向家坝水电站中、表孔弧形工作闸门激振工况分析

对向家坝电站中、表孔弧门在370m和380m附近水位,不同开度下的流激振动进行原型观测,综合分析了中、表孔弧门在不同水位、不同开度运行条件下的振动类型、性质和量级,评价闸门抗振性能和运行安全性;明确典型水位下弧门流激振动较强的开度区间,对闸门的运行操作方式提出建议。     

原型观测试验在泄洪闸门振动特性分析中的应用

水库表孔泄洪闸是水库大坝安全运行的重要保障。实践证明,水库泄洪闸门在动水启闭过程存在不同程度失稳现象。因此,闸门动态受力研究引起越来越多的关注。以某水库泄洪弧形闸门为工程背景,采用原型观测试验手段,对泄洪闸门振动特性进行研究,得到泄洪闸门体结构强度、固有振动特性及不同开度下的振动规律,对闸门结构运行可靠性进行评估。试验结果表明:泄洪闸门体结构静态受力安全,但在小开度及大开度均存在明显振动,中间开度运行趋于平稳。该研究成果对泄洪闸安全稳定运行具有指导意义。     

锦屏一级水电站深孔闸门流激振动水弹性模型

锦屏一级水电站挡水建筑物为305 m高的双曲拱坝,由坝身表孔、深孔和泄洪洞承担泄洪,深孔工作闸门为弧形闸门,出口尺寸为5 m×6 m(宽×高),操作水头91 m,闸门流激振动问题是设计极为关注的问题.为保证闸门泄洪安全,开展了闸门流激振动全水弹性模型仿真试验研究,并辅以三维有限元动力和静力计算,综合评估闸门的流激振动安全性.模型比尺Lr=20,用水弹性材料制作水弹性模型,试验模态分析得到的动力特性与计算值吻合.振动试验表明,该闸门在运行中未发生水力共振现象,闸门的动、静应力在安全范围内,可以安全运行.     

丰满大坝溢流设备技术改造

丰满大坝的溢流设备是 5 0年代初由前苏联设计制造的 ,经过 40多年的运行 ,闸门和启闭设备都存在不同程度的技术问题 ;同时 ,闸门最高挡水位已由 2 6 4.5 0 m抬高至 2 6 6 .5 0 m ,闸门承受的水压增加了 2 2 .4% ,并要求闸门能够准确调节下泄流量 ,故需对溢流闸门和启闭设备更新改造 .在对 3个不同的溢流门操作系统技改方案比选的基础上 ,决定 #15～#19坝段的 5扇工作闸门采用 2× 80 0 k N坝面固定式液压机操作 ,#9～ #14坝段的 6扇工作闸门采用 2× 80 0 k N单向门机配自动抓梁操作 ,这种 5孔流量调节、6孔泄洪的运行方式可以满足丰满水库的调度要求 .另外 ,原有 12扇平面钢闸门需按抬高挡水位重新设计 ,全部更换 .丰满大坝溢流门系统改造工程于 1999年底进入实施阶段 ,它是在不破坏大坝原貌基础上进行的 ,也为其他运行年久的大坝创出了一条技改的新路子 .     

表孔弧形闸门空载启闭异常振动原因试验研究

针对江山碗窑水库5#表孔弧形工作闸门空载启闭过程中存在异常振动问题,通过弧门支铰及埋件位置现状检测、不同开度下弧门位置检测、振动测试、工作应力测试、启闭力测试等原型试验以及弧门振动模态理论分析,对弧门异常振动的原因进行了深入的研究。研究结果表明：弧门上主梁左右2测点（原同一高程）的高程差随弧门开度的增加而增加,当弧门开启7.6 m时,高程差达88 mm,这和左侧支铰轴高层偏差均超标是引起弧门异常振动的2大因素;弧门异常振动主要发生在4.39 m开度内,为刚体模态中绕上轴线的旋转振动;该振动在左支臂上表现尤其显著。研究成果对表孔弧门异常振动运行的安全评估和故障处理具有重要参考价值。     

大坝深孔泄水建筑物淤堵物清理技术探讨

深孔泄水建筑物是大坝重要组成结构，发生淤堵会导致闸门启闭困难，严重影响大坝安全运行。总结了淤堵闸门启门力计算模型、淤堵物水下探测及清理技术现状，梳理了深孔淤堵物清理的技术难点，提出水下环境重构、闸门启门力计算、深孔清淤装备等方面的对策，同时指出未来还需进一步研究水下环境高精度重构技术、构建闸门启门力数值模型、研发多类型淤堵物一体化清理机器人等，以期提升大坝应对灾害的能力。     

大坝底孔弧形闸门原型振动试验研究

本文介绍了万安水利枢纽大坝底孔弧型闸门原型模态分析的方法和测得的前12阶模态及其频率和阻尼,还给出了闸门在泄洪时的振动实测资料。实测表明闸门的模态比较密集,支臂频率比门页低。在下游淹没条件下泄洪,发生强烈振动是难免的。振动观测表明,闸门在下游淹没状态下泄洪时振动强烈,并有明显的优势频率,与闸门自频率接近,运行中应力求避免这种工况。     

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性试验研究

闸门小开度运行时，在闸前水头、闸门槽的影响作用下，闸后水流流态较全开时不同，流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究，结果表明：小开度平板闸门后水流容易出现水流射顶等不良流态现象，流态沿程变化可划分为“收缩段、扩散段及破碎段”3个阶段；闸后水流水舌高度与水舌长度均随闸门开度的增加而减小，随流量的增加而增加；时均压强压力峰值与流量同步增减且压力峰值靠后，闸后底板有负压出现，容易产生空化空蚀破坏。因此在实际工程中，需要采取一定的工程措施来改善小开度平板闸门后水流流态，避免闸后出现水流射顶等不良流态现象。研究成果可为深孔平板闸门小开度的运行与防护提供借鉴。     

Hui溪水库大坝底孔的修改设计

Ｈｕｉ溪水库大坝底孔原设计为有压流园形孔，闸门进口高程在淤沙高程以下，启闭机平台高程在水库正常蓄水位以下，高水位无法运行，且有淤塞，锈蚀等情况发生，该文提出了修改底孔设计方案，将工作闸门移至廊道，改底 压流为无压流，从而避免了上述情况发生。     

官地水电站表孔闸门偏差报警原因分析与处理

基于官地水电站表孔闸门在动水启落门过程中出现偏差过大报警的现象,对闸门开度传感器的工作特性、传感器安装位置的测量数据分析,认为是左缸开度传感器与活塞杆之间的安装间隙较小所致。通过在左缸开度传感器与活塞缸基座间加装垫片的处理措施,有效解决了表孔闸门偏差过大报警的问题,经闸门试运行验证效果显著。     

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。     

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。     

高拱坝深底孔出口悬臂结构的敏感性分析

为探究高拱坝深底孔出口悬臂结构的影响因素,通过四种设计方案,分别研究闸墩厚度、支铰大梁高度、弧门推力位置以及预应力锚索对底孔出口悬臂结构关键部位应力的影响。采用ANSYS有限元分析法,建立高拱坝深底孔有限元模型,选取坝体在正常蓄水位时的运行工况进行计算。结果表明,对于100 m级以上高拱坝深底孔悬臂结构,当底孔出口悬臂结构大于25 m时,在其关键部位会产生较大的拉应力。因此,建议通过在闸墩布置预应力锚索和调整闸墩厚度来减少闸墩与坝下游面相交处的拉应力,通过在支铰大梁两侧布置预应力锚索和增大支铰大梁高度来减小闸墩内侧与大梁相交处的拉应力。该研究结果可以为降低高拱坝深底孔出口悬臂结构关键部位或者相类似悬臂结构的应力提供一定参考。     

岩滩水电站扩建工程尾水启闭机排架施工方法

常规电站尾水出口启闭机排架与尾水中心线垂直,可直接利用尾水闸墩顶部做施工平台,岩滩水电站扩建工程尾水出口闸墩在平面上是错开式布置,与洞轴线斜交34.42°,排架现浇混凝土的承重支撑难度大,工期紧。结合现场施工环境,从闸墩顶部开始,先施工排架框架柱混凝土到轨道梁底部,架设桁架梁施工排架轨道梁,再利用桁架反吊模板施工下两层联系梁。该施工方法为桥机安装调试争取了充裕时间,为工程首台机组按期发电创造了条件。     

拉西瓦水电站泄洪底孔事故闸门及门槽设计

拉西瓦水电站泄洪底孔4m×9m-132m事故闸门属于目前中国高水头门型。门槽水力学比较复杂,采取何种措施以防止闸门振动、保证闸门和门槽运行安全,具有广泛的代表性。通过对该闸门门型的选择、闸门和门槽的结构特点、数值分析、水力学和振动试验、三维有限元计算等方面的介绍,可为此类型闸门设计提供参考。     

高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性试验研究

通过研究高坝泄流诱发底流消能泄水建筑物振动特性与主要影响因素,建立某中表孔交叠底流消能水电站1:80水力学模型,模拟了其实际泄洪工况。通过控制单一变量原则,研究上游水位、下游水位、中表孔开度等因素对场地振动的影响,得出结论:(1)泄流诱发各泄水建筑物振动具有明显的规律性,上游水位一定时,随下游水位的升高,中孔处振幅增大,消力池底板处振动减小;(2)当上游水位升高,各结构振动有所增强,但与流量增幅相比,振动强度增幅可忽略;(3)中孔泄流存在明显的不利运行区,孔口局开6 m时振动最为剧烈,在工程应用中应避开明显的不利运行区,可通过适当控制下游水位,抬高上游水位,以达到减振目的。     

流激振动对弧形闸门启闭力的影响

为探究流激振动对弧形闸门启闭力的影响,基于玛尔挡泄洪放空洞数值模型,对弧形工作闸门进行流固耦合分析,结果表明引起闸门振动的激振力和由闸门振动位移造成的摩擦系数和摩擦力臂的变化是影响启闭力的主要因素.在此基础上对闸门振动体系进行简化,以振动理论为基础,推导出振动过程中的闸门面板压力以及振动位移变化关系式,在考虑对摩擦系数...     

防射水式门楣对潜孔事故闸门闭门特性影响研究

为降低大型水电站泄洪中孔（或底孔）事故闸门闭门过程中的门体振动,减小门槽及门槽附近区域的脉动压力强度,改善中孔流道流态,以乌东德水电站5号泄洪中孔作为研究对象,建立1〖DK(〗∶〖DK)〗25水工试验模型,研究了事故闸门动水关闭过程中中孔内水流流态、沿程压力及闸门压力等特性,分析了设置通气管、设置防射水式门楣以及常规门楣加高3种方案对闸门闭门动力特性的影响。结果表明：增设防射水式门楣结构可以有效阻断高速水流冲击门体,降低闸门振动,改善中孔流道及闸门受力条件,确保闸门安全、可靠完成动水闭门。相关经验可供类似工程借鉴。