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。     

浅谈三河闸加固工程慢速卷扬式启闭机设计

正一、工程概况三河闸位于江苏省境内的洪泽湖东南部,是淮河下游入江水道的重要控制口门,也是淮河流域骨干工程。闸身为钢筋混凝土结构,共63孔,每孔净宽10m,采用钢结构弧形闸门,直支臂支承,采用2×75kN手、电两用固定卷扬启闭机。经过60年运行,三河闸启闭机已经暴露出严重的安全隐患。2008年通过水利部金属结构安全监测中的检测和符合计算,三河闸启闭机存在系统性能差、结构落后、老化     

定流量调度时三河闸开高确定方法研究

科学合理利用洪泽湖水资源,其主要口门三河闸须精准调度运行。研究定流量调度时三河闸 闸门开高的精准确定方法。采用规范确定的水闸出流公式,结合2004年至2016年流量实测资料和长期 调度运行实践,提出确定闸门开高的经验公式。重新率定三河闸淹没孔流、淹没堰流关系曲线,绘制三 河闸调度流量差－上游水位变幅值关系曲线和三河闸（中渡）流量－水位关系曲线,分析三河闸孔流和 堰流分界值确定方法,提出了定流量调度时确定三河闸闸门开高的方法。2016年测流数据表明,此方法 预测流量的最大绝对误差为5．74％,误差小于5％的概率达84％;可靠性较高,可用于三河闸精准控制。     

三河闸工程远程调度的实现

1工程概况三河闸工程位于江苏省洪泽县蒋坝镇,是淮河入江的控制口门,建成于1953年7月。三河闸按一级建筑物设计,属大Ⅰ型水闸,共63孔,每孔净宽10m,闸身总宽697.5m,闸门为实腹式双主梁弧型钢闸门,每孔设2×7.5t电动、人力两用卷扬式启闭机一套,设计流量12000m/s。3为充分发挥三河闸工程效益,进一步提高工程的管理水平,2000年,三河闸闸门自动监控系统被列为国家水利部“948”科研项目。2001年9月,《三河闸闸门自动监控系统总体设计方案》通过省水利厅组织的专家组的审查,该方案经进一步完善后于2002年4月实施。2003年5月,三河闸工程作为我省远…     

三河闸闸门侧滚轮存在问题及处理

一、工程概况 三河闸位于江苏省洪泽县境内,为淮河下游入江水道的控制工程,它与洪泽湖大堤和二河闸、高良涧进水闸等工程构成一体,成为苏北里下河地区的防洪屏障。该闸系钢筋混凝土结构,全闸63孔,每孔净宽10米,总宽697.75米,闸门系弧形钢闸门,由2×150kN卷扬式启闭机控制,设计流量12000立方米每秒。建闸40余年来,已安全行洪8500亿立方米,发挥了巨大的工程效益和社会效益。     

浅析三河闸闸门自动控制系统升级改造

三河闸为淮河第一大闸,闸身较长,闸孔众多,大流量行洪时调度时间较长。为提高三河闸闸门控制系统的准确性、及时性和稳定性,需采用先进技术手段对现有控制系统进行升级改造。为节约三河闸水电站运行的人力、物力成本,需将水电站自动控制装置接入三河闸控制中心,实现两座水电站的一体化控制。     

车陂涌水闸闸门选型及设计

综合橡胶坝、钢坝以及翻板闸门的特点,结合车陂涌水闸防洪、防潮以及景观等功能要求,经比较分析确定车陂涌水闸闸门型式采用液压升卧式翻板闸门。该闸门由平面闸门门叶与弧形闸门支臂组合而成,采用弧形闸门启闭机启闭。经运行发现,车陂涌水闸闸门可有效满足防洪、防潮、通航、景观等要求,对有景观要求的水闸工程有一定的参考价值。     

弧形闸门开度尺增设探讨

以江都西闸为例，通过找出闸门开度与门顶累计位移对应关系，从闸门开度尺材质选用，制作工艺到施工安装，综合阐述弧形闸门开度尺设计制作安装全过程，对弧形闸门增设闸门开度尺有一定借鉴作用。     

浅谈水闸启闭机的管理与维护

盐城市新洋港闸是控制我省里下河地区排水人海及挡潮的主要工程之一,该闸建于1957年,全闸共17孔,每孔净宽10.0 m,闸门为实腹式弧形钢闸门,闸门启闭采用双吊点卷扬式启闭机(涡轮涡杆式).50多年的运行使用中,累计开闸16800余潮次.排水1156亿m3,充分发挥了工程的综合效益.     

弧形闸门前漩涡特性研究

吸气漩涡是水利工程中进水口前常见的水力学问题,模型试验是研究进水口前漩涡特性的常用方法。目前关于漩涡特性的研究主要集中在淹没水深较大、进水口结构不变的泄洪洞以及电站进水口等,而对于弧形闸门局部开启时闸前漩涡特性的研究较少。为了研究弧形闸门前漩涡的水力特性以及黏性力和表面张力对弧形闸门前漩涡的影响,以某泄洪闸弧形闸门为研究对象,采用2个不同比尺的模型试验及理论分析方法,对弧形闸门局部开启时闸前吸气漩涡的水力特性进行了研究。结果表明,闸前漩涡是行进水流横向和纵向突然收缩共同作用的结果。弧形闸门前水面紊动较大,所以闸前漩涡频率较高,持续时间较短,闸门开度越大,闸前吸气漩涡越强。若按照弗劳德数准则设计模型试验,当来流雷诺数和韦伯数大于某一临界值时,可以忽略黏性力和表面张力影响。     

失效树模型在弧形钢闸门可靠性评估中的应用

针对影响弧形钢闸门可靠性的因素存在较大不确定性,本文引入失效树分析方法,建立了弧形钢闸门结构体系可靠性评估模型。该模型根据弧形钢闸门自身结构原因及运行条件,确定了影响弧形钢闸门可靠性的最小割集。通过对最小割集事件概率计算,得到弧形钢闸门可靠运行的概率,在理想条件下换算得到弧形钢闸门的可靠度指标,从而实现对弧形钢闸门可靠性评估。实例计算结果表明:某二级水电站弧形钢闸门可靠度指标为3.09,与极限状态值相比,认为是较为安全的;该计算结果得出的结论与该弧形闸门安全检测结论较为吻合,一定程度上验证了评估方法的正确性和实用性。     

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。     

参窝水库除险加固工程检修闸门防腐工程质量控制

参窝水库除险加固工程中,为便于弧形闸门及门槽的检修和防腐,在原14孔弧形闸门前,增设弧形门检修闸门.本文叙述了检修闸门门槽的防腐施工工艺及质量控制.     

浅议三河闸钢闸门吊耳销轴处理

三河闸位于江苏省洪泽县境内,洪泽湖东南角,是淮河入江水道的控制口门.水闸闸门吊耳和销轴是闸门启闭的关键部件,必须确保其安全可靠.自2001年起,三河闸钢闸门运行过程中发现,部分吊耳销轴锈死不能转动,起吊时钢丝绳弯曲.分析了销轴不能转动的原因,提出了处理的方法,阐述了施工工艺及注意事项,为大型水闸闸门销轴更新处理作了有益探索.     

平面弧形双开闸门闸下水流流动特性研究

通过平面弧形双开闸门物理模型试验,对闸门对称开启、不对称开启和浮起运行三种情况的闸下水流流态进行了观测,测量闸门上下游水位、过闸流量、闸门开度等水力参数,分析闸下水流流态,总结出平面弧形双开闸门运行时闸下水流流动的特性。闸门对称开启时,闸下没有影响闸门运行的不良流态,主流居中,两侧回流区对称;闸门不对称开启时,闸门的开度小比开度大时对流态的影响大;闸门浮起运行时,闸下海漫段主流偏于两侧,河道中心部位形成两个强弱周期转换的回流区。     

保证生态流量下乐昌峡弧形工作闸门稳定性研究

为保护乐昌峡水利枢纽下游丰富的动、植物资源以及满足社会、经济对水量的需求,基于模型试验并结合数值模拟研究了保证该水利枢纽下游生态流量时的弧形工作闸门与两侧闸墩的水动力特性。结果表明,溢洪道与放空底孔弧形工作闸门在下泄生态流量时动位移都可以忽略不计,两侧闸墩的振幅也很小,可以满足稳定性的要求。研究成果为保障枢纽下泄生态流量并同时保证大坝乃至水利枢纽的安全性提供了科学依据。     

弧形闸门安装中常见故障及解决方法

介绍了弧形闸门安装的基本要求,针对弧形闸门安装时,弧形闸门上下运行时发出响声、闸门底部闸喷水或漏水、螺孔漏水等常见故障现象,分析产生原因,提出解决方法.     

弧形闸门安装中常见故障及解决方法

介绍了弧形闸门安装的基本要求,针对弧形闸门安装时,弧形闸门上下运行时发出响声、闸门底部闸喷水或漏水、螺孔漏水等常见故障现象,分析产生原因,提出解决方法.     

双向翻转弧形闸门的过闸流态及泄流能力研究

双向翻转弧形闸门可根据运行需要,动水双向启闭,过闸水流形态为可为宽顶堰流、薄壁堰流,也可为孔流,门型较为新颖。以上海新石洞水闸改造工程为背景,进行了该新式水闸的水工水力学模型试验,研究了双向翻转弧形闸门的过流方式,根据试验结果分析了不同过闸形态时的综合流量系数规律及过流能力的计算方法,希望能为类似水工闸门的水力设计提供参考。     

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。