闸门流激振动全水弹性模型试验的原型验证

由于弹性结构与其周围流场存在着复杂的相互作用,单纯数值方法还不能正确预报这种水弹性振动,因此,水弹性模型试验已成为预报流场中结构原型行为的唯一方法.在对水弹性振动模型相似准则和研制的闸门水弹性振动模型材料性质简要介绍的基础上,对三峡大坝导流底孔弧形闸门全水弹性模型振动试验成果和其原型振动观测成果作了多方面对比分析.结果表明:全水弹性模型试验预报的原型闸门的动力特性、振动加速度、结构动静应力与原型闸门在相近条件下的实测成果颇为一致,从而验证了闸门全水弹性模型对原型闸门流激振动行为预报的可靠性.     

小湾水电站导流底孔临时封堵设计施工

小湾双曲拱坝导流底孔坝段2007年4月底已浇筑至1047.2m高程,2007年汛期由1号、2号导流洞联合泄流,但2007年汛期坝体拦洪度汛设计标准为P=2%,Q=11500m3/s,相应上游坝前水位1043.51m高程;由于上游封堵门槽空腔及二期混凝土未到坝顶,无法采用闸门挡水,为保证下游二道坝及护岸项目正常施工,汛前必须对导流底孔进行临时封堵。本文重点介绍导流底孔临时封堵设计及施工技术。     

三峡水利枢纽导流底孔闸门泄流振动监测与分析

对三峡水利枢纽工程导流底孔闸门动力安全监测资料作了介绍与分析,其中包括闸门的动力特性和在设计水位条件下闸门在动水启闭过程中的振动加速度、振动位移、动静应力、脉动压力和启闭力的监测成果。监测成果表明闸门的自振频率监测成果与闸门水弹性模型试验成果很接近,振型相同;在动水开门和关门过程中,闸门在小开度时,下游面底缘的脉动压力较大;闸门门叶和支臂的振动小开度比大开度的大,未出现危害性振动,各测点的振动位移和振动应力都比较小,闸门振动是安全的。     

卡鲁阿奇水电工程导流底孔闸门的水力学特性

委内瑞拉卡鲁阿奇水电工程导流底孔目前已封堵，以便第一台机组进行发电试验。在西班牙UPC大学（Universitat Politecnica de Catalunya）进行了模型试验研究，以便分析导流闸门的水力学特性。对导流底孔的流量和掺气量、压力、振动和作用于闸门的下曳力进行了分析。     

三峡大坝导流底孔闸门流激振动水弹性模型试验研究

 为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明:闸门在无侧止水或侧止水损坏情况下淹没出流时，将产生强烈的自激振动;闸门两侧缝被封堵以后，在同样的淹没出流情况下，只产生轻微振动;闸门产生强烈振动的主要原因是闸门侧缝射流和下游紊动水流汇合后在门侧形成了自激振荡系统的结果;消除侧缝射流，就可以避免强烈的自激振动。     

三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门水力学及流激振动试验研究

本文针对三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门动水关闭过程门体的水力学及流激振动问题,按重力相似准则和水弹性相似准则研制了比尺为1∶20事故闸门的水力相似模型和完全水弹性相似模型。通过模型试验,研究了事故闸门动水闭门过程中门体水力荷载和流激振动响应特性。研究结果表明:闸门上游底缘倾角由47°增大为57°时,上游底缘的最小压强由-98. 0 kPa增大为271. 8kPa,有利于防止闸门底缘附近发生水流空化及减小闸门闭门力。研制的事故闸门水弹性模型试验模态结果与数值计算结果吻合较好。该事故闸门水弹性相似模型能够更直接的测量分析闸门的流激振动响应特性,为闸门的设计和运行提供技术支持,并可为类似工程事故闸门的结构优化设计及运行提供参考。     

三峡工程泄洪坝段弧形工作闸门动力检测

本文系统地介绍了三峡水利枢纽导流底孔、泄洪深孔弧形工作闸门的动力特性检测情况及导流底孔泄流时对闸门产生的流激振动检测成果。检测结果表明,在动水开门和关门全过程中,在底孔闸门小开度时熏闸门底缘的脉动压力幅值较大;闸门门叶和支臂上的静应力在允许值之内,动应力很小;闸门的振动加速度较小,没有发生危害性振动。     

向家坝导流底孔平面封堵闸门流激振动问题研究

 向家坝水电站导流底孔平面封堵闸门拟采用液压张紧钢绞索设备进行启闭。这是水电系统首次采用该设备,由于该设备启闭闸门速度慢,且门体大、水头高,故闸门的流激振动安全问题备受关注。采用 1∶30 的水弹性模型试验和有限元计算相结合的方法,获得了试验与计算相互验证的闸门动力特性参数和闸门结构的静、动应力以及闸门上的脉动压力特性、振动特性等研究成果。表明：闸门在启闭过程中不会发生水力共振,闸门的振动比较小,是安全的。研究发现,门后负压对闸门安全运行有较大负面影响,门后增设通气孔改善了闸门的受力条件并减小了启闭力,据此建议门后增设通气孔。由于闸门摩擦力大,建议给闸门添加配重,以便顺利关闭。     

岸边导流底孔水力特性模型试验研究

基于老挝南俄4水电站的岸边导流底孔，采用1∶45的水工模型对进口立轴旋涡、洞身明满流交替、动水压力等水力特性进行了11个库水位下的系列研究。结果表明：进口闸门井顶部不加盖泄流能力相对加盖降低6%以上，闸门井需加盖封堵；局部水位区间的立轴旋涡会减小底孔10.97%的设计泄流能力，底孔整体泄流能力满足要求；相比进水口无涡时，脉动压力均方根增大约2～3倍，但不会引起泄洪振动等导流建筑安全问题，工程的实际运行效果与模型试验吻合。我国现有标准下的导流设计能满足国外工程的导流安全需求，可为国外工程类似导流设计与运行提供借鉴。     

向家坝大型导流底孔封堵闸门水力学试验研究

向家坝枢纽导流底孔属临时建筑,用后封堵。但闸门尺寸大、水头高,若采用固定卷扬机启闭,启闭设备的容量和自重均较大,建造较为困难;若采用液压张紧提升系统启闭,此项技术又从未用于水工闸门的启闭操作,且闸门在启闭过程中经历的水力条件较为复杂。为了弄清在两种不同启闭方式过程中闸门水力学条件的变化情况,通过导流底孔封堵闸门水力学模型试验,进行了两个启闭方案下底孔内流态、压力特性以及闸门启闭力的对比试验研究。结果表明,采用液压提升系统和固定卷扬机系统进行导流洞封堵的方案均可行;推荐了与不同启闭设备方案相适应的导流底孔体形。但考虑到液压张紧提升系统方案在经济性、工期和缆机资源占用等方面的优势,建议设计采用该启闭系统方案。     

三峡工程导流底孔闸门区水力特性研究

通过1∶20的水工模型试验对三峡工程导流底孔事故检修闸门动水关闭过程中的水力学空化特性进行了试验研究.观测了检修门动水关门过程中,检修闸门区及检修门及工作门之间泄水管内的流态,检修闸门底缘及管道侧壁和顶板上的时均压力和脉动压力,闸门井补气时的风速,并对闸门区空化特性进行分析讨论.试验结果表明,导流底孔体型及阀门布置合理,管内流速较低,对抗磨防蚀有利.     

五强溪水电站施工导流设计

五强溪水电站根据枯水期基坑不过水，洪水期只过水一次，不多年二次的原则，选定一期围堰挡水流量１６０００ｍ＾３／ｓ，二期挡水１８０００ｍ＾３／ｓ。经比选采用两期导流方案，主体工程工期６年。导流设计中还注意了导流底孔的开孔型式和布置，处理好一、好期围堰施工和通航建筑物布置的关系等。经汛期洪水的考验，围堰和导流底孔运行正常。     

隔河岩水利枢纽导流洞下闸封堵期间下游供水措施

1 隔河岩水利枢纽工程施工导流概况 隔河岩水利枢纽位于清江下游,上距恩施市207 km,下距长阳县城(龙舟坪镇)9 km。该枢纽由混凝土重力拱坝、岸边引水式厂房、两级垂直升船机等建筑物组成。 施工导流采用一次性拦断河水,前期的枯水期由隧洞导流,汛期加围堰及基坑过水。自导流洞封堵开始进入后期导流,枯水期利用永久泄洪建筑物(底孔)导流,汛期加坝体预留缺口渲泄洪水。 导流隧洞位于左岸,设计流量3 000 m~3/s,隧洞洞身长695 m,进水口底板高程75m,出口底板高程74 m,纵坡1.6‰,过水断面13m×16m。底孔设在河床溢流坝段,进口底板高程95     

考虑闸墩弹性效应的弧形闸门流激振动数模-物模联合预测与安全分析

通过试验和数模对闸门流激振动响应仿真模拟是研究闸门振动的一种有效方法。以某水电站泄洪底孔弧形闸门为具体研究对象,根据模型试验要求设计了水力学和水弹性模型,进行了支铰力荷载量测和流激振动响应试验,分析了泄流条件和闸门、闸墩振动的关系,同时将试验所得荷载分别施加于闸门—闸墩耦合数值模型和将闸墩处理成刚性约束的数值模型进行动力响应计算。通过对比分析,认为闸墩振动对闸门动应力和垂向动位移影响较小,但对闸门水平向和侧向动位移影响较大。最后结合数模和物模对闸门振动进行了安全分析。     

侯家坝闸钢闸门结构流激振动试验研究

针对侯家坝闸钢闸门结构流激振动进行试验研究,试验采用闸门水弹性振动模型的物理实验模型,系统研究了侯家坝闸结构流激振动问题,通过模型试验研究取得了多个工况下的振动加速度试验资料,取得了结构振动诸参数的统计特征,揭示闸门振动的性质、量级及其危害,并提出了运行建议,为水闸运行安全性评价提供了依据。     

乐昌峡水利枢纽工程施工导流设计

乐昌峡水利枢纽工程的施工在1个枯水期内碾压砼重力坝的浇筑达不到拦洪高程,其下游尾水洞和左岸地下厂房工程要经历2个汛期才能完成,而大坝在溢洪道闸门安装前抵档不了全年导流洪水,汛期存在溢洪道过洪的可能。该工程施工导流设计时综合考虑了围堰和大坝挡水、过水等各种情况,并通过合理安排施工工期,尽量利用永久建筑物拦洪,以减少导流投资,加快施工进度。     

大盈江一级水电站工程施工导流设计

大盈江一级水电站是大盈江流域梯级开发的龙头电站,导流工程处于虎跳石省级风景区,流量大,环保要求高,施工场地狭窄,施工难度大.根据坝址处地形、地质、水文条件和水工建筑物布置.大坝施工拟采用枯水期围堰一次断流、右岸隧洞过流的导流方式.施工期度汛方式为:枯水期采用围堰挡水,导流隧洞过流,汛期采用坝体挡水度汛,导流隧洞、冲沙底孔和未完建表孔泄洪.度汛坝体高程为785.0 m.     

张光斗教授来信

《中国三峡建设》编辑部：贵刊1996年第7期发表的黄国强同志的文章“三峡工程导流底孔长管方案研究”，介绍了三峡工程导流底孔长管方案的设计情况，其中有些情况需要进一步核实。（1）在工程概况中，文中说“三期导流围堰围明渠，主河床的溢流坝体内的导流底孔和深孔导流，永久船闸通航。明渠内上游横向围堰上升到140m高程时，坝体内导流底孔封孔，蓄水发电，洪水从溢流坝下泄。”这一说法是不对的。永久船闸在库水位达五35m时才能通航。当明渠内碾压混凝土围堰修到140m高程时，关闭导流底孔弧形闸门，蓄水到135m高程，开始发电。不是封堵…     

三峡电站排沙底孔闸门振动水弹性模型研究

采用比尺为13.37的全水弹性模型,研究了三峡电站排沙底孔垂直提升闸门的动力特性、脉动压力和流激振动特性,并对不同上下游水位和门后通气与否对闸门振动的影响作了对比研究,同时还探讨了止水对闸门振动的影响.研究结果表明:闸门不会发生水力共振;通气时闸门上的脉动压力比不通气时小,频谱改变;在上游水位150.0 m、下游水位67.5 m条件下,门后通气可显著减小闸门振动,在其它水位条件下,由于门后水跃对闸门的冲击,门后通气反而加剧闸门振动.     

设计丹江口水利枢纽导流闸门的几点体会

丹江口水利枢纽施工导流采用分期围堰导流方式,在右岸11至17跨分别于86、89、90、91、公尺高程处设14个4M×8M 的底孔。这些孔口按闸门和孔口的封闭方式分成两组:一组是11至13跨6孔,称为低压堵水孔,在坝上游面底孔进口处采用滑动门,低水期封闭;另一组是14至17跨8孔,称为高压操作孔。除了在坝上游面底孔进口处同样布置堵水门外,尚在坝下游底孔出口处布置