达州水利闸门格工程概况某水电站位于我国西南某省西北部,由-混凝土重力坝、河床溢流表、底孔、引水隧洞、右岸地下厂房以及开关站等建筑物构成。导流洞下闸至底孔过水期间,为-下游流量不断流,在左底孔下部设置1个有压临时生态导流洞(孔口尺寸6.0m×8.5m),设有一平面式封堵钢闸门,门底高程1 130.00m,设计挡水水头93m。按照设计,临时生态放水孔应在导流洞下闸之后底孔具备一定泄放能力后过流,汛期不参与度汛,汛后进行封堵。2013年4月,该水电站正式下闸蓄水。2013年6月29日凌晨,当水库水位达到约1 212m时,临时生态放水孔出现异常过流状况,造成生态放水孔封堵闸门突然出现损坏,损坏的门叶部件散落在生态放水孔流道及坝下游约80m的河道内。临时生态导流洞封堵闸门布置形式见图1。该闸门的挡水形式和水流条件均比较罕见。首图1闸门布置示意图fig.1 the layout of gate先,闸门的梁格结构面向上游且浸泡于水中,面板及水封设
达州水利闸门格在拦河坝上采用升平面闸门,是我地区应用的一种新门型,经过在岑溪县波扩水电工程大坝上运行两年的检验,闸门启闭灵活,效果-。这种门型在启门时首先直升一段,然后边上升边向下游转动,至闸门全开时成为水平状态,平卧于闸墩顶部。它与直升式平面闸门相比.既能启闭台的高度、便于施工、投资省,又能水工建筑物的杭震能力;与弧形闸门比较,亦具有闸墩短,结构简单,建筑物工程量小等优点。故在坝前校核洪水位较高的闸坝工程上采用这种门型,在技术上是可行的,经济上也是合理的。现予简介供参考.一、工程概况波扩水电站位于黄华河的中下游,枢纽工程以括拦润坝,发电厂房、船闸。挂河坝高一8米,上游控制流域面积2,010平公方里多年平均流量75 .8。秒立米,电站设i一卜装机容量为2 xz,500千瓦。大坝属四等礴级建筑物,遇按50年一洪水设计,坝前水位为67 .3米;300年4遇洪水校核,坝前水位为,70.51米,拦河项型为浆砌石混凝土支墩
达州水利闸门格平面闸门是水利水电工程中广泛采用的一种设备,其主要作用是根据工程需要封堵孔口、控制和调节水流平面闸门底缘的型式决定着闸下水流状态,对闸门的运行有着重要的影响。如果底缘的型式选择不当底缘的结构设计不合理,闸门工作时闸下水流状态-,会产生空穴,诱发闸门振动。-时,会在闸门区段发生空蚀现象,闸门结构或门槽一、平面闸门底缘的型式及其对水流状态的影响在实际工程中,平面闸门底缘的型式一般可以分为平底式底缘和锐缘两大类共四种型式,见图1。1.平底式底缘如果闸门在动水中操作,水流分离点在上游,见图1(a)。但当水流脱壁时,闸下射流与底缘之间出现空隙,由于底缘水平,空隙无法及时,此处易出现不的负压。这不仅使闸门底缘处的水压力脉动性增强,产生下吸力,而且会使闸门产生空蚀,并闸门垂直振动。理论与实践都证明,采用这种底缘型式,闸下水流的条件较差-是水流流速越大,负压就越大。但其结构简单,便于制造、安装和检修。
达州水利闸门格的闸门设计主要依据规范及手册的-理论和,设计计算繁琐、图纸修改量大,简单重复性的工作了设计人员的工作和效率。随着计算机技术的迅速发展,计算机参数化辅助技术已经广泛应用于水利工程设计各领域。将计算机及相关技术应用到设计中的各个阶段和环节,使整个设计成为一个、高的集成,以大限度地实现设计工作的“自动化”,可以将设计人员从繁杂的设计工作中解脱出来,设计效率和。catia作为一种大型通用三维工程自20世纪80年代由法国dassault system公司成功后,已广泛应用于、汽车、造船、厂房、加工装配等各大行业。目前,catia也在水利行业越来越广泛的应用,将catia三维设计应用于水工钢闸门的设计全,可突破以往的二维设计,使设计、直观。但目前业内水工钢闸门设计采用的还是,即对每一个设计任务都要进行全新的计算、手工建模、有限元分析校核概述钢闸门是水利工程中一种典型的金属结构,起到关闭、开启或局部开机水工建筑物过水口的作用。型平面钢闸门是钢闸门中常见的一种型式,其闸门门叶支承部分为支承。支承是装在门叶边梁上的轮子,其在门槽轨道上作运动,滚轮支承阻力小,因此所需的闸门启门力也小。闸门门叶结构包括面板、主梁、次梁、纵梁、边梁和滚轮等构件,在设计制造和安装前需对钢闸门主要构件的受力特性进行计算分析。《水利水电工程钢闸门设计规范》[1]中规定,平面钢闸门应按平面结构体系进行设计,将钢闸门拆分成单独的构件,同时主要构件采用杆件、刚架、梁等平面和板壳模型进行计算,不能准确描述各构件间的联系和钢闸门空间受力的实际情况[2]。有限元是一种应用广泛且实用的数值计算,在结构工程强度分析计算领域中-,近年来采用有限元对钢闸门进行计算模拟的研究日渐增多[3-12],在计算构件应力、应变方面取得一定成果。但目前该领域的研究在对钢闸门进
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