研究这个问题可为后期蓄水对库区水质的影响提供借鉴。本论文主要以长江流域水质水文监测单位长期的监测资料为基础，从135m蓄水前后水质参数变化趋势、泥沙变化与水质参数变化关系、蓄水前后库区水质类别变化及蓄水期间水质变化与蓄水对重庆下游河段支流水质影响几个方面展。三峡工程作为人类治理和开发长江的关键性骨干工程，水库蓄水以后库区水质如何变化一直成为国内外广泛关注的问题。尽管在三峡工程项目环境影响评价论证阶段，国内外专家已对三峡工程本身带来的环境问题进行了详细的调查、分析与研究。取得了丰富的研究成果，但是，由于受多种复杂因素的影响，迄今为止，有关三峡工程对未来库区水质状况的影响程度，尚没有一个十分明确及定量化的结论，因而库区未来水质问题依然是当前研究的一个热点课题。三峡135m蓄水至今，平稳运行已有三年多时间。在这三年的时间里，工程蓄水到底给受蓄水影响区域的水质带来什么样的变化?如果把X一阶段的蓄水看成X二阶段与X三阶段蓄水的预演，那么分析研究这个问题可为后期蓄水对库区水质的影响提供借鉴。本论文主要以长江流域水质水文监测单位长期的监测资料为基础，从135m蓄水前后水质参数变化趋势、泥沙变化与水质参数变化关系、蓄水前后库区水质类别变化及蓄水期间水质变化与蓄水对重庆下游河段支流水质影响几个方面展三峡工程作为人类治理和开发长江的关键性骨干工程，水库蓄水以后，库区水质如何变化一直成为国内外广泛关注的问题．尽管在三峡工程项目环境影响评价论证阶段，国内外专家已对三峡工程本身带来的环境问题进行了详细的调查、分析与研究，取得了丰富的研究成果，但是，由于受多种复杂因素的影响，迄今为止，有关三峡工程对未来库区水质状况的影响程度，尚没有一个十分明确及定量化的结论［１］．随着计算机技术的飞速发展，数学模型已成为河流水文水质预测预报的重要工具．本文利用作者开发研制的三峡水库整体一维水流水质数学模型，定量预测水库建成前后，库区断面平均水流水质变化趋势，重点分析研究三峡工程对库区水流水质的影响程度，为三峡水库水污染控制对策的制定提供科学依据．１研究概述１．１研究重点三峡水库建成以后对库区江段影响X直接、X显著的是库区河道形态和水流结构将发生很大变化，由此将改变库区污染物质输移转化过程，进而必将引起库区水质变化．因此，要了解三峡水库建成前后水质变。前 言长江三峡水利枢纽工程 (以下简称三峡工程 )是一项规模巨大、效益显著的大型综合利用枢纽工程。三峡工程对环境的影响是世人所关注的重要课题之一。在三峡工程施工前 ,国内有关部门和专家对该课题已做过大量深入的研究和探讨。自1 994年 1 2月工程正式开工以来 ,已逐步按照初步设计报告开展了环境保护工作。随着工作的逐步开展 ,施工对下游河段水环境影响的研究已进入新的时期 ,人们也十分关注坝区施工建设对下游河段水环境的影响 ,施工期环境状况直接关系到 1 997年大江截流时的工程验收。因此有必要根据工程实施的具体情况 ,进一步研究工程不同施工阶段坝下游河流水质变化趋势 ,以及施工期生产废水和生活污水的排放对下游河段环境影响的程度等问题。本文针对三峡工程施工期受普遍关注的长江水质变化问题 ,重点分析了一期工程施工期坝下游河段 (三斗坪—宜昌 )的水环境状况。鄱阳湖是我国X大的淡水湖泊,位于江西省北部,长江中下游南岸,湖面似葫芦形,以松门山为界,分为南、北两部分,南部宽浅、为主湖体,北部窄深、为入江水道区。湖盆自东向西由南向北倾斜,湖中有25处(共41个)岛屿,总面积为103 km2。鄱阳湖承纳赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大河(简称五河,下同),经调蓄后,在湖口处汇入长江,每年流入长江的水量X过黄、淮、海三河水量的总和,是一个季节性、吞吐型的湖泊。鄱阳湖水系流域面积为16.22万km2,径流量年内分配不均,主汛期(4~6月)径流量占全年径流量的50%以上。多年平均水位为12.86 m,年内水位变幅为9.79~15.36 m,X水位变幅达16.69 m,因此历年洪、枯水期的水面面积、蓄水量相差较大。汛期水位上升,湖面陡增,水面辽阔;枯水期水位下降,洲滩裸露,水流归槽,湖面仅剩几条蜿蜒曲折的水道,因而形成了“枯水一线,洪水一片”的自然景观。工程概况胜利水电站工程位于新宾满族自治县上夹河镇胜利村境内,苏子河下游。在苏子河流域穆家水库以下河段水能梯X开发规划中共有北头子、姚家山、占贝、胜利四座水电站,胜利水电站是该河段的水电开发的X后一X工程。胜利水电站是一座以发电为主,兼有防洪和养殖等综合效益的水利枢纽工程。该工程总库容6.98×106m3,总装机容量1.41万kW,共安装3台贯流式水轮机组,多年平均发电量3 454万kW·h,工程等别为Ⅳ等。2正常蓄水位方案拟定在《苏子河流域水能开发规划报告》规划的四X水电站中,X一X为北头子水电站,X二X为姚家山水电站,X三X为占贝水电站,X四X为胜利水电站,推荐胜利水电站正常蓄水位145m。胜利水电站是民营水电企业开发的小型水电工程,电站开发主要任务是发电,并兼有防洪和养殖等综合效益,因此,电站正常蓄水位选择主要是从发电方面考虑;其次,尽量做到梯X衔接,充分利用苏子河水能资源。胜利水电站上游梯X为占贝水电站,该电站位于胜利水西霞院工程规模论证主要包括正常蓄水位、汛期限制水位、装机容量、泄流规模、反调节库容等内容 ,其中汛期限制水位 ( 13 1ｍ )和泄流规模已在其他专题研究中进行了详细论证 ,本文不再介绍。1 正常蓄水位论证1.1 水利水能计算1.1.1 水库运用方式水库汛期蓄水位一般控制在汛期限制水位 13 1ｍ附近运行 ,但当小浪底调峰运用且出库含沙量很小时 ,与非汛期相同。西霞院水库在非汛期入库含沙量很少 ,水库进行日反调节运用 ,并尽量保持较高水位。西霞院水库反调节运用就是对小浪底水电站调峰不稳定流进行再调节 ,尽量使流量均匀下泄 ,在满足小浪底—花园口河段工农业用水和河段生态环境及下游各方面要求的条件下 ,利用多余水量相机为电力系统调峰。1.1.2 计算的条件小浪底—西霞院区间无大的支流汇入 ,区间用水也很少。西霞院水库为黄河小浪底水利枢纽的反调节水库 ,位于小浪底水利枢纽下游 16ｋｍ处 ,左岸为洛阳市吉利区 ,右岸为孟津县。水库淹没处理设计是工程设计的重要组成部分 ,水库淹没影响实物是水库淹没处理设计的基础 ,安置移民生产措施规划是妥善安置移民的关键。1 水库淹没特点分析西霞院水库库区涉及洛阳市吉利区、孟津县和济源市三县(市 )。根据 1998年实物指标调查结果 ,水库淹没影响 13个行政村 5 5个居民组 ,淹没影响人口 43 3 9人 ,其中直接淹没 2 717人 ;淹没影响房窑总面积 16.5 9万ｍ2 ,耕地 90 1ｈｍ2 ,小型乡镇企业 3 0处 ,小型农用提水站 2 9处 ,以及道路、通讯等设施。结合水库特性和当地经济状况分析 ,西霞院水库淹没具有以下特点 :( 1)库区近年经济发展快 ,群众收入和生活水平较高。水库淹没区与正在建设的小浪底工程相接 ,下游紧邻洛阳市吉利区 ,北岸紧邻济源市区和坡头镇?。1概况黄河小浪底水利枢纽配套工程——西霞院反调节水库,位于黄河干流中游河南省境内,坝址左、右岸分别为洛阳市的吉利区和孟津县。上距小浪底工程16km,距洛阳33km,下距郑州180km。西霞院工程作为小浪底的配套工程,其工程开发任务以反调节为主,结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用。西霞院水电站建设为无人值班控制模式,运行由小浪底电厂集中控制。新建的西霞院水电站4×35MW机组及出线的远动信息送至小浪底水力发电厂,通过小浪底调度数据专网设备传输至省调和洛阳地调。初步设计时考虑为常规电厂。根据河南电力调度通信中心调函[2006]164号《关于〈西霞院电站并入小浪底水力发电厂有关情况说明的函〉的回复函》等文件,小浪底建管局决定不再单X设立西霞院电厂,将西霞院电站机组并入小浪底水力发电厂统一管理。2设计方案选择为充分发挥西霞院水库的反调节作用和小浪底电厂在电网中的调峰调频作用、X化调度,考虑到西霞院电站运行成本、人力资源配置和企业长远发展水库基本情况西霞院水库位于河南省境内黄河干流小浪底水库下游16km处,总库容为1.62亿m3,是一座具有日调节性能的反调节水库。其开发任务以反调节为主,结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用[1]。工程于2008年3月建成使用。小浪底水库坝址以上流域面积为69.4万km2,控制了约90%的黄河径流和几乎全部的泥沙。其开发任务为:以防洪(包括防凌)、减淤为主,兼顾供水、灌溉、发电,除害兴利,综合利用。设计总库容为126.5亿m3,拦沙库容为75.5亿m3[2]。工程于1999年10月下闸蓄水,自运用以来取得了大量的观测资料和分析成果,积累了宝贵的实践经验,为X化水库调度运用方式奠定了基础。2西霞院水库入库水沙分析2.1实测入库水沙特性根据1919年7月—2009年6月实测资料统计,小浪底水文站(西霞院入库站)实测多年平均水、沙量分别为377.62亿m3、11.83亿t,多年平均含沙量为31.33 kg/m3。小浪底水库的运用改变了进云龙水库是昆明市掌鸠河引水供水工程的水源工程,位于昆明市西北部禄劝县的云龙乡,距昆明市区约86 km.水库枢纽建筑物由大坝、泄洪导流隧洞、引水隧洞及溢洪道等组成,属大(二)型水库,工程等别为二等.1工程概况云龙水库大坝坝址位于金沙江水系二X支流掌鸠河上游峡谷河段内,控制径流面积745 km2,占掌鸠河流域径流面积的38.5%,多年平均产水量3.08亿m3.水库分期建设,初期规模正常蓄水位2 087.97 m,校核洪水位2 091.98 m,总库容4.48亿m3,向昆明市年供水2.2亿m3,终期规模水库正常蓄水位2 089.67 m,设计洪水位2 092.59 m,校核洪水位2 093.58 m,总库容4.84亿m3,向昆明市年供水2.5亿m3.云龙水库为一座多年调节水库,库容系数为1.23.水库大坝为黏土心墙堆石坝,填筑材料由心墙防渗料、坝壳堆石料和反滤料组成.心墙防渗料为全强风化泥岩和冲洪积黏土.坝壳堆石料主要为石英砂岩。太平湾水电站位于鸭绿江下游,是鸭绿江干流已建成的4个梯X电站的X4座。电站厂房位于中国侧辽宁省宽甸县,是一个以发电为主的中型水电站。坝址距上游水丰水电站29 6km,距下游丹东市40km。电站为低水头、大流量、径流河床式。水电站总装机容量为190MW,装有4台单机容量为47 5MW轴流定桨式水轮发电机组(2台50Hz向中方送电,2台60Hz向朝方送电),多年平均发电量7 2亿kW·h。该电站1979年完成初步设计,1982年10月主体工程开工。电站为中朝两国共有,由中方负责运行和管理。工程总投资5 36亿元,单位千瓦投资为2819元。电站为二等工程,主要建筑物为ⅡX;大坝按500a一遇洪水设计,设计水位31 46m,相应库容为2 26亿m3,校核洪水位33 87m,相应库容3 00亿m3,正常蓄水位29 5m,相应库容1 71亿m3,死水位28 8m,相应库容1 53亿m3,调洪库容1 29亿m3,调节库容0 18亿m3。1问题的提出黄河下游坝岸（包括了坝、垛、护岸）工程已有2000余年的历史。整治工程历经沧桑，无论是工程布局、工程结构还是修筑技术都有所改进。特别是自20世纪扣年代以来，采取险工和控导工程相结合的措施，有计划地进行河道整治，将过去单一防守性工程变成防守与进攻相结合的工程，改变了过去工程无规划、一味被动抢险的局面。但在工程实践中也提出了一系列迫切需要解决的问题，如工程如何布局、采用何种结构形式、怎样才能既安全又经济等等。有关丁坝的研究国内外许多学者通过室内模型试验，曾得出不少研究成果，但这些成果对黄河下游整治工程的适用程度如何，尚需通过黄河下游原型观测资料来验证。因此，黄河水利委员会组织专门人员，在河南开封柳园口河段进行丁坝溜向转折、周围水位、周边河势特点、冲刷坑形状及位置等的观测。本文主要采用柳园口险工的观测资料和近些年的根石探摸资料进行分析。、前言黄坛口水电站位于浙江衡州市境内乌溪江下游的黄坛口村,于1958年竣工发电。拦河坝系10孔溢流式混凝土重力坝,厂房位于右侧岸坡,为隧洞引水式电厂,总装机3万kw。水库正常蓄水位115.om,死水位105.sin,调节库容0.467亿m’,原设计为季调节水库,1979年上游湖南镇水库建成后,黄坛口电站改为日调节运行。电站于1951年10月开工,开工前,对两岸山坡未进行勘测。在1952年进行左坝肩基础开挖时,发现山体岩石异常破碎零乱,且普遍具有夹泥,左坝头无完整或较完整的岩体可供利用,工程不得不于1953年3月停工,补做地质调查及勘探工作。结果查明左岸为一古滑坡,称西山滑坡,并且认为:该滑坡正处在相对稳定状态,但是,水库蓄水后,库水倒灌西山,滑坡体部分浸在水中,原有平衡将受到破坏,从而,可能引起滑坡体重新滑动,危及大坝安全,为此,对滑坡体作了大量工程处理,并布置了监测系统对它进行定期监测。参窝水库的观测设备采用X新的科研成果CCD摄像采集技术，实现系统的全过程自动化，包括点光源控制、真空泵组控制、真空度及系统环境采集及显示、数据探测采集及通讯、数据自检校核及在线控制、数据管理、系统故障自诊断等，保证长期可靠运行。1布置方案真空观测设备布置在挡水坝段的下游侧，桩号0十005 .500处，在挡水坝段坝顶面挖槽埋管，在溢流坝段交通桥面板下放置真空激光管，在坝顶两侧设置真空激光观测房。坝顶位移观测采用真空激光准直法，在坝顶上每个坝段设一个测点，共28个测点，准直距离650m。每个测点均内置波带板及其遥控起落设备。发射端与测点间、测点与测点间、测点与接受端间设真空管道。从发射端到接收端通过中219型无缝钢管进行连接，真空管道发射端及接收端利用两岸平洞各设一个激光观测室。激光系统采用主机控制方式，共分三X，每X都以主从方式工作。X一X主机是上位系统机，它向下管理现场工控机和其他观测设备;X二X主机是现场工控机1问题的提出为了掌握大坝的实际性态,人们在大坝坝体、坝基、坝肩和近坝区岸坡埋设仪器,通过仪器的观测得到一系列的观测资料。目前,利用观测资料进行定量分析时,人们常建立单一数学模型,并对模型作出解释,从而了解大坝的工作性态,但是用单一的数学模型进行分析存在一定的局限性,其准确性不够高。针对这一情况,国内已有学者采用组合模型,并作了这方面的研究。组合模型一般可分为线性组合模型和非线性组合模型两大类,其中文献[3]和[4]都是采用XX权组合模型,即先X选几个统计模型,然后选取XX的权重进行线性加权组合,从而得到组合模型,这种方法在一定程度上提高了拟合和预报效果,但这种线性组合模型有可能得到不符合实际的负权重,这时应采用其他方法予以解决。笔者主要讨论变权组合模型和基于BP神经网络的非线性组合模型及其在大坝观测资料分析中的应用,并通过示例对3种组合模型进行比较,证明了变权组合模型、基于BP神经网络的非线性组合模型的可行性和合理性。1工程概况平班水电站位于广西壮族自治区隆林县与贵州省册亭县交界处的南盘江上，电站属界河电站。平班水电站是红水河综合刮用规划的X三个梯X电站，上游与天生桥二X电站尾水相接，下游与龙滩水电站正常蓄水位衔接。由于天生桥一X水电站具有多年调节性能，且两电站区间径流不大，因此，其下游的平班水电站也将随之成为具有多年调节能力的电站。平班水电站坝址以上流域面积slgnlQn，占南盘江流域面积的92％，年来水量Zto亿m3。电站正常水位440m，死水位437m，X库容0．31亿m3。电站装机容量3X135MW，保证出力141．3MW，多年平均发电量17if．4GW·h，发电设备平均利用小时数为4226h。由于上游天生桥一X水库为多年调节水库，平班电站调节性能好，电站调峰能力强，日调节损失小，枯水期电量较多，因此，电站可作为电网的调峰电站，特别是汛期可发挥较好的调峰作用，以弥补电网调峰容量不足，从而减少电站低谷弃水电量损失。1引言 平班水电站位于广西壮族自治区隆林县和贵州 省册亨县交界处的南盘江上，距支流新州河汇合口 上游约Zoom处。电站是红水河综合利用规划的X 三个梯X电站，上游与天生桥二X电站衔接，下游与 龙滩水电站相连。电站坝址以上流域面积51 600 k时，多年平均来水量200亿耐。正常蓄水位440 m，死水位437.sm，X库容量0.31亿砰。电站 装机容量3 x 135 MW，保证出力127 MW，多年平 均发电量1 603。邢·h，发电设备利用小时数为 3 958h。平班水电站为日调节电站，但由于上游有 天生桥一X多年调节水库，因此电站调节性能好，调 峰能力强，日调节损失小，枯水期电量较多。所以， 电站可作为电网的调峰电站，特别是汛期可发挥较 好的调峰作用，以弥补电网调峰容量不足从而减少 电站低谷弃水电量损失。 本文根据平班水电站的特点，并结合该电站近 区广西电网的具体情况，提出电站接人系统方案并 进行潮流、短路电流等计算，中国水电水利及新能源发电工程顾问有限公司受X经贸委委托并会同广西壮族自治区、贵州省计委于１９９９年８月１４日至１７日在南宁市主持召开了平班水电站可行性研究报告审查会议。参加会议的有广西壮族自治区计委、贵州省计委、X电力公司战略部、X电力公司电力规划设计总院、广西电力有限公司、中国南方电力联营公司及广西电力工业勘察设计研究院等单位的X导、专家和代表共１１０余人。会前部分与会人员查勘了坝址、库区和移民安置点。会议听取了广西电力工业勘察设计研究院的设计汇报后，分X组进行了认真的讨论和审议，认为平班水电站可行性研究报告达到了本阶段的工作内容和深度要求，基本同意该报告。平班水电站位于南盘江上，坝址右岸为广西壮族自治区隆林县，左岸为贵州省册亨县。8月23日，广西平班水电站X后一台机组成功并网发电。至此，总装机容量达40.5万 kw的平班水电站3台机组已全部建成投产，并比原计划提前一年多投产商业运行。 平班水电站位于广西与贵州省交界的南盘江上，是红水河综合利用规划的X三个梯X电 站。电站于20()1年10月开工，是西部大开发电源点建设的重点项目，总投资20.73多亿元，8月10日上午，自治区党委副书记李纪恒在百色市委书记梁春禄等陪同下考察平班水电 站。这是继6月19日自洽区党委书记曹伯纯到平班水电站考察后，自治区X导再次对平班水 电站工程建设的关心，说明自治区X导对我区电撅建设的高度重视。 总投资20 .73亿元的平班水电站位子我区隆林各族自治县与贵州省册亨县交界的南盘江 上，是红水河综合利用规划的X三个梯X电站，上游与天生桥二X水电站下游尾水相连，下游 与龙滩水电站正常蓄水位方案衡接。坝址以上流域面积51仪减)kmZ，占南盘江流域面积的 兜%，每年平均流t每秒61 3m3，每年平均径流量194亿砂。拦河大坝和河床式厂房按百年 一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。该工程具有建设0概况平班水电站位于广西隆林县和贵州册亨县的界河——南盘江与支流新洲河汇合口的上游,是红水河综合利用规划的X3个梯X电站,上游与天生桥二X水电站尾水衔接,下游与龙滩水电站正常蓄水位相连。水库正常蓄水位为440m高程,水库总库容2.78亿m3,正常蓄水位库容2.11亿m3。该工程以发电为主,总装机容量40.5万kW,安装3台单机容量13.5万kW的轴流转桨式水轮发电机组,保证出力为12.688kW,多年平均发电量16.03亿kW·h,属大(2)型工程。该工程建设采用业主负责制,建设监理、土建施工与金属结构安装、机电安装均采用招标制。建设单位为广西平班水电开发有限公司:设计单位为广西电力工业勘察设计研究院;监理单位为中国水利水电建设工程咨询公司西北公司;主体土建工程承建单位主要有两家。龙滩水电站于2001年在广西红水河畔正式开工建设00912月将全部完工。电站建成:睿水后,贵州省黔西南州将有1.5亩林地被水淹没。因此,二主龙滩电站蓄水发电以前,提早区珍稀植物和古大树木的搬迁移植工作,具有十分重要林业部门调查,龙滩电站库区涉及黔西南州望漠平班电站涉及册亨和安龙县。库区淹没面积中点保护野生植物姨州苏伯、渺锣、柄翅果、毛红椿、花等;有桦木、本纂树、樟树等古树300多株。0引言作为临时建筑物的围堰施工是电站建设中必不可少的工程环节。围堰可分混凝土围堰和土石围堰,土石围堰比混凝土围堰经济,且工期也较短。围堰施工的好坏直接关系到后期工程进度和工程能否正常运营等,而防渗技术是土石围堰施工中的关键性问题,也是人们在电站建设中X要解决的问题。目前,对土石围堰防渗技术的研究不多,尤其是中小型工程土石围堰的防渗技术研究。本文以前人的研究成果为基础,对平班水电站土石围堰的防渗技术进行了研究和分析。旨在总结土石围堰防渗技术的研究成果,交流实际施工技术经验,可为后期相关工程的设计和施工提供借鉴与参考。1防渗技术简介1.1高压喷射灌浆防渗高压喷射灌浆通常是在高压气体的护送下向土体喷射高压水泥浆,其喷射流体切割破坏原土体并与破碎的土体形成混合体,随着喷管的旋转和提升,混合体固结后形成桩体的成墙防渗工艺。从施工工艺上讲,高喷可分为旋喷和摆喷两种;从技术上讲,高喷从原来单一的常规高喷发展到现在X的振动高喷等在X近几年的建筑质量的投诉中,建筑物的渗漏和渗水的比例正在逐年增高。在整体建筑施工的过程中,很多类型的防水和防渗的技术得不到重视。如果建筑在这个过程中出现漏水或渗水的情况,不仅建筑的实用性会受到一定的影响,建筑使用者也会有诸多不便。此外,无论是渗水还是漏水,X终都会因渗漏影响到建筑的美观,使人们的生产和生活遭受损失,故要想让人们在建筑内部更好地进行生产和生活,一定要重视建筑内部的渗水和漏水问题,这样整体施工的质量才能够得以提升。1建筑施工中防水防渗的必要性随着社会城市化的进程正在逐渐加快,我国的建筑行业整体已进入到一个非常严格的阶段,人们对于建筑质量和建筑各种功能的要求也正变得越来越严格。虽然很多施工企业会对建筑施工的每个环节均进行X严格的控制,但交付阶段还是会出现问题。当渗水或漏水情况发生时,不仅会对整体建筑的各部分造成非常严重的破坏,且其维修的成本也会大幅增加,X终给住户和企业都带来巨大的损失。因此,在建筑施工过程中提高整体.目前 ,全国电力基建市场的竞争越来越激烈 ,水电施工已实行项目管理法 ,管好用好施工机械设备是提高项目经济效益、增强竞争力的X途径。1 设备使用特点水电施工项目机械设备使用具下列特点。1)流动性大 施工项目工期有的 3～ 5年 ,有的 2～ 3年 ,甚至一年可以进行几个项目的施工。这些施工项目工期长短不一 ,性质不同 ,施工企业相应成立了许多工程项目经理部 ,所以设备调动及转移比较频繁 ,费用也相应增加。2 )工作条件差 施工设备通常都是在露天或野外作业 ,施工现场及道路条件比较差 ,设备容易脏污和损坏。3)使用不均衡 施工高峰期 ,为了抢工期容易造成拼设备现象 ;低潮时 ,设备闲置时间过长 ,容易忽视管理。现在,水电施工海外项目机械设备管理中存在很多的问题,经常出现机械设备进入和退出场地的时间有误差、设备的配置不符合要求、机械设备的管理和应用不成正比等等,同时,还可能出现机械设备的保修不及时,甚至是不保修,如果出现这种情况,就会使机械设备的质量和工作进度得不到保证,存在很多的隐患,这对工程的质量也是非常大的威胁,从而使得企业的收益受到影响。所以,基于这种现状,企业要对海外项目的机械设备管理付出更多的心力,进一步提高管理的水平。1当下水电海外项目施工机械设备管理的现状在社会经济和科学技术发展越来越快的过程中,水电施工行业有了长足的进步,那么,X和人民对于水电企业施工的技术要求也有了很大的提高,同时,设备的机械化水平显著提高,机械在数量上也大大增多,能够更好地保证水电海外项目施工的进度和质量。不过,目前的水电海外项目的施工过程中还存在着一系列的问题,比如,保修的不及时,不能保证机械的质量和功能,对于工程质量来说是潜在的威胁;水电海外.或腻子成分掺假,这些都会造成粘结力弱化,影响使用真石漆。所以要把基层表面的尘土、粘结物清理掉,打掉凸起部分,并依据正常施工工序重新打磨,待干燥之后做补洞处理,确保墙面平整。3.2其他质量措施施工人员务必要熟悉建筑工程外墙真石漆施工工艺流程、施工技术,严格把控原材料质量大关;在施工期间务必要把墙面保护好,及时遮盖墙面,避免墙面被雨水冲刷、浸泡;在结束打磨清洗操作之后要及时喷涂好防水面漆,预防墙面被污染;对真石漆的喷涂厚度也要严格控制,并保证涂层均匀,因为真石漆太厚颜色就深、太浅颜色就浅甚至透底,出现发花的问题;已经完工的真石漆墙面要做好保护工作,禁止任意踩踏、攀登,在拆除外墙的钢管时要尽可能不碰撞墙体;真石漆喷涂施工不能污染其他装饰面或设备、管线,做到和其他装饰面吻合、衔接,保持清晰的界面。4.结语真石漆是外墙漆的一种,在现阶段提倡节能减排的背景下,真石漆在建筑市场势必能蓬勃发展,但只有分析真石漆适用范围,明确施工要点,并采取行之程机械设备管理是当前各水电施工项目部从事生产极其重要的工具。随着水电工程市场竞争的日益激烈,各种生产成本的日益提高,项目部管理模式改革的进一步深化,工程机械在水电施工中的作用已越来越突出,机械设备管理在施工单位中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,项目部在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求提高之间不配套,X技术力量薄弱与机械装备技术X之间不满足,项目部设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。由此可见,如何用好管好工程机械设备,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,对提高项目部设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增大项目部自身效益,扩大各企业的市场竞争力都有十分重要的意义。?前言 随着X对水利工程的大量投人，水利水电建设事业呈现蓬勃发展的势态。越来越多的X设备在施工中得到普遍运用，为企业带来了显著的经济效益。而水利水电工程作为一个系统工程，设备的管理工作元疑占有举足轻重的地位，只有合理地组配机械、确保机械设备的技术性能，才能保证机械化施工、提高工程质量、保证工期，从而提高企业的市场竞争能力。２ 存在的问题 短期项目主要是指工期不X过１年的中、小型水利水电工程项目，如水库加固、江河堤坊。灌区渠道、引水管路以及它们中的一些分项工程等。目前全部采用招标投标和项目经理制去组织施工。项目法施工具有一次性的特点，成立项目时，从各部门调人相关人员，从其他项目调人施工要求规格型号的设备，随着施工结束，项目也随之解散。项目法施工的这一特点决定了项目设备管理中存在的诸多难题。２．１ 设备不配套，技术状况差 设备管理人员很少参加项目组建时设备X配工作，致使施工中设备的工作能力不能很好地配套，形成窝工。水渠铸铁闸门作用，不锈钢闸门，东源水利，品质天下，东源多年来一直以“质量是生存之本，信誉是发展之源”为经营理念，以“精益求精，追求卓越”为质量方针，在全国赢得了非常高的声誉。水渠铸铁闸门作用弧形闸门的分类 ①按门顶以上水位的深度分为露顶式和潜孔式。水库水位不X过门顶称露顶式弧形闸门(也称表孔弧形闸门)。水库水位高于门顶称潜孔式弧形闸门(也称深孔弧形闸门或高压弧门)。②按传力支臂形式分为斜支臂式和直支臂式。前者多用于宽高比较大的孔口。后者多用于宽高比较小的孔口。③按支承铰轴的形式分为圆柱铰，圆锥铰，球形铰和双圆柱铰式弧形闸门。④按门叶结构分为主纵梁式和主横梁式弧形闸门等(受背水压的称反向弧门)。铸铁镶烔闸门产品结构：铸铁镶烔闸门方闸门主要由闸座、闸板、镶烔密封件、调节楔块，以及提升部分组成，其结构设计合理、密封性能好、X性能强、使用寿命长、安装方便、启闭灵便，其结构型式有方形、矩形、圆形、启闭形式可手动亦可电动。铸铁镶烔闸门适用介质：污水、海水、清水。铸铁镶烔闸门产品用途：铸铁镶烔闸门广泛用于城市给水排水、冶金、石油、化工、灌溉，电力、纺织等行业水处理构筑物上，以实现流量和液面水位的控制是给排水和污水处理的重要设备。铸铁镶烔闸门本闸门适用于管道口和交汇窟井，沉沙池、沉淀池、引水渠、泵站进水口等处。水渠铸铁闸门钢制闸门特点：按工作性质可分为1.施工闸门：封闭施工导流口的钢闸门；2.工作闸门：调节导流口流量；3.事故闸门：在上下游发生事故时可启闭的钢闸门；4.检修闸门：于检修设备时闭合挡水的钢闸门。按闸门孔位置可分为1.露顶闸门：顶部露出水面；2.潜孔闸门：顶部没入水面以下。按门叶形状分类1.平面钢闸门；2.弧形钢闸门；3.人字形钢闸门。水渠铸铁闸门作用，不锈钢闸门，东源水利，品质天下，东源多年来一直以“质量是生存之本，信誉是发展之源”为经营理念，以“精益求精，追求卓越”为质量方针，在全国赢得了非常高的声誉。淮南市X生产弧形钢制闸门，打造水利界的东方明珠，泰亨水利坚持“依法经营、诚信服务、质量X1、顾客满意”的宗旨，建立了完善的质量保证体系，多次荣获“重合同守信用企业”、“质量管理X单位”等殊荣。铸铁闸口防腐处理办法铸铁闸口喷砂用气操作压力小少于0.5MPa，装备6m3/Sr空气压缩机。选用活动式空气压缩机时，其排气量为6m3/s，额定压力为0.8MPa，功率为37kw。喷砂处理所用的压缩空气有必要通过冷却设备及油水别离器处理，以确保压缩空气的单调、无油。油水别离器有必要定时整理。喷砂时喷嘴尺度为6～8mm，在运用过程中，因为磨损，孔口直径增大了25%时宜替换喷嘴。经喷砂处理并查验合格的金属外表，在运送或防腐施工前应坚持洁净，防止感染上水或油污杂质，而且不能直接用手触摸金属外表，以防止局部返锈；已感染上油污的金属外表有必要用相应的有机溶剂进行处理，以喷qiang中的压缩空气为原动力，在驱动设备推动下，锌丝通过喷嘴，在氧一已缺焰的加热下，成为熔融体，借压缩空气使之雾化成微粒并喷发到工件上，构成热喷涂锌保护层。铸铁闸口为战胜以往钢门易锈蚀的缺陷直升式平面滑动shou要由闸框、闸板、吊座及紧锁斜铁等零部件组成。 铸铁闸口为战胜以往钢门易锈蚀的缺陷，闸框、闸板全选用铸铁组成，其中闸框又由上横梁、下横梁、左直梁、右直梁组成为了制作、 运送、 设备便利，大门一般基于其巨细或高度由设备上部和下部构成。门是挡水建筑物的水压力下直接、 闸箱是一扇大门周围支承构件，但大门口还上下斜坡，移动和嵌入在外面的坡道闸墩和盖茨在结束了X二阶段混凝土，公羊均匀水传递到码头和室底部的压力。水闸上游周围背外表触摸时的 RAM 框周围的框机械精制而成加工。直后刨润滑和贴身，幻灯片接口、 查看水和使运动三比一。葫芦下作业的大门，闭合的楔形和框幻灯片确保门方面的作业轨道，在这两个水压力和封闭楔形时，确保，平稳作业的大门，门和门架滑动紧，完成有用的密封。铸铁闸口的运用指南消费者在购买铸铁闸口的时分,有必要先了解它的运用功能,以及相关的留意事项,然后再依据相关的标准,来断定产品的巨细,不宜构成浪费的现象,另外惯例的铸铁闸口能够有用的战胜锈蚀的缺陷,它的材质具有X的安稳性,所以闸框与闸架悉数都选用的是,质量佳的资料组成的,而且制作商在这过程中,也是对其进行了特殊的处理,然后成功打造出了形状不同的物件,毕竟闸板一般都是依据它的巨细以及高度,来组装组成的,所以作业人员在这方面,应当引起必要的注重,并处理好闸孔以及承压水头的安稳性,确保它们在环境X良的情况下作业,那么这样一来才能够,使得闸口得到应有的保障,另外这款机械产品在运送的过程中,也是需求各位引起保护意识的,如果产品呈现了严峻的冲突效应,那么也是会大大下降它的功能的,而作业人员应当操控好它们的施工力度,防止给其施加剩余的压力.现在应用X为广泛的翻板闸门即为水力自控翻板闸门，其工作原理是杠杆平衡与转动，具体来说，水力自控翻板闸门是利用水力和闸门重量相互制衡，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的：当上游水位升高则闸门绕“横轴”逐渐开启泄流；反之，上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。举个例子，滚轮连杆式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门，由面板、支腿、支墩、滚轮，连杆等部件组成，根据闸门水位的变化，依靠水力作用自动控制闸门的开启和关闭。当上游来流量加大，闸门上游水位抬高。角，直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩，达到该流量下新的平衡。流量不变时，开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度，使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时，水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角，从而又达到该流量下新的平衡。水力自控翻板闸门是我国水利工程技术人员历经四十多年的艰苦奋斗，研发出来并拥有完全自主知识产权的一种节能、环保型闸门。自上世纪六十年代初X一代水力自控翻板闸门诞生，先后经了横轴双支铰型、多支铰型、滚轮连杆式和滑块式水力自控型四个发展阶段。自1982年以来，X三代滚轮连杆式闸门便开始广泛应用。特别是1990年以来，广大工程技术人员刻苦钻研、反复实验，从理论到水工模型实验，再到工程实践，近几年终于设计研发出X四代新型滑块式翻板闸门。该闸门无论技术设计、生产工艺，还是使用性能，均产生了质的飞跃。它采用X特的外弧形设计，结构合理、受力均匀，采用X质灰口铸铁或球墨铸铁、不锈钢制造，止水密封面镶铜条或橡胶，并经精密加工后配研，达到平面接触密封，密封性能好，当密封止水性能下降时，可通过楔块装置的调整加以解决。1.铸铁镶铜方闸门由门框、闸板、导轨、密封条、传动螺杆、吊块螺母/吊耳和可调整密封机构等部件组成，其中门框和闸板均由X质灰口铸铁或球墨铸铁制成，导轨左右对称布置且用不锈钢螺栓定位销与门框二侧端部连接 (对中小口径的闸门，其导轨可与门框浇注成一体)，导轨长度一般为闸门全开启高度的1/2~1/3，因而整体结构强度高、刚性高、耐磨、耐腐蚀性好、承压能力大。2.通过楔块装置的楔紧达到密封，密封材料为铜合金或橡胶，并经精密加工后配研，故密封性好。3.采用预埋钢板或预埋螺栓式安装，安装、调试、使用、维护方便，使用寿命长。4.品种规格齐全，适应性广。5.与启闭机配套使用，闸门为工作部分，启闭机为闸门开启与关闭的执行部分，启闭机由人力、电机或气动、液压机构带动传动装置的齿轮、蜗轮蜗杆等运转，驱动传动螺母或螺杆转动使闸轴作垂直升降运动，从而开启或关闭闸门，达到 水、关水或调节水位的目的。镶铜铸铁闸门厂家从0.2米×0.2米--6.5米×6.5米六十余种规格。铸铁镶铜闸门钢板结构闸门从0.2米×0.2米--10米×10米多种型号规格。韶山电动铸铁镶铜方闸门/质量好价格低环保设备及污水处理设备，各种规格不锈钢产品。可按用户要求定制异型产品。我厂生产的德利牌系列闸门使用安全，结构合理，性能良好，渗水量符合X标准并且调试维护方便。各种规格止水橡皮、伸缩缝弹性橡胶带。本企业以X良的产品质量、热情周到的 、合理的产品价格，与新老用户真诚合作。镶铜铸铁闸门。铸铁闸门从0.2米×0.2米--6.5米×6.5米六十余种规格。钢板结构闸门从0.2米×0.2米--10米×10米多种型号规格。环保设备及污水处理设备，各种规格不锈钢产品。可按用户要求定制异型产品。我厂生产的德利牌系列闸门使用安全，结构合理，性能良好，渗水量符合X标准并且调试维护方便。各种规格止水橡皮、伸缩缝弹性橡胶带。 ? ? ? ? 韶山电动铸铁镶铜方闸门/质量好价格低?本企业以X良的产品质量、热情周到的 、合理的产品价格，与新老用户真诚合作。。铸铁闸门从0.2米×0.2米--6.5米×6.5米六十余种规格。钢板结构闸门从0.2米×0.2米--10米×10米多种型号规格。环保设备及污水处理设备，各种规格不锈钢产品。可按用户要求定制异型产品。我厂生产的德利牌系列闸门使用安全，结构合理，性能良好，渗水量符合X标准并且调试维护方便。各种规格止水橡皮、伸缩缝弹性橡胶带。本企业以X良的产品质量、热情周到的 、镶铜铸铁闸门?合理的产品价格，与新老用户真诚合作。铸铁闸门从0.2米×0.2米--6.5米×6.5米六十余种规格。钢板结构闸门从0.2米×0.2米--10米×10米多种型号规格。环保设备及污水处理设备，各种规格不锈钢产品。可按用户要求定制异型产品镶铜铸铁闸门。我厂生产的德利牌系列闸门使用安全，结构合理，性能良好，渗水量符合X标准并且调试维护方便。各种规格止水橡皮、伸缩缝弹性橡胶带。在某种程度上讲，镶铜铸铁闸门的工作原理和其结构特性是相互影响、相互联系的，因着它有如此的工作原理所以需要相应的结构，因着它有如此的结构，使其形成对应的原理，先来看看镶铜铸铁闸门的工作原理： 闸门门框与门体安装在水下部位，导轨则装在门框上端，保证了门体工作时，沿门框，导轨在一定行程内作上、下垂直方向往复运动。 工作时，转动启闭机摇把（电动启闭机，只需揿动控制箱电源开关按钮）使螺母或螺杆蜗轮作旋转运动，带动传动螺杆工作，使门体相对对门框作上下往复运动，同时，楔紧装置运用楔块可紧可松的工作原理，使门体下降至设定极限位置时，门框、门体密封座面能X地贴合，起到截水之作用。 因镶铜铸铁闸门在水下工作，为操作方便，在水下设置了启闭装置，由于闸门标高不相一致，所以传动螺杆的长短，轴导架的设置与否，电动装置为全封闭结构，适用于户外工作，采用蜗轮蜗杆传动。内设行程限位和扭矩保护装置，行程限位装置由一组计数齿轮和硬触点限位开关构成，当闸门开或关到位时，计数齿轮带动行程限位杆，使硬触点限位开关工作，自动停止闸门开、关动作，当由于某种原因行程限位开关未动作引起扭矩增大时，扭矩保护开关动作，保护启闭装置不受意外损伤。电动装置上另设指针式开度指示器、加热电阻。指针式开度指示器与计数齿轮相连，能够直观地反映出闸门所处开度位置，加热电阻在启闭机工作时自动接通，用以去除电动装置内的湿气，确保内部干燥，保证各电器元件的工作可靠性。启闭螺母内部加工成梯形螺纹，精度等X为7H，表面粗糙度小于6.3微米，与闸门启闭杆组成一对螺旋付。启闭螺母与电动装置输出端采用牙嵌式连接器，牙嵌式连接器的卡爪间留有间隙，使闸门开闭时的瞬间产生捶击作用，达到捶击启动的目的，增大闸门启闭时的予起力。铸铁支座呈封闭式柱状结构，用以承受启闭闸门时的重力或支反力，内装承重轴承，外型精美。护罩由薄壁不锈钢管制成，其长度一般比闸门行程大200mm，一端密封，另一端用螺栓固定在启闭机上部电动装置上，可以X保护丝杆螺纹免受损坏。六、电器控制系统电动闸门自带现场控制箱，现场控箱箱体采用碳钢喷塑材质，防护等X为IP55，具有抗腐蚀、防火阻燃性能好。控制箱具有手动、自动控制功能。每台控制箱上设有手动/自动切换开关、控制按钮、信号灯等，控制箱预留有与自控制系统的输入、输出接口。输入：远控开闸命令、远控关闸命令；输出：手动/自动、开到位、关到位、开关闸过转矩及正常/故障。上述接口均为无源继电器触点。电气控制具有过流、短路过载、过转矩、漏电、接地等保护功能，X负荷、X行程、等故障显示功能。 概 况高安市位于江西省中部偏西北,东距南昌市61km。境内地形北高东低,中间舒缓平坦,为低山丘陵与河谷平原相间的马鞍形地貌。海拔高程一般在40～100m之间。主要河流有锦河、肖江,其次为袁河和潦河支流。境内地表迳流总量为20.37亿m3,人均占有量为2887m3,高于全国人均占有量,低于全省人均占有量。随着堤防工程的大量兴建,排涝涵闸也相应增加。自解放以后至1954年,全市共整修、新建大小涵闸80座,结构多为城门洞式(条石砌筑),质量较好,闸门多为人字形木质闸门,利用水力自行控制。由于人字形木质闸门极易糜烂,使用时间短,维修费用大,加上原有设计不完善,启闭不灵活,止水效果差。从20世纪70年代开始至1990年,高安市改建、新建涵闸多采用钢筋混凝土或钢闸门结构,采用启闭机启闭闸门。这种涵闸需要闸室、启闭机操作台和启闭设备等,工程投资较大;再则,闸门不能根据管内外水位变化自行启闭。为了解决老式闸门存在的种种问题,X地实行闸门自行控制,从1990年起,高安市开始采用人字形水力自控钢闸门。到目前为止,全市境内圩堤涵闸共有192座,其中有70%以上的涵闸经改建..0引言当前X的水资源存在两大主要问题,即水资源短缺和水污染严重。此外,地下水过量开采,也是导致水资源匮乏的重要原因之一[1-3]。目前,全国地表水资源量为2.67万亿m3,地下水资源量为8.07万亿m3[4]。我国水资源总量居世界X4位,由于中国人口众多,人均水资源占有量低,仅为世界平均值的1/4。21世纪面临的X大挑战之一是为逐渐增长的人口提供所需的水,以及平衡不同需水者之间的需求[5]。我国大多数河流和湖泊受到不同程度的污染[6],如海河流域是全国7大江河中水资源匮乏和水污染X严重的地区[7]。为了应对如此复杂的水资源问题,科研人员不断地研发出各个水处理工艺以提高产水量和产水水质。水力自控水处理工艺克服了传统工艺存在的占地面积大、处理水质不佳、抗冲击负荷能力不强及耗能大等问题。文献[8-10]在数值模拟水处理的过程取得很多成果。本课题从数值模拟的角度,通过模拟水力自控处理工艺絮凝区X佳进水角度,进一步提高了水力自控工艺的絮.随着经济和社会的不断发展，人们对水质、水量的要求愈来愈高。传统的水处理工艺存在着占地面积大、处理水质不佳、抗冲击负荷能力不强、耗能大等问题。絮凝是水处理X重要的步骤之一，对整个水处理过程的效果影响很大。本课题从数值模拟的角度，模拟水力自控处理工艺的絮凝区，模拟水力自控水处理工艺进水口在不同倾角的情况的絮凝效果，并依此为根据改进水力自控水处理工艺。具体结论如下：在不同进水流量和不同进口倾角的情况下，模拟水力自控水处理工艺的絮凝效果，当水力自控水处理工艺在进水口倾角为45°时，水力自控水处理工艺的絮凝效果X佳1问题的提出水力自控翻板门出现于20世纪70年代中期,由于该类闸门运行可靠、安装方便,历时短、造价相对较低且无须人为操作,使得翻板闸门逐渐在中小型水利工程中使用,并且迅速成为小型水利工程中的X选闸门。做为控制水库或河道水位使用的闸门,水力自控翻板门在很多方面与其它闸门类似,也同样有闸孔出流的水力特性,但是也有与其它闸门完全不同的地方,这就需要设计人员详细了解翻板门的运行特性及水力计算。翻板闸门在水利工程中的使用已经有数十年,但我国目前仍无此类闸门的水力行业设计规范及统一的水力计算方法。目前,在对翻板闸门泄流量计算时多数厂家或设计单位都忽略挡水门板的存在,并按堰流计算,取宽顶堰或实用堰的流量系数乘以一个折减系数进行计算。特定情况下这样简化计算得出的结果与实际过流量是很接近的,特别是在闸门全部开启后,门板自身已经与水流方向几乎平行,因为门板厚度较薄,多在0·2~0·3 m之间,其厚度与溢洪水深相比很小,但是由此计算得出的闸前水位却不.仁化县小水电资源丰富,其中大部分中、高水头的小水电资源已被开发利用,进入二十一世纪后,我县低水头电站开发已进入了高峰期。由于水力自控翻板闸门能在汛期水位高时,自动开启泄洪;洪水过后水位下降时,闸门及时自动复归关闭,较大程度地抬高上游水位,提高水资源的利用率;并还具有淹地少、投资省、工期短、见效快、效益高等X点。因此,不但新建的水电站广泛使用水力自控翻板闸门技术,而且在对早期兴建的低水头水电站进行增容改造时,也普遍采用水力自控翻板闸门技术。为了更好地应用水力自控翻板闸门技术,下面笔者就目前水力自控翻板闸门技术的特点和设计理论,以及我县在水力自控翻板闸门技术应用中存在的问题和主要对策谈一谈自己粗浅的见解。1水力自控翻板闸门的特点水力自控翻板闸门利用水力和闸门重量平衡的原理,增设阴尼反馈系统,达到随着上游水位升高自动逐渐开启闸门泄流、上游水位下降自动逐渐关闭闸门蓄水的目的,使上游水位始终保持在要求的范围内。0前言水力自控翻板闸门凭借水压力、水重、自重启闭,不须设启闭机和启闭台,可节省投资50%～85%[1]。水力自控液控双作用翻板闸门,是在水力自控翻板闸门的基础上加设了液压控制系统,闸门的开启、关闭,既能由水力自动控制,也可以由液压系统控制,闸门稳定性主要来自于连杆的阻尼作用。翻板闸门受液系统压控制时,闸门旋转速度可调且闸门可在任意位置停止而不窜动,增加了闸门的稳定性。闸门开启后,门上门下分两层泄流[1],其流态为堰孔混合流。门顶上面的水流有自由表面,属于堰流,且水流流态随着闸门倾角的增大,逐渐由薄壁堰流过渡到宽顶堰流;门板下面的水流呈孔流状态流向下游。过闸后,这两部分水流又相互混合,很难将其截然分开,这样就无法单X套用堰流计算公式或闸孔出流公式[2]进行闸门流量的计算。目前计算翻板闸门流量的方法主要有两种,一种方法是将闸门底部孔口出流流量与闸门顶部堰流流量分别计算,然后将两者相加得出翻板闸门流量;X二种方法是将此堰孔混合流看作堰.、前言小水电是可再生、无污染的绿色能源,随着国民经济的跨越式发展,目前现有的电力能源已满足不了经济发展的需要,尤其是农村用X大电网电力,供电距离远,电量损失大,从而造成农村用电电价较高,影响和制约了农村经济的发展。开发爱河流域小水电可降低农村电量损失,降低农村电价,提高农村的用电积极性。改烧木材,烧煤为用电,净化了空气,又改善了农民的生活质量,同时刺激了农民对家电的需求量,有利的促进地区经济的发展。翻板闸门在爱河流域小水电的应用,既节省投资,也有利于促进和加快叆河流域水能资源的开发利用。2、叆河的流域概况2.1自然概况叆河是鸭绿江较大支流之一，也是丹东市境内X大的一条支流。流域位于东经123°41′～124°45′,北纬40°10′～41°05′之间,东接蒲石河,南临鸭绿江,西与大洋河相邻,北以太子河分水岭为界。叆河发源于宽甸双山子镇老木垛子岭，流经宽甸县,凤城市和丹东市振安区,于九连城汇入鸭绿江1工程概况Ll区域概况付家水电站位于辽宁省本溪市本溪满族自治县偏岭镇法台村付家街西门外，坐落在太子河干流上。地理位置:东经124000，08“，北纬124000，08”。本溪县属于中温带湿润气候区，年平均气温为6.1一7.8℃，年内X冷为一月，平均气温一12℃，极端低温达一34℃，属高寒地区。工程建设所在区域位于辽东山地，经过长期侵蚀、剥蚀作用，形成构造剥蚀地貌，山势北东高南西低，并残留3X夷平面。河床呈不对称的“U’’形谷，河道宽200一80Om，河床X低高程138.10m。1.2电站开发方式及主要建筑物布置L2.1电站开发方式付家水电站位于太子河干流上，其上游已建成有观音阁大型水库及关门山中型水库，付家水电站坝址控制流域面积与上游水库控制流域面积之差只有665 kmZ，发电用水主要利用上游水库供工、农业用水的放流和上游水库至付家水电站坝址区间径流。除发电外，其水库不承担太子河流域的防洪与供水任务。水力自控翻板闸门可以在自身重量和上下游水压力的作用下平稳运行,具有泄洪和蓄水功能[1-2],闸前水位降低到设定位置时,闸门自行关闭挡水;水位升高到设计高度时,闸门开启并进行泄水,具有较大的泄流能力;其运行可靠性高,维护和消能投资少,结构简单,被广泛应用于各种中小型水利工程。由于闸门可以自行启闭,若在洪水期闸门开启失效,上游水将漫溢,难以保证河道两岸地区及翻板闸的安全,对人民生命财产安全造成严重威胁[3]。因此,解决闸前泥沙淤积问题变得尤为重要。本文对连杆滚轮式水力自控翻板闸门进行受力分析,通过模型试验,对淤沙高度和启门水位及闸门倾角关系等进行研究,为水力自控翻板闸门技术的推广和实际工程应用提供理论指导,同时对完善翻板闸门理论有着重要的意义。1淤沙对翻板闸门受力分析本文对水力自控翻板闸门进行研究,因水流中含沙量较大,可直接到达闸前,故采用主动土压力公式。1引言随着X能源消费的迅速增长,日趋严峻的能源危机和环境污染越来越成为国内各界和国际社会高度关注的问题,发展清洁的可再生能源成为世界各国的重要议题[1-3]。海洋能以其可再生性、巨大的蕴藏量和良好的环保效应成为未来X具发展潜力的绿色能源之一[3]。海洋能包括潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、温差能、盐差能等[1][4][5],其中,潮汐能发电是当前海洋能的主要利用方式[2][6],但潮汐能转换成电能的转换效率和电站水库的泥沙控制等问题是发展潮汐能发电技术的难点[7]。由于这方面技术的不成熟,导致潮汐电站一次性投资大,经济效益不高,从而影响了潮汐能发电的推广,目前还未能达到商业化应用规模。因此,寻求潮汐能发电技术的突破、提高潮汐能转换效率和潮汐电站的使用寿命、降低电站造价是当前加快海洋能源开发利用亟待解决的重要课题。潮汐电站主要依靠闸门来控制水库潮水的进出,传统形式的闸门不能适应潮汐的涨落变化,导致潮汐能利用效率不高,而采用悬挂形.1概述水碾碥电站建于清江河主河床，集雨面积2500km2，附近有宝成铁路及其复线工程、上寺场镇等对工程有重点防洪要求，加之当地地少人多，有特大洪水的记载，因此，解决防洪问题是该电站建设的核心。根据建坝条件，曾考虑过固定坝体和提升式闸坝以及水力自控翻板问坝的建设方案。前者将会因洪水里高，造成较大的淹没损失；提升闸坝因洪水位变幅大、河床宽，有工程造价太高、所需机械设备多、管理维修比较困难等不利因素。通过比较，X终选用由水力自控翻板闸门组成的活动闸坝建设方案。水碾确电站设计水头4．om，发电引用流量12m‘八，装机容量410kw。活动闸坝采用的闸门尺寸有2．4mX6m和3．6mX4m两种；活动问坝长136m，一共设23道翻板闸门，占整个河床宽度的76％。工程于1995年破土动工．1996年投产发电。2闸门结构及使用特点闸门结构由面板、竖梁、活动钦板、固定铰座和导槽板以及支墩组成（见图1）。闸门面板采用预制钢筋混凝土肋形槽板拼装，七十年代中期,我们受多铰水力自控翻板闸门的启发,开始研制曲线支座水力自控闸门。多铰门能随上游水位的变化而自动启闭,无需人力或电力开关。但由于铰位通常只有三、五个,铰位的选取也比较盲目,因此泄洪时上游水位蜜高较大,影响上游水工物和堤防的安全;改变各X放水量时,都发生较大撞击,容易损坏水坝和闸门。为了发扬多拉门的X点并克服它的缺点,我们试图将铰位增多,并设想让铰位无限增多,以致使铰位中心连成一条光借曲线,让闸门运转时以这条光滑曲线为支承而沿此光滑曲线无滑动地转动,于是产生了曲线支座闸门。(一)曲线支座闸门的运转原理 根据以上想法,曲线支座闸门在运转中应当满足两个基本原理。 一、随遇平衡原理。闸门在每个开启状态下,作用于闸门上的各种力必须互相平衡。不管闸门处于何种开启状态,即不管闸门以支承曲线上哪“点为支承点,作用于闸门上的水压力、闸门门页和支腿的重力等对支平点的合力矩应当为零。只有这样,当上游来水流量瞬时稳定、上游水位瞬时不变时, 概 述连杆滚轮式水力自控翻板闸门由面板、支腿、导轨三部分组成 ,连杆和滚轮是它的运动机构 ,其结构简图见图 1。图 1 连杆滚轮式水力自控闸门结构简图连杆滚轮式水力自控翻板闸门能在重力、水压力的作用下 ,随水位 (来水量 )的变化自动启闭 ,在中小型闸坝、溢洪道等工程中得到广泛应用 ,发挥了很好的效益。但是 ,这种闸门运行中还存在一些不稳定现象 ,如突然翻倒、频繁摆动和“拍打”等现象 ,不利于闸门的正常运行 ,直接影响了工程效益的发挥和结构自身的安全。水力自控翻板闸门的运行稳定性可分为静态和动态 2种。所谓静态稳定性 ,是指在任一水位作用下 ,闸门都能在适当的开度上静止不动。动态稳定性是指闸门能随水位变化从某一开度稳定过渡到另一开度。影响水力自控闸门运行稳定性的因素很多 ,除连杆长度、连杆后支点高度和滚轮半径等结构尺寸外 ,上游河道断面形状、结构阻力等因素也对闸门运行稳定有一定的影响。此外 ,水流对翻板闸门的运行稳定性影响也QI型曲线铰座水力自控问门，在1985年1。月由湖南省水利水电厅通过了技术鉴定。但限于条件，定量观测和模拟均不够系统，为了弥补这一不足，于198脾9月至12月委托水利电力部、交通部南京水利科学研究院作了验证性的试验，证明QI型闸门突破了拍打失稳问题。南科院试验报告中指出:QI型闸门属复合运动型轻便翻板闸门，采用椭圆形曲线铰座，铰位变化具有连续性，稳定性能好，在设计思思上有所创新。该型闸门在加设通气设施及「〕顶附加角铡的门型试验条件「，运转稳定，开关门过程均无撞击现象.当下游水深X过
