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《深孔出口突擴弧門止水的實踐與研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、深孔出口突擴弧門止水的實踐與研究論文.freel×8m(寬×高下同)，孔口面積為72m2，工作水頭為70m，總水壓力6050t．運行不久即出現頂水封與側水封連接的角隅處水封撕裂，繼而頂水封撕裂，漏水嚴重。一股高速射流導致胸墻門楣襯砌鋼板被大面積掀起破壞，埋件裸露，影響運行。因而深孔弧形閘門的水封漏水，不僅影響觀贍，對閘門及大壩安全運行亦屬不可忽視的問題。三峽工程深孔泄量大、水頭高、孔數多，工況復雜，操作頻繁，它是三峽工程舉足輕重的泄水建筑物之一。閘門起控制流量的重要作用，弧形閘門的止水型式問題十分重要，應予以重視。為工程安危有必要進行全面客觀的調查研究，謀求對策，為決策者提供翔實
2、的參謀意見。2國內外己建深孔出口突擴弧門的建設與運行根據初步統(tǒng)計國內外采用弧門出口突擴、突跌止水布置的建、在建與擬建工程已有28座(詳見表1)，其中采用偏心鉸壓緊式水封的18座，采用伸縮式水封的10座。在監(jiān)測弧門的安全運行時往往會發(fā)現一些危害性窄縫高速射流的切割、空化、流激振動，空化噪聲及啟閉失靈等隱患，應設法消除或減免。這些故障險情往往源出于止水撕裂失效，造成漏水及射流所致。嚴重空蝕破壞及危害性振動會導致閘門變形、啟閉失靈而無法使用。以下將分述一些典型工程的運行情況及成敗經驗與教訓。2.1巴基斯坦塔貝拉(Tarbela)工程巴基斯坦塔貝拉三號泄洪洞出口斷面為4.9m×7.3m，
3、設置偏心鉸弧形閘門，設計水頭136m，兩側各突擴0.31m，跌坎高度O.38m。閘門設計精湛，曾采用10項技術革新措施，其中尤以射流節(jié)制器及Teflon銀面水封較為突出。1974年8月13日關閘后發(fā)現混凝土陡槽底板上，在殘留水泥砂漿塊凸體下游出現空蝕，后來在陡槽的起始段增設挑坎兼作通氣槽，爾后未發(fā)現空蝕跡象?；￠T在關閉時滴水不漏，止水效果良好。閘下突擴邊墻及突跌底板均未發(fā)現空蝕破壞。它是目前在多項技術指標上具有世界最高水平的突擴偏心鉸壓緊式水封的弧形閘門，運行良好，比較成功，在設計上有特色，加工工藝水平較高，并有豐富的科研成果。2.2前蘇聯努列克工程努列克工程設有5m×6m孔口，
4、110m水頭的偏心鉸弧形閘門。在設計過程中進行了大量科學研究工作。起初擬采用伸縮式變形水封，對水封在高速射流下的振動特性提供了研究成果。由于對水封材質及老化等問題有疑慮，最終改用突擴、突跌偏心鉸止水方案，閘門運行良好，尚未發(fā)現空蝕破壞等情況。2.3前蘇聯克拉斯諾雅爾斯克水電站泄洪底孔為了調節(jié)水庫蓄水量和施工期泄洪，該電站設置了8個底孔，弧門孔口為5m×5m，設計水頭100m?；￠T出口兩側各突擴0.5m，跌坎以下為混凝土襯砌。1964年建成，1967年投入運行，當時運行水頭為0～60m。1968年發(fā)現在4#、5#、8#孔的跌坎下游鄰近弧門底緣的側壁發(fā)生空蝕破壞，其中5#孔的空蝕深1
5、.5m，高5m，長15m。據資料介紹，空蝕成因是由于施工時減小了通氣管的尺寸，并且當冬季運行時，冰凍又進一步凍阻了通氣孔道，導致通氣不足而發(fā)生空蝕破壞。2.4美國德沃歇克泄水孔該壩設置了3個泄水孔，孔口尺寸為2.7m×3.8m，設計水頭為81m。采用偏心鉸弧形閘門，出口兩側突擴0.48m，跌坎高度為0.15m。為了進行護面涂料對比試驗。右側泄水孔不加護面。中間泄水孔涂以0.9mm厚的環(huán)氧樹脂。左側泄水孔涂以13mm厚環(huán)氧砂漿。在閘門下游15.2m處涂料護面和原混凝土直接連接。泄水孔泄水一個月后，三個泄水孔均發(fā)生不同程度的空蝕破壞。特別在左側泄水孔左邊墻護面末端，空蝕最為嚴重。空蝕
6、區(qū)長約6m，深0.56m，高3m。據介紹空蝕的成因是邊界不平整導致了水流空化形成空蝕。表1弧形閘門出口突擴布置的工程實例序號工程名稱國家孔口尺寸(寬m×高m)孔口面積(m2)設計運行水頭(m)總水壓力P(t)建成年代止水形式1盧卡蓬特美國2.06×3.667.5461446偏心鉸(壓緊式)2諾維爾美國2.54×3.569.0424.38204偏心鉸3二瀨日本5.00×3.4216.206910921959偏心鉸4大野日本4.00×5.3221.2835.256941960偏心鉸5湯田日本5.18×3.5318.2654.969721963偏心鉸6苑原日本5.00×3.5617.8
7、033.785701964偏心鉸7鶴田日本4.30×4.1517.8544.087501964偏心鉸8松原日本4.40×4.4017.6451.508701970偏心鉸9內川日本3.50×2.305.7555.183111973偏心鉸10科洛君利保加利亞3064.501935偏心鉸11大渡日本5.0×5.628601680偏心鉸12阿斯旺埃及4.2×3.1513.23801038偏心鉸13德活歇克美國2.75×3.8010.4576.2777偏心鉸14恰爾瓦格前蘇聯5×63080
