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摘要對(duì)閘門在堰面位置不同對(duì)流量系數(shù)的影響進(jìn)行了研究，在模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，分析、擬合出兩種不同情況量系數(shù)的公式，用測(cè)定兩種情況下壩面壓強(qiáng)分布的對(duì)公式進(jìn)行了分析．關(guān)鍵詞流量系數(shù)；閘孔出流；實(shí)用堰法分類號(hào)ＴＶ１３２影響曲線型實(shí)用堰Ｉｂｏ恒定出流流量系數(shù)ｐ的因素很多，如堰剖面曲線形式、堰面上閘門形式、閘門相對(duì)開度、閘門切口方向、閘門在堰面上的位置及堰上實(shí)際水頭Ｈ和設(shè)計(jì)水頭Ｈｄ的比值Ｈ／Ｈ。等，過去國(guó)內(nèi)外有許多單位和個(gè)人對(duì)此問題進(jìn)行過研究，但到目前還沒有人提出由于閘門在堰面位置的不同對(duì)流量系數(shù)Ｖ的具體影響．本文對(duì)高壩平板閘門閘孔恒定出流流量系數(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)在其它邊界條件相同的情況下，閘門位于堰頂和閘門向下０．４Ｈ。兩種情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、計(jì)算整理，提出了兩種情況量系數(shù)Ｉｔ—ｅ／Ｈ的關(guān)系曲線（即公式），并進(jìn)行了理論分弧形鋼閘門有啟閉靈活、啟門力小、擋水面積大等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用到較大的進(jìn)、泄水工程中。但弧形鋼閘門的設(shè)計(jì)與施工要求精度較高,制作、安裝難度大。經(jīng)過多年設(shè)計(jì)施工積累,本人認(rèn)為在水閘弧形閘門設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。一、閘門主要尺寸的確定(一)閘門高寬比的確定一般露頂式弧形鋼閘門門葉的高寬比應(yīng)控制在卜 左右比較。如果此值過大,將造成主梁尺寸過大以及焊接變形不宜控制、剛度變差、外形不美觀等缺點(diǎn)。在閘門過水?dāng)嗝娌涣藢?shí)際要求時(shí),又相差不多,應(yīng)優(yōu)先采取加高門頁(yè)高度的辦法來解決,盡量避免用加寬閘門的,當(dāng)然也可采用閘門孔數(shù)的。(二)面板半徑及支鉸位置的確定露頂式弧形鋼閘門面板半徑(R)一般采用R二(1．l－l．5)H(H為閘前正常水位)。如果面板半徑增大,則啟門力相應(yīng)減小,但閘墩尺寸則要相應(yīng)加大,否則,反之。在實(shí)際設(shè)計(jì)中可根據(jù)具體情況和要求靈活。對(duì)于支鉸位置一般應(yīng)高出下游水位0．5米左右,以保證其不被泥沙堵塞隨著我國(guó)水利事業(yè)幾十年的迅猛發(fā)展，水工鋼閘門的應(yīng)用需求不斷。在眾多類型的水工鋼閘門中，弧形閘門由于其具有封閉的孔口面積大、閘墩高度小、過水條件、啟閉迅速、埋件少等優(yōu)點(diǎn)，了非常廣泛的應(yīng)用。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，弧形鋼閘門在其應(yīng)用歷史中也出現(xiàn)不少事故。大多數(shù)事故是由于其支臂失穩(wěn)造成，終原因是設(shè)計(jì)存在缺陷。按照的加理論驗(yàn)算的設(shè)計(jì)出來的閘門結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)偏大，但整體應(yīng)力分布很不均勻，致使工程的投資偏大，卻很難保證結(jié)構(gòu)整體安全運(yùn)行。因此，有必要對(duì)弧形閘門的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)構(gòu)理論是改進(jìn)閘門設(shè)計(jì)的有效之一。目前，新型閘門研究工作多集中在閘門的后期校核以及形狀方面。鮮有利用結(jié)構(gòu)拓?fù)淅碚撍や撻l門的研究成果出現(xiàn)。本文根據(jù)連續(xù)體拓?fù)淅碚摚Y(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析，較地進(jìn)行了新型弧形鋼閘門設(shè)計(jì)探討。本文結(jié)合實(shí)例，從新給出了設(shè)計(jì)新型露頂式斜支臂弧形閘門的主要步驟及結(jié)果。其主要步驟如下：首先，將設(shè)在各種水工建筑物中,閘門是一個(gè)重要的組成部分,可以進(jìn)行擋水以及泄水,是一種低水頭的水工建筑。閘門可以有效地關(guān)閉水工建筑的各個(gè)孔口,也可以根據(jù)具體的需求再開啟,任意調(diào)控水位狀態(tài)、泄水量,進(jìn)行木排、船只、竹筏等物品的放運(yùn),去除冰塊以及沉沙等。如果閥門關(guān)閉,能夠進(jìn)行擋潮、攔洪,將水位使上游可以進(jìn)行通航或是引水,還可以給一些相關(guān)的建筑或是設(shè)備檢修的時(shí)候提供一些便利。一般情況下,會(huì)在取水輸水的進(jìn)出口關(guān)鍵部位安置閘門,利用閘門可以任意開啟關(guān)閉的便利來保障建筑物的安全,保障一些利民設(shè)施的正常運(yùn)行,比如進(jìn)行灌溉、航運(yùn)、環(huán)保、發(fā)電等,即使是生活用水,也離不開閥門的控制。在工作條件方面,其實(shí)水閘與巖基上的溢流重力壩差不多。然而,因?yàn)樗l的流量很大,水頭低,而且經(jīng)常修建在一些平坦的軟土地基上,所以在沉穩(wěn)以及沉降等多方面都會(huì)存在各自的優(yōu)劣。在早期閘門中,一般使用的是平面閘門,通常用作檢修、事故等用途。隨著我國(guó)水電工程的迅速發(fā)展,尤其是西南部建立弧形閘門具有閘門門葉較輕、啟閉力小、運(yùn)行速度快、操作靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)安全的特點(diǎn),同時(shí)它所對(duì)應(yīng)的閘墩高度和厚度也較小,是眾多的閘門中為經(jīng)濟(jì)的一種門型,在水利水電工程中了廣泛應(yīng)用。1安裝特點(diǎn)大型水工弧形閘門主要由門葉、支臂、支座、止水、液壓?jiǎn)㈤]機(jī)和電控組成,其結(jié)構(gòu)上比平面鋼閘門復(fù)雜,安裝精度也較平面閘門要求高。大多數(shù)水工大型閘門安裝位于深山區(qū),作業(yè)場(chǎng)地狹小,給弧形閘門的運(yùn)輸、起吊、安裝了難度。2安裝工藝的優(yōu)選2.1制作與安裝之間的關(guān)系根據(jù)弧形閘門結(jié)構(gòu)尺寸特點(diǎn)、加工廠加工能力、施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及起重吊裝設(shè)備等條件,將大型水工弧形閘門合理分成若干構(gòu)件,在工廠內(nèi)完成各構(gòu)件的制作、預(yù)組裝及防腐等工作,然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。與此對(duì)應(yīng),弧形閘門施工分為兩個(gè)階段,前期是工廠內(nèi)分段、分塊制作,后期是現(xiàn)場(chǎng)分段、分塊拼接,并安裝就位。工廠制作優(yōu)點(diǎn)包括:1化整為零,可以操作速度;2可以實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn),制作精度與;3可以大化實(shí)現(xiàn)機(jī)械作?水閘閘門的開啟高度是工作需的一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),相對(duì)地這一數(shù)據(jù),對(duì)于工程的安全運(yùn)行、和節(jié)約用水、水文測(cè)流的準(zhǔn)確可靠等都十分重要。我省過去雖然曾經(jīng)在閘門啟閉高度顯示與控制方面做過一些工作,但沒有取得突破性的進(jìn)展.本文敘述作者解決這一問題的一些成果. 以往對(duì)于測(cè)量和控制閘門啟閉高度,一般使用標(biāo)尺法、機(jī)械傳動(dòng)法、電動(dòng)指針法、數(shù)字顯示法等幾種.前三種比較陳舊,對(duì)工作帶來不便。數(shù)字顯示法是將閘門啟閉高度用數(shù)字的形式顯示出來,操作人員可以無視差地讀出這一啟閉高度的數(shù)值,IvJ門啟閉可以在電路中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,技術(shù)比較*.通常,使用這種的儀器都是由傳感器和顯示控制儀組成,目前使用的傳感器大致盤式、光電式和機(jī)械電觸點(diǎn)式等三種.這三種傳感都有其不足之處,影響數(shù)字顯示測(cè)量閘門啟閉高度技術(shù)的實(shí)用性.碼盤式傳感器的碼盤是采用印刷線路板技術(shù)制造的,表層易氧化,與觸針不良,出現(xiàn)錯(cuò)碼,顯工程樁況 宋隆水閘位于高要市金渡鎮(zhèn)東5 kni處的聯(lián)安圍內(nèi),為宋隆河出口,兼有防洪和排澇的雙重作用,圍內(nèi)集水面積417.28 bl尹。捍衛(wèi)耕地18 666.7hm2,人口28萬,是聯(lián)安圍內(nèi)的一座中型水閘。水閘建于1923年,原設(shè)防低,經(jīng)過了70多年的運(yùn)行,工程已日趨老化,設(shè)備殘缺,閘門嚴(yán)重銹蝕,雖前后維修8次,仍難以工程安全運(yùn)行要求。為確保工程安全,因此,對(duì)宋隆水閘按100年一遇的防洪進(jìn)行除險(xiǎn)加固,在原宋隆水閘出口西江側(cè)新建一座涵閘,新水閘包括涵祠、鋼閘門、啟閉機(jī)室3部分,腸洞截面尺寸為7mxgm(寬x高)。水閘縱剖面見圖1。閘門為防洪工作門.當(dāng)西江水位上漲,為防止洪水倒灌人圍,則關(guān)閉閘門,當(dāng)宋隆河水自西江時(shí),則開啟閘門。2問.的提出 1995年完成的(宋隆水閘除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)說明書),鋼閘門為平面定輪閘門,粵水電管字【1995]66號(hào)文