對水電站閘門的動態(tài)特性分析，通常采用有限元的方法。但由于該方法采用了一系列的假設(shè)與邊界條件，使其結(jié)果有可能與實(shí)際情況不相符合。而模態(tài)分析技術(shù)引入了自動控制中的傳遞函數(shù)概念，從輸入和輸出之間的函數(shù)關(guān)系入手，找出系統(tǒng)的固有特性，從而為解決實(shí)際工程問題提供了一個有力手段。通過對弧形閘門模型（２０∶１）用脈沖錘擊法做模態(tài)試驗(yàn)，求得該閘門的前七階振型，其試驗(yàn)分析結(jié)果與有限元理論計(jì)算結(jié)果相比，取得了較好的一致性。該試驗(yàn)表明，利用模態(tài)試驗(yàn)技術(shù)測取閘門的動態(tài)特性，是解決閘門振動問題的有效途徑。

對弧形閘門危害性的流激振動進(jìn)行振動控制,其中前提之一是對閘門模型做適當(dāng)?shù)暮喕?。利用三維有限元方法計(jì)算的結(jié)構(gòu)動力特性與簡化結(jié)構(gòu)動力特性相等的原則修正弧形閘門簡化力學(xué)模型,并確定了等效的弧形閘門三維簡化結(jié)構(gòu)模型和系統(tǒng)參數(shù)。分析和計(jì)算表明,建立的簡化三維力學(xué)模型較好地反映了弧形閘門結(jié)構(gòu)的動力特性和隨機(jī)脈動壓力下的振動反應(yīng),可用于安裝阻尼器的弧形閘門的智能控制設(shè)計(jì)

隨著我國水利水電工程技術(shù)的發(fā)展,越來越多的大尺寸弧形閘門投入使用,對弧形閘門的原型觀測試驗(yàn)技術(shù)手段提出了更高的要求。在現(xiàn)階段國內(nèi)外尚無水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備原型觀測專項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,本文針對弧形閘門的工作特點(diǎn),提出了弧形閘門原型觀測試驗(yàn)整體技術(shù)方案。并以蜀河水電站泄洪閘2^#弧形閘門原型觀測試驗(yàn)為例,通過采用先進(jìn)的測量儀器和數(shù)據(jù)分析技術(shù),對弧形閘門的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、位移、動力特性、振動響應(yīng)、啟閉力等各項(xiàng)工作特性參數(shù)進(jìn)行了綜合評價(jià)和分析。發(fā)現(xiàn)了支臂側(cè)向作用面上承受較大彎矩、下泄水流的動水荷載與弧形閘門和閘墩的低頻區(qū)已形成不利組合、啟門瞬間液壓啟閉機(jī)的啟門力超出啟閉機(jī)容量等弧形閘門的運(yùn)行安全隱患,對確保工程安全具有一定的參考價(jià)值。

隨著我國水利水電工程技術(shù)的發(fā)展,越來越多的大尺寸弧形閘門投入使用,對弧形閘門的原型觀測試驗(yàn)技術(shù)手段提出了更高的要求。在現(xiàn)階段國內(nèi)外尚無水工金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備原型觀測專項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,本文針對弧形閘門的工作特點(diǎn),提出了弧形閘門原型觀測試驗(yàn)整體技術(shù)方案。并以蜀河水電站泄洪閘2^#弧形閘門原型觀測試驗(yàn)為例,通過采用先進(jìn)的測量儀器和數(shù)據(jù)分析技術(shù),對弧形閘門的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、位移、動力特性、振動響應(yīng)、啟閉力等各項(xiàng)工作特性參數(shù)進(jìn)行了綜合評價(jià)和分析。發(fā)現(xiàn)了支臂側(cè)向作用面上承受較大彎矩、下泄水流的動水荷載與弧形閘門和閘墩的低頻區(qū)已形成不利組合、啟門瞬間液壓啟閉機(jī)的啟門力超出啟閉機(jī)容量等弧形閘門的運(yùn)行安全隱患,對確保工程安全具有一定的參考價(jià)值。

本文介紹了桐子林水電站溢流閘表孔弧形閘門的設(shè)計(jì)原則,并簡述了該弧形閘門的設(shè)計(jì)方法.

橋鞏水電站泄水閘工作閘門為超大型露頂式平面滾輪鋼閘門,閘門尺寸15m×24.9m,由固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)啟閉,閘門常在局部開啟條件下運(yùn)行,閘門下游強(qiáng)紊動水流與閘門之間復(fù)雜的耦合作用可能引起閘門較大振動,甚至影響其安全運(yùn)行,為保證閘門安全運(yùn)行,采用1/25全水彈性相似模型對閘門進(jìn)行了流激振動試驗(yàn)研究和三維有限元計(jì)算,揭示了閘門的流激振動特性,論證了閘門振動的安全性,建議避免閘門長期在0.1以下開度運(yùn)行。

介紹了普定水電站溢流壩弧形閘門支鉸在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障及對弧形閘門支鉸和液壓啟閉機(jī)改造的過程。

寰三，、中南堂陳黯76．=2岳{t3 武漢水利電力太學(xué)■ ． 祖志＼u 裊-毒j州水刺水電科學(xué)研完院謝省宗林勤華 1概況l升i 五強(qiáng)溪水電站樞紐泄洪標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇洪水設(shè)計(jì)，萬年一遇洪水校核。千年一遇人庫流 泄洪建筑物布置和閘門設(shè)計(jì)帶來許多新課題，亦迫使在設(shè)計(jì)中采用一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)在以 五強(qiáng)溪水電站韌步設(shè)計(jì)選定泄洪方案為lo孔溢流表孔和l孔泄洪中孔，溢流前緣總長 度為369m．而河床寬度只有330m不夠布置電站廠房、溢流壩和船閘三大建筑物，要靠開挖 兩岸山頭來滿足布置的需要。因此如毖縮短溢流前緣剮對減少工程量和降低投資十分有利， 每減少寬度lom，相應(yīng)減少開挖3o萬m。，且毖改善樞紐總布置。經(jīng)幾年的試驗(yàn)研究，鼉后提 出“寬尾墩一底孔排流一消力池的新泄洪消能方案。該方案泄洪閘門為9孔表孔和1孔中 孔，再在表孔閘墩內(nèi)增設(shè)

為研究烏江思林水電站溢流壩弧形工作閘門可能出現(xiàn)的閘門流激振動問題,通過制作幾何比尺為1/35的完全水彈性模型進(jìn)行流激振動試驗(yàn),研究該閘門在有止水和無止水2種工況下的靜動力特性及不同開度的動力響應(yīng),提出了該閘門安全運(yùn)行的合理化建議.檢測采用電測法,共進(jìn)行靜力試驗(yàn)2組,動力試驗(yàn)16組.靜力試驗(yàn)結(jié)果表明該閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足規(guī)范要求.動力試驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)構(gòu)的自振頻率范圍避開了水流脈動壓力的高能區(qū),正常運(yùn)行情況下(止水良好)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動的可能性不大,結(jié)構(gòu)加速度最大值為0.228g,動應(yīng)力最大值為0.92mpa,各測點(diǎn)動力系數(shù)小于1.08,動力響應(yīng)滿足閘門抗振設(shè)計(jì)要求.閘門振動不利開度為0.6h和0.7h左右(h為水頭).在漏水工況下運(yùn)行時閘門振動加劇.

偏心鉸式弧形閘門在啟閉過程中其受力狀態(tài)與常規(guī)閘門有所不同,受力條件較為復(fù)雜,準(zhǔn)確計(jì)算閘門啟閉力難度較大。設(shè)計(jì)人員在確定該類閘門的啟閉機(jī)容量時尚無統(tǒng)一的規(guī)范可循。以水布埡放空洞工作閘門為研究實(shí)例,通過水工模型全程模擬了偏心鉸閘門啟閉的運(yùn)行狀況,利用脈動壓力和拉壓傳感器測量無摩擦情況下的閘門啟閉力,在此基礎(chǔ)上,分析計(jì)算了原型閘門運(yùn)行時所受止水摩擦力后的閘門啟閉力,重點(diǎn)研究了偏心鉸閘門運(yùn)行時啟閉力的變化特征,并將試驗(yàn)和計(jì)算成果繪制成啟閉力曲線,為設(shè)計(jì)人員選取啟閉機(jī)容量提供了依據(jù)。原型閘門在投入運(yùn)行后經(jīng)過了超高設(shè)計(jì)水頭的考驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求,閘門運(yùn)行正常。

從東風(fēng)水電站中孔弧形閘門主止水裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、材料特性以及安裝施工等方面,對其破壞原因進(jìn)行了討論;并介紹了對設(shè)備進(jìn)行改造及消除止水裝置存在缺陷的情況。

介紹了孫家灘水利樞紐概況及泄水弧門雙缸液壓啟閉機(jī)液壓系統(tǒng),著重闡述了應(yīng)用可編程邏輯控制器(plc)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)表孔弧形門常規(guī)操作、雙缸調(diào)節(jié)以及油泵輪換交替運(yùn)行的新方法。

烏江構(gòu)皮灘水電站泄洪中孔弧門設(shè)計(jì)水頭80.50m,屬高水頭范疇,常規(guī)止水已不能滿足止水要求。經(jīng)試驗(yàn)研究,中孔弧門主止水采用新型充壓伸縮式水封。從近10a國內(nèi)弧形閘門水封的研究和實(shí)際運(yùn)用情況來看,充壓伸縮式水封具有較好的止水效果,故決定在構(gòu)皮灘水電站泄洪閘中采用充壓伸縮式水封作為主止水。為了進(jìn)行止水設(shè)計(jì),對充壓式水封進(jìn)行了試驗(yàn)研究,獲得較全面的試驗(yàn)參數(shù),構(gòu)皮灘水電站采用新型充壓伸縮式水封獲得了良好的效果。

由于彈性結(jié)構(gòu)與其周圍流場存在著復(fù)雜的相互作用,單純數(shù)值方法還不能正確預(yù)報(bào)這種水彈性振動,因此,水彈性模型試驗(yàn)已成為預(yù)報(bào)流場中結(jié)構(gòu)原型行為的唯一方法。在對水彈性振動模型相似準(zhǔn)則和研制的閘門水彈性振動模型材料性質(zhì)簡要介紹的基礎(chǔ)上,對三峽大壩導(dǎo)流底孔弧形閘門全水彈性模型振動試驗(yàn)成果和其原型振動觀測成果作了多方面對比分析。結(jié)果表明:全水彈性模型試驗(yàn)預(yù)報(bào)的原型閘門的動力特性、振動加速度、結(jié)構(gòu)動靜應(yīng)力與原型閘門在相近條件下的實(shí)測成果頗為一致,從而驗(yàn)證了閘門全水彈性模型對原型閘門流激振動行為預(yù)報(bào)的可靠性。

五強(qiáng)溪水電站的表孔弧形閘門是亞洲最大的。其外型尺寸超大,門內(nèi)橫梁、縱梁繁多,整體尺寸要求高,不可能分節(jié)單獨(dú)拼裝。為保證面板的弧度,須專門設(shè)計(jì)制造1個專用胎模。制作中把弧門拼成整體,焊完驗(yàn)收后再解體,以便保證整體尺寸及現(xiàn)場拼裝時各節(jié)之間的良好配合。

五強(qiáng)溪水電站的表孔弧形閘門是亞洲最大的，其外型尺寸超大，門內(nèi)橫梁、縱梁繁多，整體尺寸要求高，不可能分節(jié)單獨(dú)拼裝。為保證面板的弧度，須專門設(shè)計(jì)制造１個專用胎模。制作中把弧門拼成整體，焊完驗(yàn)收后再解體，以便保證整體尺寸及現(xiàn)場拼裝時各節(jié)之間的良好配合。

，， 漫灣水電站溢洪道表孔弧形閘門安裝 l{ "tv鄉(xiāng)7／ 現(xiàn)代化的水電站規(guī)模越來越大，水工 弧形閘門門型及尺寸越來越大，結(jié)構(gòu)越來越 復(fù)雜。受起重條件和土建施工的限制，水 工弧形用門的安裝方法備有千馱。本文著 重介紹漫簿水電站溢洪道表孔弧形閘門安裝 主要施工措施。 一 、工程簡介 寢灣水電站位于云南省云縣漫灣鎮(zhèn)， 共裝單機(jī)容量為25萬千瓦的水力發(fā)電機(jī)組 五臺，是斕滄江上梯級開發(fā)的第一座大型水 電站。 漫灣水電站泄洪系統(tǒng)山表l溢拱道、左 岸泄洪洞、泄洪雙底孔三部分組成其巾溢 拱道9～14壩段甲塊設(shè)置有13×21 - 204米重量~2z,3．5盹的露頂式鋼阿門五 扇，在設(shè)計(jì)洪水位v994米時可泄流量達(dá) i1981m8，占總泄量舳65是漫灣電站 防洪渡汛的主要設(shè)瘩?；￠T由置于壩頂v 996米高程的2

以小漩水電站表孔弧形閘門的控制功能實(shí)現(xiàn)為例,介紹了可編程邏輯控制器(plc)在水電站表孔弧形閘門控制中的應(yīng)用。

拉西瓦水電站底孔弧形閘門設(shè)計(jì)水頭較高,運(yùn)行工況有電站初期發(fā)電及渡汛水位的局開運(yùn)行和電站建成后的全開運(yùn)行等多種工況,設(shè)計(jì)難度較大。文章對拉西瓦水電站底孔弧形閘門的閘門與止水選型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置、閘門水力學(xué)研究與閘室體形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的動力穩(wěn)定問題、荷載分析、啟閉機(jī)位置與容量的選定、鎖定設(shè)計(jì)及偏心鉸弧門偏心參數(shù)確定等作了較為詳細(xì)的介紹。

介紹高壩洲泄水閘雙缸液壓啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)的運(yùn)行要求和雙缸調(diào)速糾偏的特點(diǎn),以及雙缸液壓啟閉機(jī)的電控設(shè)計(jì),著重闡述了應(yīng)用可編程序控制器(plc)、觸摸顯示屏(gp)和絕對型軸角編碼器進(jìn)行閘門同步閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法

針對大型平面鋼閘門的流激振動問題,制作了大型平面鋼閘門的水工模型,通過水力學(xué)試驗(yàn)研究了閘門脈動壓力特性;并制作彈性相似模型,采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法研究閘門的結(jié)構(gòu)動特性、運(yùn)用三維有限元數(shù)值模擬手段計(jì)算閘門的自振特性。對比發(fā)現(xiàn),閘門自振頻率的計(jì)算值與試驗(yàn)值非常接近,振型完全一致,通過數(shù)值計(jì)算可考察流固耦合效應(yīng)對閘門動特性的影響?；谒W(xué)試驗(yàn)采用動力時程方法計(jì)算了閘門流激振動響應(yīng),評價(jià)了閘門的抗振安全,可為閘門結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

該文簡要介紹了弧形閘門主要部件的制造工藝要點(diǎn),特別是面板及箱形構(gòu)件的拼裝、焊接工藝,并對門葉的整體拼裝、焊接流程做了簡要說明。