闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究(一)——闸门开启过程中的闸下冲刷

灌区水闸的闸下普遍存在着冲刷现象,以往对闸下冲刷的研究,无论采用原型观测或模型试验的方法,通常是在恒定流的水力条件下进行研究的。消能防冲设计时采用的公式,大多数也是由恒定流而得出的。实际上在闸门开启过程中,过闸水流为非恒定流,闸门开启的时段内闸下产生的冲坑深度,占一次放水过程产生冲坑深度的一半。因此在灌区水闸的消能防冲设计中应考虑非恒定流的水力条件     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究（2）：灌区水闸启 …

利用物理模型对闸门开启过程中水流进行研究,证明了闸门开启过程中和全开之后一段时间内非恒定流的存在。以圣维南方程为基础建立数学模型,利用物理模型实验数据验证,并分析了主要影响因素。从而得到适用于模拟闸门开启过程中渐变非恒定流的数学模型,为寻找水闸消能防冲设计参数提供依据。该模型经过辽阳灯塔灌区实测数据的验证,是正确合理的。     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究(2)--灌区水闸启门过程中非恒定流数值模拟

利用物理模型对闸门开启过程中水流进行研究,证明了闸门开启过程中和全开之后一段时间内非恒定流的存在.以圣维南方程为基础建立数学模型,利用物理模型实验数据验证,并分析了主要影响因素.从而得到适用于模拟闸门开启过程中渐变非恒定流的数学模型,为寻找水闸消能防冲设计参数提供依据.该模型经过辽阳灯塔灌区实测数据的验证,是正确合理的.     

环翼式桥(闸)墩防冲刷实验研究

桥(闸)墩的局部冲刷是桥梁毁坏的主要原因之一,在桥(闸)墩上加环翼式挡板的能有效地防护局部冲刷。通过水工实验,量测墩(闸)周围冲坑深度和宽度。结果表明,加上环翼式挡板后可以有效减小冲坑深度。在水深20cm,冲坑深度最大能够减少60.7%,冲坑宽度最大能够减小64.7%。     

弯曲溢洪道挑流消能冲刷坑的研究

弯曲溢洪道受弯道折冲水流产生冲击波影响,在挑流消能条件下冲刷坑偏离轴线,威胁工程安全.采用弯道整治措施(隔流墙)改善不对称人流条件,通过模型试验研究了弯曲溢洪道挑流消能冲刷坑在设置隔流墙前后的形态变化及破坏机理.试验结果表明:隔流墙的设置减小了冲刷坑深度≥20cm范围,并使冲刷坑大致呈对称分布,改善了不设置隔流墙时冲刷坑较深,且偏向较大的情况.     

水閘消能防冲设计中最不利的水位和流量组合的确定

本文建议用不恒定流的理论,代替传统的恒定流的理论,来进行闸门开启过程的水力要素的计算。此时,用不恒定流理论求出的某一瞬时的水深为ht,按恒定流理论求出的相应瞬时的水深为hδ,两者的比值为η=ht/hδ。当闸门全部开启的历时为20分钟时通过最大流量瞬时两种水深之比为η=0.493+1006.43×i。这样,流量Q设和水深ht=η·hδ的组合就是水闸消能防冲设计中的最不利组合。     

铸铁闸门在山区水库中的引用与推广

山区水库淤积严重,叠梁蓄水有诸多不便,遇洪难以开启,下闸蓄水费时费工,且漏水严重.铸铁闸门在宁夏彭阳县石头崾岘水库成功引用,解决了山区水库建设中闸门漏水的难题.     

渠道下游常水深运行非恒定流数值模拟研究

为了研究闸门调控下的梯形渠段非恒定流过渡过程,在下游常水深运行条件下,采用矩形网格特征线法,对渠段上游来水量变化和渠段上游闸门在不同线性调节方式下引起的非恒定流过渡过程进行了数值模拟,研究了渠段上游来水量变化时下游流量、上游水深变化过程,探讨了渠段上游闸门在不同线性调节方式下上、下游流量和上游水深的变化过程。结果表明,当上游来水量变化时,下游流量和上游水深经历一段时间都趋于稳定,且流量变幅越大,趋于稳定的时间也越长。闸门按线性函数式调节开度后,闸门过流流量、上游水深基本按线性规律变化,而后基本维持稳定不变。     

机翼型闸墩量水闸门水力性能试验研究

针对特设量水设施缺少调控功能和传统闸门测流精度低的问题,设计一种以机翼形量水槽作闸墩的新型量水闸门,根据测流原理分析确定试验观测参数,采用水力性能试验的方法,对不同流量Q、不同闸门开度e条件下量水闸门的过流流态变化及流量公式进行研究。结果表明:1)机翼型闸墩量水闸门各流态闸前水流平稳,上游水深和水翅最高点随流量增大而升高,随开度增加而降低;上游水面线的变化随流量增大而变小,随开度增加而变大。2)闸墩的流线体型使得堰孔流的判别阈值(闸门相对开度)发生改变,判别阈值随流量的增大而降低,而后趋于平稳,最低为0.75,高于平底坎平板闸门的判别阈值0.65。3)拟合得到新型量水闸门堰流及闸孔出流的流量公式,与实测流量对比,相对误差小于5%。本研究提出的机翼型闸墩量水闸门既实现测控一体的功能,又保证流量的精准测量,可为灌区量水设施应用及研发提供参考。     

用PC—1211型袖珍计算机进行闸孔出流的水力计算

本文给出用BASIC语言编写的闸孔出流的水力计算程序,内容包括(1)流量计算(平板闸门和弧形闸门,自由出流和淹没出流),(2)闸上游水头计算,(3)闸门开启高度计算。文中给出了各种情况的算例。     

梨树灌区渠首闸门系数率定分析及重要性

本文对梨树灌区渠首闸门系统设置、闸前流态、出口流态系数进行估算,科学地分析、计算出闸门系数,通过流量布设,水位观测断面布设,推算出了系数率定。     

楔形闸门在辽宁省水利工程中的推广与应用

由于灌区配套工程年久失修,在老灌区改造施工中采用楔形闸门施工的新技术。该技术的应用使闸门同闸槽封闭严密,止水效果好,且闸门施工简单,运用方便,节约工程投资,改善水田面积,并可以广泛地应用于闸、斗、涵、倒虹吸等工程中,一般一座闸改善面积效益为10.08万元,经济效益显著,是一种很有推广价值的新型闸门。     

橄榄坝电站对下游曼厅大沙坝河段影响研究

通过建立澜沧江橄榄坝-曼厅大沙坝河段物理模型,研究电站清水下泄对下游曼厅大沙坝河段的影响。在满足模型试验的相似要求前提下,冲刷坑的平面总体形态呈现泪滴形。在开始阶段冲刷坑的深度变化较快,达到一定深度之后,深度变化减小,最终趋于稳定,此时冲刷就达到了平衡状态。丁坝最大冲刷深度和最大冲刷宽度的纵向位置基本一致。     

基于ANSYS的撑卧式钢闸门模拟研究

撑卧式钢闸门是一种新型的闸门型式,它借助于闸门后被油缸施加到支撑桁架的推力而撑起,起到拦河蓄水的作用,闸门在开启时是通过油缸减小推力,桁架沿着设计好的轨道向下游滑动,在一制动装置的作用下,闸门逐渐倾斜泄水得以实现.本文主要用有限元分析软件ANSYS分析的方法,按实际的三维情况建立钢闸门有限元分析模型,通过对闸门振动模态分析,建立了以基频为约束条件的撑卧式平板钢闸门动力优化设计模型.本文研究结果对于撑卧式钢闸门的探索研究有重要的借鉴意义.     

虞姬沟蓄水闸加固工程闸门形式比选

升卧式平面钢闸门既保留了直升门的闸墩短而薄、受力情况好等优点,又降低了排架高度,减少施工工程量。本文介绍了升卧式平面钢闸门在虞姬沟蓄水闸除险加固工程中的应用,通过现钢质平面升卧门与原水力自动翻倒砼门两种形式闸门的优缺点比较,与橡胶坝、翻板钢闸门等方案进行了详细深入的比选,阐述了采用平面升卧门的理由、运行现状及注意事项。     

农田水利建筑物——闸门在设计制作中应注意的问题

在小型农田水利建筑物中 ,闸门按材质划分主要有钢闸门、木闸门和钢筋混凝土闸门。其中钢闸门大都用在兼有防洪作用的建筑物中 ,而田间建筑物则多采用钢筋混凝土闸门或木闸门。笔者根据多年的实践和田间建筑物的实际特点 ,简要谈谈钢筋混凝土闸门和木闸门在设计制作中应注意的几个问题。一、闸门的设计１ 门体设计钢筋混凝土闸门是根据水压力大小、分布特点及闸孔宽度确定闸门板厚度 ,然后再根据受力情况选配钢筋。木闸门是根据闸门孔口宽度、设计水头及木材弯曲应力来确定闸门板厚度。２ 止水部分设计木闸门是用螺栓固定在胸墙同侧的门板上…     

天然河道分汊口闸段过流水流特性的试验研究

鉴于天然河道分汊口地形、水力条件复杂,流量分配不易控制,在实际工程中,拟建堰闸横向组合型拦河建筑物来调节侧汊流量。采用物理模型方法,在不同流量及闸门开度条件下,研究了新型拦河建筑物闸段过流对分汊河道水流特性的影响,利用经验公式对闸门流量系数进行了计算,并且与实测值进行比较。结果表明:闸段过流时侧汊分流比明显小于全断面过流,且闸门开度和来流流量均影响分流比大小。随闸门开度增大,侧汊分流比增大,且流量越小,增幅越大;当闸门开度相同时,流量越大,侧汊分流比越小。由于水力因素复杂性和拦河建筑物非对称性,拦河建筑物上游水位、流速分布不均,闸门开度相同,流量增大,上游水位最高点向闸段侧偏移;流量增大,闸门开度增大,上游流速峰值向闸段侧偏移;在总流量为3000m3·s-1附近,上游水位不随闸门开度变化。闸门开度一定时,流量越大,闸后消力池内Fr越大,消能效果越好。总流量为4600m3·s-1时,Fr在2.5～4.5之间,产生不稳定水跃;总流量为3000m3·s-1和1500m3·s-1时,Fr在1.0～1.7之间,产生波状水跃。利用三种现行公式计算的流量系数与实测值相比误差较大,现行公式对流量系数的影响因素考虑欠缺,本研究引入闸孔侧收缩系数ε对现行公式进行修正,该修正公式的计算值均在±10%误差范围内,结果较为精确。本试验结果不仅丰富了新型拦河建筑物附近的水流运动理论,也对河道整治、新型拦河建筑物设计等相关工程提供理论支撑。     

河龙水库溢洪道闸门冬季防冰冻措施的实施

阐述水库溢洪道闸门防冰冻的设备结构、安装和运行维护防法。延边河龙水库地处吉林省东部严寒地区,水库溢流坝闸门的冬季防冰冻措施尤为重要,该水库采用潜水泵直接射流方式,防止闸前冰冻,取得很好的效果。     

吉林省团山子水库闸门防冻设备的应用技术

正闸门是水工建筑物的重要组成部分,为防洪泄洪电站发电水库安全提供了可靠保障。吉林省冬季气候寒冷,冬季结冰期较长,江河最深冻层可达到1.2m以上。进入冬季以后,如果不采取有效的防范措施对闸前结冰进行有效处理,就会导致水库闸门出现结冰现象。冬季水库水面冰层产生巨大推力,对闸门安全构成威胁。为防止冰压力对闸门造成破坏,我们经过借鉴学习和改进,设计制造安装了防冰冻设备。经过两年多的运行使用,效果满足设计达到了预期效果。     

参窝水库检修闸门喷锌防腐工程措施与质量控制

参窝水库除险加固工程中,为便于弧形闸门及门槽的检修和防腐,在原14孔弧形闸门前,增设弧形门检修闸门。本文叙述了检修闸门门槽的防腐施工工艺及质量控制。