闭门速度对事故闸门门体水力荷载影响研究

抽水蓄能电站引水洞水流边界条件复杂,研究在事故工况下事故闸门动水闭门可靠性以及闭门速度对事故闸门闭门持住力的影响十分必要。以响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门为研究对象,按重力相似准则建立比尺为1∶22的水力相似模型,通过模型试验,对响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门在不同闭门速度工况动水闭门过程中门体水力荷载及通气孔风速进行了研究。测量分析结果表明:闭门速度在1.126~2.835 m/min范围内时,事故闸门均能依靠门顶形成的水柱动水关闭,闭门速度对事故闸门动水闭门过程中的门体水力荷载及通气孔的风速影响较小。研究成果对抽水蓄能电站进水口事故闸门的设计和运行具有重要参考价值。     

构皮滩拱坝放空底孔提高挡水位时结构复核研究

构皮滩水库正常运行时,放空底孔由进口挡水门挡水,挡水门若需检修则要利用底孔出口的工作门挡水,该工作门及闸门支撑结构的设计挡水水位为死水位590 m。但水库实际长期在死水位以上运行,为减少挡水门检修时的弃水,需研究放空底孔工作门抬高挡水水位的可行性。采用材料力学法和三维有限元法,分别针对工作闸门、闸门支撑结构、底孔结构开展了复核研究,通过计算可知,构皮滩拱坝放空底孔具备安全拦挡595 m水位的能力,且有一定裕度。     

不同闭门速度下的闸门水动力特性数值模拟

采用RNG k-ε湍流模型、VOF模型及动网格技术,对平面闸门动水关闭过程进行了数值模拟,分析了闭门时闸门区的流场特征及闸门门体水动力特性,发现闸底附近压力梯度大,闸下压力沿水流方向逐渐减小;研究了以不同速度闭门时闸门底缘的压力情况,发现闭门速度对底缘压力影响较小,可适当增大闭门速度,快速闭门,确保闸门体系的安全运行。研究结果可为事故闸门的水力设计及运行提供一定的参考依据。     

流量对事故闸门门体水力荷载影响数值模拟研究

抽水蓄能电站事故闸门动水闭门可靠性及门体水力荷载特性一直是闸门设计和运行中的核心问题,本文通过数值模拟,对响水涧抽水蓄能电站上库进水口事故闸门在不同事故流量工况下动水闭门过程的门体水力荷载进行研究,并与模型试验结果进行比较分析,相同事故工况的数值计算成果和模型试验成果吻合较好,表明采用RNG k~ε模型和VOF方法对平面闸门动水关闭的非恒定流过程进行数值模拟能够取得较好的结果。数值模拟计算结果表明流道的过流量对事故闸门门体水力荷载影响显著,初始事故流量越大,闸门动水关闭过程中闸门区满流向明流过渡时刻的闸门相对开度越大,闸门上游底缘上托力越小,事故闸门动水闭门的持住力相应越大。事故流量由151 m~3/s增大至800 m~3/s时,闭门持住力增大约20%。计算分析结果可为相关闸门的设计和运行提供参考。     

孔板泄洪洞事故闸门动水下门实验研究

在泄洪洞事故闸门动水下门过程中，洞内可能产生巨大的噪音和强烈的振动。为了保证孔板泄洪洞的运行安全，在理论分析的基础上，对孔板泄洪洞事故闸门动水下门过程进行实验研究。试验中，量测了泄洪洞沿程的脉动压力，事故闸门门井进口的风速等，并观测了孔板洞内的流态和分析了中闸室噪音和振动的成因并提出了相应的措施。     

重点输水工程取水口闸门临时下闸安全评价

文章通过对辽宁省某事故闸门门体结构设计和强度的复核,验证了闸门门体在校核水位下的强度满足临时挡水要求;通过结构力学、材料力学和有限元法对闸门闸墩混凝土结构强度进行复核,得出闸墩在最不利工况荷载下满足安全运行要求。     

水闸基于检修闸门系统的事故闸门研究与应用

针对众多水闸工作闸门存在破坏隐患却无事故闸门应急抢险问题,提出在检修闸门系统的基础上构建事故闸门方案:配置能在动水中依靠自重关闭的事故闸门,借用检修门槽安装事故闸门,借用检修闸门启闭机械启闭事故闸门。验算闸门闭门力,为满足闸门闭门要求,设计事故闸门采用叠梁,适当降低单块叠梁的高度以降低水压力,行走机构采用滚轮,滚轮轴简支,在满足强度的基础上尽量降低轴直径。验算门槽轨道强度,对不符合事故闸门安装、行走条件的结构进行改造。控制事故闸门自重在启闭机械额定起重量以内,配置起吊闸门水下自动脱钩装置,并确保起升高度满足要求。设置侧滚轮,防止闸门启闭时卡阻。三河闸门槽轨道为混凝土,滚轮行走接触应力大于规范要求,因一时不能改造门槽,设计在钢滚轮外缘设置橡胶轮圈,以降低接触应力。     

十三陵蓄能电厂上池事故闸门控制系统改造

0 引言 十三陵蓄能电厂由上池蓄水池、地下厂房和十三陵水库3部分组成。上池到水泵/水轮机约500 m的落差,引水管为压力钢管。上池进出水口事故闸门是为了检修球阀、压力钢管,或者当它们发生事故时能及时切断上池来水。在距上池进出水口约155 m处,为每条引水隧洞设置了一道事故闸门。该事故闸门正常情况下为静水启闭门,事故情况下可以由远方进行动水关门。 上池进出水口事故闸门是保证十三陵蓄能电厂安全运行的重要设备,对于其可靠性的要求较高。其控制系统由启升回路、降门回路,以及欠压、过流、超     

溪洛渡水电站泄洪洞事故闸门动水下门试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞具有泄量大、流速高等特点,事故闸门动水下门过程中的水力学特性以及门体结构的动力性能直接关系到泄洪洞运行的技术可行性和安全可靠性。通过模型试验研究了事故闸门关闭过程中泄洪洞内的水流流态、门体的水动力荷载特性以及门槽段动水压力特性、通气孔风速,并根据试验结果分析了该闸门动水下门过程中的可靠性,通气孔风速特性和门槽段压力特性。     

河湾水电站金属结构方案设计及蓄水安全复核

针对河湾水电站不同建筑物功能,设计选择不同闸门及启闭型式和布置方案。取水口事故门选用平面定轮钢闸门、溢洪道工作门选用露顶式弧形闸门、放空底孔进口事故门选用潜孔式平面定轮钢闸门,出口工作门选用潜孔式弧形钢闸门,配套选用卷扬或液压启闭方式。安全复核结果表明,金属结构设备选型和结构布置能够满足电站蓄水和安全运用要求。     

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。     

大跨度浮体门动力稳定及流激振动试验研究

随着我国水闸工程的不断兴建,超大尺寸的泄水闸不断涌现。巨型浮体门也开始应用于超大跨度闸孔的挡泄水运行。由于该型闸门采用浮箱单侧立轴平面旋转型门型,其运行特征与常规直升式或上翻式弧形闸门不同,且需在动水中启闭运行,存在水动力作用和水位雍高等带来的门体振荡、动力稳定等一系列技术难点,因此通过特制的 1∶25水弹性振动模型考查不同下泄流量及不同启闭速度下浮体门的振动和稳定性特征。通过闸门结构的水力结构特征试验,系统进行闸门启闭运行的稳定性和安全性研究,获得大闸孔闸门结构在特定条件下的振动加速度、振动位移、刚体晃动量以及闸门支铰力、支铰立轴动态位移等动力参数。揭示浮体门闭门过程中动水流速和自动闭门关系,提出避免出现闸墩碰撞,启闭门钢丝绳全程受力控制等措施。获得了需要严格控制闸孔下泄水流流速流量、降低闸门启闭速度,确保浮体门运行安全性的基本结论。该项研究成果为类似大型泄（挡）水闸工程设计建设提供了参考依据。     

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。     

水工附环闸门闭门过程水力特性数值模拟研究

基于VOF方法对某水电站中孔事故附环闸门闭门过程进行数值模拟研究。采用三维标准k-ε紊流数学模型模拟计算了相关水流特性,通过对闸门区流道、门叶孔道以及闸门井内流线运动、流速分布、压强分布及门叶所受动水荷载等进行计算分析,得到了事故闸门闭门过程中的相关水力参数随闸门开度变化的曲线。研究成果可为类似闸门体型的设计运行以及工程体型优化提供依据。     

抽水蓄能电站尾水闸门事故下闸的水力特性和闭门力分析

一、概述一般常规水电站,尾水闸门都是静水启闭的检修闸门。至于抽水蓄能电站,当采用地下厂房,尾水隧洞较长,而整个尾水洞没有动水下门的闸门时,其尾水闸门应按事故闸门设计较合理。如某工程,厂房和变电站等全部设置在深厚岩石覆益的洞穴之中,有埋设的高压引水管道和较长的尾水压力隧洞,分别与上池和下池相衔接。厂房机组中心高程为29m,上池最高水位高程566m,下池最高水位高程96m。     

胜利水库平面钢闸门水压加重结构的应用

新疆策勒县胜利水库在设计水位运行时坝下放水涵洞的工作闸门靠自重总有关闭不畅的问题,设计部门对该闸门启门、闭门的工况进行了实际调查,结合实际情况,通过试验研究,提出利用水压加重结构给工作闸门加重的方法,顺利解决了这一问题.     

关于短胸墙平板闸门的水力计算

一、问题的提出 短胸墙平板闸门是指闸门下游胸墙门楣较短的闸门型式,常作为电站引水管道进口的快速事故闸门。在其闭门的大部分过程中,因门楣短,闸门与胸墙之间存在缝隙泄流(当闸门的水平止水与门楣接触时无缝隙流)。其效果是使闸门下游水位提高,闸门上总水压力减小,从而减小滑动摩擦力,使闸门下不到底的危险性也大大减小。     

密云水库潮河输水隧洞除险加固方案分析研究

基于对密云水库潮河输水隧洞原设计及施工情况的深入调查研究,依据现行规范计算复核,通过模型试验验证,分析了水库整体运行方式调整变化对隧洞单体工程功能和运用产生的影响,明确了隧洞存在的安全问题。经方案比选确定隧洞进口改造加固采用"龙抬头"方案。以此,彻底消除了进口前明拱段结构安全隐患,提高了闸门运行、检修和事故快速下门的可靠性,满足了隧洞全时段各工况安全运行使用要求。     

高坝泄流诱发事故闸门的爬行振动研究

事故闸门承担着上/下游发生事故时在动水中紧急落门,以封堵水流、防止事故扩大的重要任务,然而闸门无法完全落门并伴随爬行振动的工程问题屡屡发生,不仅导致无法封堵水流,在紧急情况下可能造成严重损失,而且使相关结构受到强烈的冲击荷载,对启闭设备及闸门的长期安全运行极为不利。从系统控制理论的基本观点出发,将由动/静摩擦力转换导致的非线性摩擦特性从闸门动水落门过程中剥离出来作为一个单独的环节,并合理选取被控量与参据量,构建了负反馈控制系统模型以描述上述工程问题。通过理论模型与工程问题互相印证、闸门爬振位移时程模拟和闭门持住力反演,表明理论模型是合理有效的。基于所提出的理论模型,阐明了闸门无法完全落门并伴随爬行振动工程问题的发生机制,为旨在避免上述工程问题的闸门改造方案提供了理论指导。     

三亚市赤田水库溢洪道金属结构改造方案探讨

赤田水库溢洪道存在诸多不安全因素。经对结构复核计算,工作闸门在高水位下主框架受力大,运行不安全;启闭设备陈旧,启门力不足;电气设备老化;无检修闸门。通过启闭设备更新,电气控制设备升级改造,闸门结构补强,增设检修闸门等措施,用有限资金获得理想的加固效果,水库得以安全正常运行。