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,長約900m。當(dāng)水庫開始蓄水時,2號導(dǎo)流洞永久封堵,而1號導(dǎo)流洞改建為放空底孔,在離1號導(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、平臺高程92.00m,兩孔門槽中心距為2000mm,閘門由布置在平臺的液壓啟閉機(jī)操作。本閘門的設(shè)置主要用途為:水庫初期蓄水期間,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放空之用。2 閘門主要技術(shù)參數(shù)閘門招標(biāo)設(shè)計由挪威NORCONSULTA S 公司完成,標(biāo)書中明確規(guī)定閘門形式為平面滑動門,并對閘門運行提出了較為苛刻的條件,我國只能按標(biāo)書規(guī)定進(jìn)行設(shè)計、制造。設(shè)計時底孔工作閘門、事故檢修閘門的設(shè)計擋水位按最高水位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)簡單、制造、安裝、維修方便、有互換性等優(yōu)點,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:滑動式閘門、定輪式閘門、鏈輪閘門。一般滑動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,一般還是采用滾動支承的定輪閘門,這是因為鏈輪閘門容易出現(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,甚至是關(guān)閉當(dāng)水時,常常會產(chǎn)生振動,振動嚴(yán)重時可能會引起閘門的振動破壞。因此對平面閘門結(jié)構(gòu)進(jìn)行自振特性試驗研究并考慮流固耦合效應(yīng)影響對閘門自振特性進(jìn)行數(shù)值分析研究,具有十分重要的工程價值和理論意義。本文根據(jù)實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方法和數(shù)值計算方法。本文首先在試驗方法中用水力學(xué)模型試驗取得了各工況下閘門的脈動壓力的時域幅值特征與頻域能量分布特征,研究閘門上的動水壓力特性;在水彈性閘門模型上測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對平面閘門建立有限元模型,用有限元方法對閘門進(jìn)行自振特性計算,并與試驗結(jié)果對比,驗證了數(shù)值計算方法的可靠性