儒乐湖闸泄流能力计算分析

介绍了南昌市儒乐湖项目的工程概况。根据儒乐湖闸的水文及布置特点,拟定水闸过流能力的计算方法,并分析该计算结果。结果表明,闸上管廊对水流过流形态及过流能力影响显著,低水位呈平底闸过流特性,高水位呈隧洞有压流过流特性。该方法可为同类复杂边界条件水闸过流能力计算提供参考。     

底轴驱动下卧式钢闸门水力计算方法探讨

底轴驱动下卧式钢闸门是一种双向进水的新型水工闸门,该闸门在运行时所形成的水流形态较为复杂。以新担涌东闸的底轴驱动下卧式钢闸门为例,对其运行工况及水力计算问题进行探讨,根据水闸的实际功能要求,合理设计闸门的运行工况,并根据水流方向及闸门开启角度的不同,将下卧式钢闸门简化为无坎宽顶堰流及薄壁堰流的计算模型来进行水力计算。根据新担涌水闸的相关模型试验及工程建成后的运行情况对比认为:该方法的计算成果具有一定的精度,满足工程设计要求。     

南水北调中线干渠弧形闸门过流能力校核分析

精确的计算过闸流量十分重要,它可以保障渠道保质保量的配水,确保渠道安全运行。基于现有南水北调中线工程总干渠的设计资料,按照弧形闸门闸孔淹没出流的计算原理,应用现行的几种计算弧形闸门过闸流量的公式对南水北调中线总干渠节制闸的过流能力进行计算,并将其结果和设计流量、加大流量进行比较和分析,结果显示部分闸门的过闸流量达不到其渠段设计流量,得出如果按设计流量调水时,渠道的设计流量无法通过闸门,从而导致渠道有漫顶危险的结论。总结了在计算过程中误差存在的原因,并给出了加大闸门宽度以确保实际工程运行安全和经济社会效益最大化的建议。     

基于BIM+数值模拟的弧形闸门结构性能分析研究

【目的】溢洪道泄洪是一个复杂的水气交换物理过程,在溢洪道泄洪中弧形闸门发挥着十分重要的作用,泄洪过程中弧形闸门受到水体流激振动导致受力不均匀,造成弧形闸门应力应变计算困难。针对不同开度下水流对表孔弧形闸门结构受力情况,【方法】以某水电站溢洪道弧形闸门为例,采用BIM技术建立弧形闸门和流场计算域模型,通过BIM技术与有限元数值模拟间数据交互建立三维有限元模型,采用Fluent、Static Structural进行网格划分并对不同开度下溢洪道过闸流量和弧形闸门受力情况进行数值模拟,分析溢洪道过闸流量和弧形闸门应力、应变变化规律。【结果】结果显示：过闸流量在误差允许范围之内,闸门应力、应变随开度的不断增加逐渐减小,在闸门开启瞬间产生最大等效应力值为142.2 MPa,最大变形值为3.45 mm;采用BIM技术对弧形闸门进行性能分析,提高数值分析效率,并将数值分析得到的水力信息进行处理赋予BIM结构模型中。【结论】研究表明：BIM技术结合数值模拟技术可以进行水工钢结构性能分析,实现BIM平台与CAE有限元平台数据双向交互,拓宽了BIM技术在水工钢结构性能分析中应用研究。     

关于采用水力自控翻板门水闸的过流能力及消能防冲的探讨

文章通过对采用水力自控翻板闸门水闸的过流能力和消能防冲的计算分析,结合工程实际探讨水力自控翻板闸门的运行特点及对水闸过流及消能防冲的影响．并应用于工程设计中,更好地发挥水力自控翻板闸门在低水头水闸工程建设中的作用。     

如何确定闸门混合开启时的闸孔泄流能力

通过几个水闸的水工模型试验研究，探索出试验与计算相结合而求出各组闸门混合开启时的闸孔泄流能力的方法，与传统试验相比，提高了试验效率，并能为工程单位提供参考应用，方便闸门运行管理。     

关于平原地区水闸闸门振动原因的讨论

<正> 我国东部平原地区,有许多低水头的水闸。其中有的水闸在泄流过程中引起闸门振动。经统计,江苏省有23座闸曾发生过闸门振动,其中弧形闸门有14座。江苏的嶂山闸;山东的韩庄闸都曾发生过较为强烈的闸门振动。这些水闸在闸门振动时,水头都处于2—5米,闸门的开度大多在0.1—0.6米之间。国外也有许多低水头水闸的闸门发生强烈的振动。美国有几座弧形闸门发生过较强烈的振动,有的闸门振动甚至导致构件开裂。这些闸门振动都处在5英尺或稍大的水头下,闸门为小开度。如临哥耳德弃水道的宽20英尺,高22英尺的弧形闸门,过水时以5赫的频率振动,变形达1/4英寸,因之构件断裂严重。它的垂直振动也很强烈,致使一根钢丝绳吊索破坏。此外日本、巴基斯坦都曾出现由于闸门振动而引起闸     

黄基支涌水闸泵站泄洪水闸弧形闸门安装方法

弧形闸门是一种圆弧形的挡水门叶装置,其具有启闭方便、运行可靠、闸墩小、不会影响水流流态等优势,被广泛应用于各类水电站、水闸泵站中。由于弧形闸门的安装过程比较复杂且对安装的精度要求比较高,因此给安装施工带来了严峻的挑战。黄基支涌水闸泵站的防洪和排涝、引水调水等功能,需要安装净宽为8.0 m单孔弧形闸门,由于闸门的重量、尺寸均比较大,因此对闸门的吊装、组拼、焊接的精度要求也比较高。文章对黄基支涌水闸泵站的防洪和排涝、引水调水水闸弧形闸门安装方法进行简要介绍。     

基于流固耦合的弧形闸门-闸墩体系的流激振动研究

实际工程中弧形闸门与闸墩联系紧密,在水流脉动压力下二者相互影响,形成一个体系。为了揭示闸门与闸墩的相互影响规律,采取流固耦合理论对弧形闸门-闸墩体系开展流激振动研究。以某水利工程弧形工作闸门为例,针对弧形闸门单体和弧形闸门-闸墩体系分别建立三维有限元模型,计算两种模型的自振频率,基于模态分析的结果对两种模型进行动力响应分析,总结闸门和闸墩在动力特性和流激振动响应方面的相互影响规律。结果表明：闸墩对闸门动力特性及动力响应具有较大影响,考虑闸墩影响时,弧形闸门自振频率下降,其中以支臂振动为主的第4阶自振频率下降幅度最大,为61.45%,面板及支臂顺河向动位移分别减小44.58%及增大37.93%,面板及支臂动应力分别下降41.70%及增加30.71%;闸门流激振动对闸墩应力有显著影响,相较于闸墩按动力系数计算的最大应力增大了4.713 MPa。采用弧形闸门-闸墩体系模型可以更加准确而全面地评估弧形闸门及闸墩在流激振动下的安全特性。     

浅谈牤牛河南支节制闸弧形闸门安装技术

弧形闸门是一种圆弧形的挡水门叶装置, 其具有启闭方便, 运行可靠、 不会影响水流流态等优势, 广泛用于各 类水电站、 水闸泵站中。由于弧形闸门的安装过程比较复杂且对闸门吊装、 组拼、 焊接等精度要求比较高, 因此优化 施工工艺科学施工, 是需要长期思考及探讨的问题。详细介绍南水北调中线工程牤牛河南支节制闸的主要安装过 程及质量控制措施, 安装质量满足了设计运行要求, 可为同类工程参考。     

低水头水闸下游流态及消力池长度计算分析

在分析低水头水闸泄流下游流态的基础上,对水闸下游消力池长度的计算方法进行较系统地研究。研究成果包括了水闸的3种闸门开启运行方式的下游消力池长度计算:①行;②闸门全开、Qm运行时,水闸为自由出流运行;③本涵盖了低水头水闸下游消力池长度的计算方法,可供工程设计和运行参考。     

宽顶堰闸孔自由出流流量系数推求分析

宽顶堰闸孔出流问题是水利工程中十分普遍的水力现象,为保证设计方案的合理性、确保堰体闸孔工程作用的顺利发挥,必须在确定出宽顶堰闸孔淹没出流条件以及出流具体特征的基础上进行淹没系数取值的合理确定。基于此背景,以潦河灌区泄洪闸、冲沙闸为例,先进行了潦河灌区原解放闸坝宽顶堰闸孔淹没出流情况的理论分析,并提出所采用的水平底闸孔淹没出流计算方法对于宽顶堰淹没出流现象的判别以及淹没系数计算并不适用,并引入了淹没出流修正系数;此后对灌区泄洪闸、冲沙闸闸孔淹没出流过程展开模型试验,并结合试验数据进行了宽顶堰平板闸门和弧形闸门闸后收缩断面特性与闸孔出流及过流能力之间关系的模拟分析,可供水力计算及水利工程运行管理参考使用。     

弧形闸门流激振动及智能控制探讨

介绍了水工弧形钢闸门流激振动的原因及危害,分析了现在工程上对闸门流激振动采取的工程措施及运行措施的局限性,提出了利用MR阻尼器,采用智能控制的手段来解决弧形闸门流激振动的新思路.并简要介绍了MR智能阻尼器的工作特性、智能模糊控制的工作流程图及智能振动控制的优点.这表明,应用智能控制手段来解决水工弧形闸门的振动是可行的,也是必要的.     

五里河翻板闸更新改建工程设计

水闸是一种既能挡水,又能泄水的水工建筑物,通过使用挡板完成储水和排水工作,是国民经济发展的一项重大民生工程,在水利工程中发挥着至关重要的作用,具有防洪减灾、调节水势和管理河道的功能。尤其是在灌区的工程建设中,水闸起到十分关键的作用,同时还能规避许多水利风险。五里河翻板闸已运行40余年,出现闸门漏水、闸底板冲蚀严重、闸门启闭困难、管理失控、闸房老化等问题,需要对此水闸进行更新改建,在进行五里河翻板闸更新改建设计时尤其应当注意结合现场环境,对闸门及闸后支墩、闸底板、闸室过流能力复核、闸室稳定性复核等进行合理、优质的设计,旨在保障水闸的安全运行。     

扩建旗岭水闸入闸流态优化试验研究

旗岭水闸扩建后，流态发生了较大变化，扩建段存在回流等不良流态。另外，旗岭水闸上游的东深供水工程渡槽部分墩位于河道主槽内，对河道水流有一定的阻滞影响。通过对旗岭水闸扩建方案进行水工模型试验，提出了合理的上游清淤方案及东深供水渡槽墩防护优化方案，改善了水闸的入闸流态，可为同类工程设计及科研提供参考。     

加高闸门、闸顶在水闸除险加固中的应用

为探究水闸除险加固方案,利用流域模型法对河道洪水流量进行演算,求得水闸上下游的设计流量及校核流量。利用明渠均匀流公式,根据不同洪水流量计算水闸上下游水位,并据此复核闸室的过流能力。通过计算,提出加高闸门、闸顶的除险加固方法,以此控制水闸的下泄流量,起到保护下游防洪安全,实现引水灌溉的目的。     

水工闸门流激振动研究进展

从水动力荷载与闸门振动特性的关系、水动力荷载作用特点及其控制方法、闸门减振优化设计方法、弧形闸门支臂动力稳定性分析、闸门水弹性振动模拟方法以及闸门流激振动仿真分析等方面,对水工闸门流激振动的研究进行了回顾.并对进一步做好水工闸门的振动研究工作提出了建议.     

翻板闸门流激振动模型试验及优化设计

以福鼎城区南湾防洪排涝工程C3标金属结构设备及安装工程为背景，针对其水闸翻板闸门运行过程中存在的流激振动问题，建立起闸门水工模型及弹性相似模型，采用水力学试验展开闸门脉动压力特性分析，并通过试验模态分析和空间有限元模拟技术对闸门结构动特性及自振特性等展开研究；最后提出提升翻板闸门基频及整体刚度、控制流激振动响应的优化策略，并对闸门抗振安全展开评价，可为水工翻板闸门优化设计及安全稳定运行提供借鉴参考。     

德清大闸洪水期堰闸推流研究

德清大闸的结构形式和上下游水位遥测系统的建设,为水工建筑物推流提供了条件。通过研究近3 a来闸上下游水位、闸门开度等要素与过闸流量的关系,证实用水力学经验公式校正后计算所得的流量符合SL247-1999《水文资料整编规范》堰闸站水力因素关系定线精度指标,为本站洪水期推流方式的改进提供了依据,同时也为洪水期间闸门调度、洪量快速计算提供了便利。     

不同开度时弧形闸门流固耦合数值模拟

为研究弧形闸门局部开启时受力情况,采用单向流固耦合的方法,结合Realizable k-ε湍流模型和VOF方法,利用ANSYS、Fluent软件建立了水流流场和闸门三维模型,对不同开度下闸门受力情况进行数值模拟,获得了过闸流量和闸门变形、应力变化的规律,通过与理论计算过闸流量对比,验证了数值模拟结果的准确性。结果表明:随着闸门开度的增大,闸门动水压力逐渐减小,最大应力区域发生了变化,应依据不同的工作环境进行闸门设计和加固。