達州渠縣定輪閘門 系列水閘,按其所承擔的主要任務,可分為:節制閘、進水閘、沖沙閘、分洪閘、擋潮閘、排水閘等。定輪閘門 按閘室的結構形式,可分為:開敞式、胸墻式和涵洞式(圖1)。開敞式定輪閘門 水閘當閘門全開時過閘水流通暢,適用于有、排冰、過木或排漂浮物等任務要求的水閘,節制閘、分洪閘常用這種形式。胸墻式水閘和涵洞式水閘,適用于閘上水位變幅較大或擋水位高于閘孔設計水位,即閘的孔徑按低水位通過設計流量進行設計的情況。胸墻式的閘室結構與開敞式基本相同,為了閘門和工作橋的高度或為控制下泄單寬流量而設胸墻代替部分閘門擋水,擋潮閘、進水閘、泄水閘常用這種形式。如葛洲壩泄水閘采用12m×12m活動平板門胸墻,其下為12m×12m弧形工作門,以適應必要時大流量的需要。涵洞式水閘多用于穿堤引(排)水,閘室結構為封閉的涵洞,在進口或出口設閘門,洞頂填土與閘兩側堤頂平接即可作為路基而不需另設交通橋,排水閘多用這種形式。
達州渠縣定輪閘門 系列水閘由閘室、上游連接段和下游連接段組成(圖2)。閘室是水閘的主體,設有底板、定輪閘門 閘門、 啟閉機、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋等。閘門用來擋水和控制過閘流量,閘墩用以分隔閘孔和支承閘門、胸墻、工作橋、交通橋等。底板是閘室的基礎,將閘室上部結構的重量及荷載向地基傳遞,兼有防滲和防沖的作用。閘室分別與上下游連接段和兩岸或其他建筑物連接。上游連接段包括:在兩岸設置的翼墻和護坡,在河床設置的防沖槽、護底及鋪蓋,用以引導水流平順地進入閘室,保護兩岸及河床免遭水流沖刷,并與閘室共同組成足夠長度的滲徑,確保滲透水流沿兩岸和閘基的抗滲性。下游連接段,由消力池、護坦、 海漫、 防沖槽、兩岸翼墻、護坡等組成,用以引導出閘水流向下游均勻擴散,減緩流速,過閘水流剩余動能,防止水流對河床及兩岸的沖刷。
定輪閘門 水閘關門擋水時,閘室將承受上下游水位差所產生的水平推力,使閘室有可能向下游。定輪閘門 閘室的設計,須保證有足夠的抗滑性。同時在上下游水位差的作用下,水將從上游沿閘基和繞過兩岸連接建筑物向下游滲透,產生滲透壓力,對閘基和兩岸連接建筑物的不利,尤其是對建于土基上的水閘,由于土的抗滲性差,有可能產生滲透變形,危及工程安全,故需綜合考慮閘址地質條件、上下游水位差、閘室和兩岸連接建筑物布置等因素,分別在閘室上下游設置完整的防滲和排水,確保閘基和兩岸的抗滲性。開門泄水時,閘室的總凈寬度須保證能通過設計流量。閘的孔徑,需按使用要求、閘門形式及考慮工程投資等因素選定。由于過閘水流形態復雜,流速較大,兩岸及河床易遭水流沖刷,需采取有效的消能防沖措施。對兩岸連接建筑物的布置需使水流進出閘孔有良好的收縮與擴散條件。建于平原地區的水閘地基多為較的土基,承載力小,壓縮性大,在水閘自重與外荷載作用下將會產生沉陷或不均勻沉陷,閘室或翼墻等下沉、傾斜,甚至引起結構斷裂而不能正常工作。為此,對閘室和翼墻等的結構形式、布置和基礎尺寸的設計,需與地基條件相適應,盡量使地基受力均勻,并控制地基承載力在允許范圍以內,必要時應對地基進行妥善處理。對結構的強度和剛度需考慮地基不均勻沉陷的影響,并盡量相鄰建筑物的不均勻沉陷。此外,對水閘的設計還要求做到結構簡單、經濟合理、造形美觀、便于施工、,以及有利于綠化等。
達州渠縣定輪閘門 系列水庫西溢洪道是懷柔水庫重要的水工建筑物組成部分。懷柔水庫西溢洪道閘的閘門型式采用弧形鋼閘門,其主要尺寸為12m×6.3m(寬×高),采用固定卷揚式啟閉機啟閉。其主要功能是防洪蓄水,其運行工況主要為全開、全閉兩種狀態。本文簡要闡述了有限元法的原理及分析,介紹了ANSYS有限元的基本情況,引入基于ANYS平臺的結構自振和結構性分析原理。借助ANSYS有限元分析,本文建立了懷柔水庫西溢洪道弧形鋼閘門有限元分析模型,計算了閘門閉門到底和閘門兩種狀態下的自振,并分析比較了兩種狀態下的自振變化規律。同時利用特征值屈曲分析對支臂性進行了分析,計算得出了支臂前十階的臨界屈曲荷載及失穩模態,并總結了支臂相關參數對支臂性的影響變化規律。本文得出了懷柔水庫西溢洪道閘弧形鋼閘門的自振及支臂性的分析結果,從而為閘門的安全有效運行提供技術支撐,同時得出的支臂性變化規律為弧形鋼閘門的設計提供借鑒 弧形鋼閘門是水工建筑物中廣泛運用的一種閘門型式,它具有啟閉力小、無門槽、水力學條件好等優點。近年來,隨著內河航電樞紐規模的不斷大型化,低水頭弧形鋼閘門的尺寸和設計荷載也不斷增大。動水啟閉和局部開啟泄流是閘門在實際運行中需要具備的基本能力,但實踐表明,弧形閘門在啟閉或局部開啟泄流時,常常伴隨有振動產生,振動嚴重時甚至會引起閘門的動力失穩。因此,對大尺寸弧形鋼閘門進行動力分析以及局部泄流的振動特性的研究是非常必要的。本文首先歸納總結了弧形閘門的類型并對引起閘門的原因進行了分析,闡述了弧形閘門流激振動研究的理論基礎,分析比較了閘門振動的三種主要研究。其次,本文利用ADINA,采用勢流體單元建立了閘門-水體的流固耦合有限元模型,對不同開度下的閘門流固耦合自振特性進行了計算,了閘門的各階和振型,分析了閘門開度、水流和門前水深對閘門自振及振型的影響,為進一步研究閘門的泄流振動問題打下了基礎。由于我國現有的大量中小型水庫都不同程度的存在病險問題,針對病險水庫開展除險加固改造,對確保防洪安全,充分發揮水庫的經濟、生態和社會效益,為經濟發展提供水利保障,具有重要意義。一號文件對病險水庫出險加固工作進行了統一部署,甘肅省也相應開展了這方面的工作。由于我省大量病險水庫的病險程度和病險形式都不盡相同,加之各地區的財力、技術和水平也參差不齊,如何在有限的投資內,按時的完成甘肅省水庫的除險加固任務,并取得大的效益,成為了擺在水利工作者面前一個重要問題。本文結合臨夏州深溝水庫出險加固工程的實施,針對當前我省開展的中小型水庫除險加固工作提出了一些可行性建議,以供參考。具體而言,本文主要開展了以下幾個方面的工作:(1)對新建立以來水庫工程的發展情況及運行現狀作簡要回顧;(2)簡述病險水庫的主要危害和出險加固的意義;(3)選取甘肅南部地區中小型病險水庫中具有代表性的臨夏州深溝水庫對該水庫除險加固工程進行探討