工程概況及閘門的設(shè)置緬甸邦朗水電站位于緬甸曼德勒省錫唐河上游支流邦朗河,電站裝機(jī)四臺(tái)共280MW,是緬甸在建的最大水電站。電站共設(shè)兩條導(dǎo)流洞,其斷面均為9.5m×14.0m,長(zhǎng)約900m。當(dāng)水庫(kù)開始蓄水時(shí),2號(hào)導(dǎo)流洞永久封堵,而1號(hào)導(dǎo)流洞改建為放空底孔,在離1號(hào)導(dǎo)流洞出口約400m的地方設(shè)中墩將隧洞分為二孔,共設(shè)工作閘門、事故檢修閘門各二扇,底坎高程82.50m、平臺(tái)高程92.00m,兩孔門槽中心距為2000mm,閘門由布置在平臺(tái)的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。本閘門的設(shè)置主要用途為:水庫(kù)初期蓄水期間,河水通過底孔旁通以及將來大壩上游部分和進(jìn)水口設(shè)施需要檢查和維修時(shí)放空之用。2 閘門主要技術(shù)參數(shù)閘門招標(biāo)設(shè)計(jì)由挪威NORCONSULTA S 公司完成,標(biāo)書中明確規(guī)定閘門形式為平面滑動(dòng)門,并對(duì)閘門運(yùn)行提出了較為苛刻的條件,我國(guó)只能按標(biāo)書規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。設(shè)計(jì)時(shí)底孔工作閘門、事故檢修閘門的設(shè)計(jì)擋水位按最高水位199.5m考慮。閘門操作水位為:
石水利水電l程中.平面鋼閘門因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、安裝、維修方便、有互換性等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛應(yīng)用。平面閘門支承的主要功能是將閘門荷載可靠傳遞給門槽,并且在閘門啟閉過程中,保持閘門支承與門槽的摩擦阻力盡可能小。閘門水封的功能要求介于動(dòng)密封和靜密封之間,并以靜密封為主。平面閘門的支承與水封,直接關(guān)系到閘門運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,是目前提高平面閘門應(yīng)用水平的主要制約因素。 近年來,閘門孔「l尺寸和水頭幾乎在同步增大,尤其是大型工程,這一趨勢(shì)更加明顯。平面閘門滿足這一需求的薄弱環(huán)節(jié)集中在閘門的支承與水封。因此,提高閘門支承能力和水封適用水頭,已成為呱待解決的重大技術(shù)問題。1支承 平面鋼閘門按其支承型式可分為:滑動(dòng)式閘門、定輪式閘門、鏈輪閘門。一般滑動(dòng)式閘門用于水頭比較低的工作門、檢修門;定輪式閘門應(yīng)用于水頭比較高的閘門;鏈輪式閘門只用于水頭特別高的閘門。但是,在含沙量比較大的河流L,一般還是采用滾動(dòng)支承的定輪閘門,這是因?yàn)殒溳嗛l門容易出現(xiàn)卡阻
在水利水電工程中,平面閘門是應(yīng)用最早及最廣泛的閘門形式之一。平面閘門因其結(jié)構(gòu)和工作條件的復(fù)雜性,使的其在工程運(yùn)用中存在著諸多安全穩(wěn)定性問題。閘門在啟閉過程或是局部開啟時(shí),甚至是關(guān)閉當(dāng)水時(shí),常常會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起閘門的振動(dòng)破壞。因此對(duì)平面閘門結(jié)構(gòu)進(jìn)行自振特性試驗(yàn)研究并考慮流固耦合效應(yīng)影響對(duì)閘門自振特性進(jìn)行數(shù)值分析研究,具有十分重要的工程價(jià)值和理論意義。本文根據(jù)實(shí)際工程中存在的問題,結(jié)合某暗渠出口平面閘門具體工程,研究了平面閘門的自振特性問題,研究手段采用模型試驗(yàn)方法和數(shù)值計(jì)算方法。本文首先在試驗(yàn)方法中用水力學(xué)模型試驗(yàn)取得了各工況下閘門的脈動(dòng)壓力的時(shí)域幅值特征與頻域能量分布特征,研究閘門上的動(dòng)水壓力特性;在水彈性閘門模型上測(cè)得閘門在空氣中的自振頻率,研究閘門的自振特性。然后在數(shù)值方法中用有限元分析軟件ANSYS對(duì)平面閘門建立有限元模型,用有限元方法對(duì)閘門進(jìn)行自振特性計(jì)算,并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的可靠性