水下液控充水阀在高水头平面闸门上的应用

水下超过100m闸门安装需要解决高水头叠梁门节间水封的有效性、闸门水面运输及高扬程水下吊装、大面积和门槽内窄小空间深水清理淤积物、接近氦氧混合气潜水120m极限作业深度的深潜作业、高危作业安全管理、水下地形和水工结构复杂等技术难题,工程具有技术难度高、风险大及不确定因素多等特点。通过分析,采用综合性的专业解决方案和风险控制措施,完成了二套8节叠梁闸门的水下安装,闸门封水效果良好,满足工程施工要求,为今后类似工程提供了可借鉴的经验。

针对平面闸门在正常启闭过程中启门力和闭门力计算的复杂性和不确定性,以某水电站主底孔高水头平面钢闸门为例,综合考虑了摩擦力、门顶水压力、底缘顶托力、下吸力对启闭力的影响,闸门与闸墙间的水封接触采用constraint-function算法,利用有限元软件adina对不同闸门开度下的启闭门进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果表明,数值计算结果与物理模型试验结果虽存在一定的误差,但最大启闭力结果相近,可为闸门启闭机的选型设计提供参考。

根据高水头闸门止水元件的工作特点,采用改进的门尼-里夫林模型进行非线性有限元仿真分析,并比较2种不同特性的止水元件在工作过程中的应力与变形规律以及粘弹性变化特点.仿真计算表明水封设计时选择硬度较小,适应变形能力较优且接触应力较大的止水元件能更有效地止水,计算成果为解决工程实际问题提供了科学合理的依据,并为类似工程设计提供了有益的参考.

介绍了液压技术在解决抽水站检修闸门漏水难题中的应用,对在液压系统设计和安装中主要考虑的问题及处理办法进行了阐述。

鉴于高水头闸门水封的接触状态直接影响闸门的正常运行,根据钢闸门水封接触分析理论,建立了某水电站主底孔高水头平面钢闸门、水封和闸墙支承整体三维有限元模型,基于constraint-function接触算法,采用有限元软件adina对该闸门关门挡水和启闭过程中水封接触问题进行了有限元计算分析,获得了不同闸门开度下水封的接触应力、接触状态等变化规律及高水头平面钢闸门水封封水性能,为实际工程设计提供了参考依据。

高水头船闸水力学的关键技术问题之一是阀门及阀门段廊道的空化。解决此问题的关键技术,包括合理确定阀门段廊道布置高程和廊道体型、输水阀门选型和开启方式等。对这些问题进行了较详细的分析和论述,并结合工程实例重点介绍了输水阀门和阀门段廊道防空化气蚀措施的最新设计研究成果,即根据不同的阀门段廊道体型,配合门楣通气,同时辅以其他通气方式,能有效地抑制阀门底缘空化,提高阀门段廊道整体抗空化能力,还减少了阀门段廊道的埋置深度,节省土建工程量。

给出了用微分型本构模型研究橡胶类止水材料粘弹性的三参量流变公式。结合止水材料的粘弹性试验分析了高水头作用下止水材料的粘弹特性对其止水效果的影响,并根据材料的应力松弛函数从理论上计算出三种止水材料的有效止水时间。该理论方法对橡胶类止水材料的粘弹性研究具有普遍意义,可以为实际工程提供科学有益的指导。

拉西瓦水电站导流洞封堵闸门挡水水头高达165m,采用上游止水。由于实际埋件安装存在较大偏差,常规水封已不能满足闸门封水要求,导致无法下闸蓄水。为解决此工程难题,应用有限元对伸缩式水封进行非线性模拟计算,同时进行模型试验,研究确定了闸门采用伸缩式水封的改造方案。实际运用表明,伸缩式水封能够较好地适应门槽的安装偏差,保证了顺利下闸及可靠封水。

基于小湾水电站高水头闸门水封止水试验,对伸缩式水封的工作原理和止水效果进行了研究。试验证明,如果伸缩式水封及压板体型选择合理、材质选择合适,则可以满足承压水头200m的止水要求。对伸缩水封的设计、制作和运行提出建议,以供工程参考。

减压阀在高水头电站技术供水应用经验

双向止水在闸门设计工程中的应用越来越广泛。该文结合工程设计实践,归纳总结平面闸门中三种常用的双向止水的特点、适用条件及三者间的比较,并给出工程实例,供参考。

邦朗电站底孔闸门安装创造了一套快速、高效、优质的施工经验,此文介绍了采用复合钢板制造的高水头箱型密闭门槽及铜止水闸门的安装施工经过,安装过程中发现的设备缺陷及处理情况,以及据此总结的施工经验及提出的一些建议。

结合工程实践,探讨高水头弧型闸门水封充压系统的设计。选用充压伸缩式止水,可以利用背压达到良好的止水效果。设计中选取水作为充压介质,并采用囊型隔膜式气压水罐为保压装置,以确保系统的正常工作。充压、排水泄压、充水排沙排气及清洗等几种工况显示,该水封充压系统具有良好的工作性能。

本文对高水头弧形闸门伸缩式水封的改进作了一些探讨。作者提出了高水头弧形闸门伸缩式水封先以压缩空气作为充压介质(从理论上分析,是完全可行的)。这样,止水闸门有三大好处,可供同行们参考借鉴。

高水头闸室闸门小开度情况下,根据闸前的水流流态可分为闸前有长有压段、短有压段两类,根据闸后水流流态可分为自由出流和淹没出流两类。平板闸门的流量系数公式形式应随着闸前闸后的水流条件的不同而不同,对于不同的类别应采取相应的流量系数公式进行计算。通过试验推导出高水头闸室平板闸门小开度闸前为长有压段闸后为自由出流的闸孔处流量系数,为工程设计和运行提供了试验依据。

针对有关工程的初步设计,进行了水轮机进水阀的应用研究。通过调查和数学计算,进行了高水头蝶阀与球阀的技术经济比较,并进行了相关论证分析。结果表明,在满足水轮机进水阀运行功能的前提下,在一定的水头范围内(如:250m),水轮机进水阀采用高水头蝶阀最为经济,可以较大幅度地节约水轮机进水阀设备投资,从而提高设备的投资效益。

在高水头平板闸门小开度运行条件下,闸后水流流态较为复杂,采用目前计算水面线的公式来研究具有较大难度。fluent具有稳定性好、收敛速度快的优势,通过结合高水头下平板闸门小开度的水工模型试验利用其建立合理的数学模型,模拟三维门槽水流的速度场与边壁的压力分布,计算模型进口段以及闸后段水流的压力、流速场、紊动能和紊动能耗散率等的分布规律。将数值计算结果与试验实测结果进行对比分析,二者结果基本吻合,验证了数值模拟方法处理工程问题的可行性。

夹山子水库高水头平面钢闸门设计

北疆某重力坝底孔旁通充水阀因冬季冻裂漏水。在保证安全的前提下,采用封堵球、水下摄像头等设备,在规定的时间段内对其进行了更换,使其在短期内恢复了正常运行。这种特殊处理措施可为类似工程提供有益的借鉴和参考。

高水头船闸存在的主要关键技术问题是船闸输水阀的空化与空蚀问题。本文在综合研究国内外改善输水阀门空化的措施基础上,提出了突扩廓道体型以及减免输水阀门空化,通过物理模型试验和原型观测研究,充分论证了突扩廓道体型减免空化的效果,结合三峡工程连续五级船闸水力学试验研究,优化了突扩廓道体型,提出了结构简单,具有很强抗空化能力的底扩体型。

(一)内蒙河套灌区,中小型建筑物平板闸门,多年来一直使用橡皮止水,往往达不到理想的止水效果,常常是关闸而流水不止。斗、农渠的小型闸门多数不设止水,闸门漏水这一普遍存在的问题长期没有得到妥善解决。在灌区内,干渠、分干渠以下各级渠道的用水时间仅为干、分干渠行水时间的1/2～1/3。因此,在灌溉季节观察到大小渠道不管是否用水总是常流水。在水资源日益紧缺和水费逐步提高的情况下,不仅造成水资源的严重

钢纤维砼是在普通砼中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型多相复合材料，这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻滞砼内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，以能显著地改善砼的抗拉、抗弯、抗冲击、抗疲劳性能及具有较好的延性在道路、机场、桥梁、隧道、海洋、建筑和耐火材料结构等方面得到大量使用，但在水工建筑物上使用不多。本文以钢纤维砼在我县水利枢纽上的首次尝试，介绍了钢纤维砼的特点、设计过程、施工方案及使用效果。