2019小水電技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì)第6-3部分：金屬結(jié)構(gòu)

小水電技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì)第6-3部分:金屬結(jié)構(gòu)小水電技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì):63第部分金屬結(jié)構(gòu)/:P目次……………………………………ⅡⅢ前言引言………………………123451范圍…………………………1111規(guī)范性引用文件………………術(shù)語(yǔ)和定義……………………………………設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求設(shè)備選擇和布置………………………………………512223344一般要求閘門布置…5………………5閘門門型和孔口尺寸………………5啟閉機(jī)……………………5制造運(yùn)輸及其他……………………5表孔溢洪道金屬結(jié)構(gòu)布置深式泄水孔金屬結(jié)構(gòu)布置5………………………5引水發(fā)電系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)布置…………………………6785水力設(shè)計(jì)和計(jì)算………………………659閘門荷載計(jì)算…………………………6啟閉力計(jì)算……………………6通氣孔面積計(jì)算……………………6平面閘門門槽型式選擇與計(jì)算……………金屬結(jié)構(gòu)防腐……………7一般要求涂料保護(hù)……………7……………………7金屬熱噴涂保護(hù)…………………7犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)…………………………金屬結(jié)構(gòu)工程量()……………………A附錄資料性附錄摩擦系數(shù)資料性附錄)附錄B半理論半經(jīng)驗(yàn)公式系數(shù)ⅠP引言。、、小水電是廣泛認(rèn)可的解決偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)電氣化問題的重要可再生能源盡管歐洲北美南美和中,(國(guó)等大多數(shù)國(guó)家都擁有很高的裝機(jī)容量但許多發(fā)展中國(guó)家受到許多因素的阻礙包括缺乏全球認(rèn)可的小水電好案例或標(biāo)準(zhǔn)仍有大量小水電資源未得到開發(fā)。,本導(dǎo)則將通過應(yīng)用全球現(xiàn)有的專門知識(shí)和最佳實(shí)踐解決目前缺乏適用于小型水電站的技術(shù)導(dǎo)則,、。的問題讓各國(guó)利用這些達(dá)成共識(shí)的導(dǎo)則來(lái)支持他們目前的政策技術(shù)和生態(tài)環(huán)境對(duì)于機(jī)構(gòu)和技術(shù)能,,力有限的國(guó)家將夯實(shí)他們發(fā)展小水電的知識(shí)基礎(chǔ)從而制定鼓勵(lì)小水電發(fā)展的優(yōu)惠政策和吸引更多的,。,小水電投資以促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展本導(dǎo)則對(duì)所有國(guó)家都是有益的特別是在技術(shù)知識(shí)比較缺乏的國(guó)家中分享經(jīng)驗(yàn)和最佳實(shí)踐。本導(dǎo)則適用于裝機(jī)容量0MW。,、、及以下的小型水電站可作為小型水電站規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)和管理的技術(shù)性指導(dǎo)文件《》。●●小水電技術(shù)導(dǎo)則術(shù)語(yǔ)給出了小型水電站常用的專業(yè)技術(shù)術(shù)語(yǔ)和定義《》、,小水電技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì)給出了小型水電站設(shè)計(jì)的基本技術(shù)要求方法學(xué)和程序?qū)I(yè)涵蓋了、、、、、、、、電站選址規(guī)劃水文工程地質(zhì)工程布置動(dòng)能計(jì)算水工機(jī)電設(shè)備選型施工工程造價(jià)估、、、。算經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)投資社會(huì)與環(huán)境評(píng)價(jià)等《》、、、、●小水電技術(shù)導(dǎo)則機(jī)組對(duì)小型水電站水輪機(jī)發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)主閥和監(jiān)控保護(hù)。及直流電源系統(tǒng)設(shè)備提出了具體的技術(shù)要求《》?！瘛裥∷娂夹g(shù)導(dǎo)則施工對(duì)小型水電站施工技術(shù)提出了規(guī)范性指導(dǎo)意見《》、、小水電技術(shù)導(dǎo)則管理對(duì)小型水電站項(xiàng)目管理運(yùn)行維護(hù)技術(shù)改造和工程驗(yàn)收等技術(shù)方面提出了規(guī)范性指導(dǎo)意見。ⅢP小水電技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì):-3第6部分金屬結(jié)構(gòu)1范圍、、本部分規(guī)定了小型水電站對(duì)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備選擇和布置水力設(shè)計(jì)和計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)防腐等的具體要求。2規(guī)范性引用文件。,下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文件。,()。凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改適用于本文件小水電技術(shù)導(dǎo)則術(shù)語(yǔ)和定義34術(shù)語(yǔ)和定義界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求、、。,、、41金屬結(jié)構(gòu)包括攔污柵閘門清污機(jī)和啟閉設(shè)備在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括總體布置選型制、,,,。造安裝時(shí)應(yīng)與其他專業(yè)密切配合進(jìn)行全面分析作出最優(yōu)設(shè)計(jì),、、、、42金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件編制應(yīng)了解工程任務(wù)運(yùn)用條件和要求水位控制要求棄水和漏水的影響工、,。程總體布置施工進(jìn)度與安排特別是對(duì)水工建筑物的布置和施工安排43設(shè)計(jì)閘門的基礎(chǔ)資料應(yīng)包括有關(guān)法規(guī)或規(guī)范及環(huán)境保護(hù)等對(duì)工程運(yùn)行的要求或規(guī)定。還應(yīng)根據(jù):具體情況準(zhǔn)備下列有關(guān)資料);a工程的任務(wù)和水工建筑物的布置);b閘門的孔口尺寸和運(yùn)用條件)、、、、;c水文泥沙水質(zhì)冰情漂浮物和氣象方面的情況)、、;d閘門的材料制造運(yùn)輸和安裝方面的條件)地震及其他特殊要求等。e5設(shè)備選擇和布置51一般要求、,、、、51金屬結(jié)構(gòu)總體布置內(nèi)容應(yīng)包括確定閘門啟閉機(jī)的設(shè)置位置明確孔口尺寸閘門型式數(shù)量運(yùn)。行方式以及與運(yùn)行有關(guān)的布置要求,,,52金屬結(jié)構(gòu)的布置和型式應(yīng)結(jié)合工程的整體規(guī)劃和水工建筑物的總體布置進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、、、。選用質(zhì)量可靠安全適用技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案1P52閘門布置,、51閘門在水工建筑物中的布置宜保持水流平順避免出現(xiàn)門前橫向流和漩渦門后淹沒出流和回。,。流現(xiàn)象閘門布置在進(jìn)口時(shí)應(yīng)避免閘門底部和頂部同時(shí)過水,,52對(duì)重要的深底孔閘門或采取水力操作的閘門應(yīng)選擇合理的水道布置和體形保證閘門及門槽。段獲得良好的水力條件,,,53當(dāng)水工建筑物有泄洪或發(fā)電等要求時(shí)孔口應(yīng)布置在不同高程在平面上宜錯(cuò)開布置不宜。重疊,,54引水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置的閘門應(yīng)按照機(jī)組的保護(hù)要求以及引水發(fā)電系統(tǒng)的布置特點(diǎn)綜合考慮閘、。,門的布置型式和操作運(yùn)行方式在多泥沙多污物的河流上電站進(jìn)水口附近一般設(shè)置泄沙排污底孔或。排沙廊道、55兩道閘門之間或閘門與攔污柵之間的最小凈距應(yīng)滿足門槽混凝土強(qiáng)度與抗?jié)B啟閉機(jī)布置與運(yùn)、,。m1行閘門安裝與維修和水力學(xué)條件等因素的要求且不宜少于。5556露頂式閘門頂部應(yīng)在可能出現(xiàn)的最高擋水位以上有的超高。7具有防洪功能的泄水和水閘系統(tǒng)工作閘門的啟閉機(jī)應(yīng)設(shè)置備用電源或動(dòng)力,,8永久建筑物的潛孔式閘門門后不能充分通氣時(shí)應(yīng)在緊靠閘門下游的孔口頂部設(shè)置通氣孔其,。上端應(yīng)與啟閉機(jī)室分開并應(yīng)有防護(hù)設(shè)施,、59閘門的平壓設(shè)施宜采用設(shè)置于門體上的充水閥也可采用節(jié)間充水小開度充水或其他有效設(shè)。平壓設(shè)施的操作應(yīng)和閘門啟閉聯(lián)動(dòng)并應(yīng)在啟閉機(jī)上設(shè)置小開度的行程開關(guān)。對(duì)機(jī)組尾水閘門的,施。平壓設(shè)施宜利用機(jī)組排水系統(tǒng)從下游充水53閘門門型和孔口尺寸、,51閘門的門型應(yīng)根據(jù)工程對(duì)閘門的運(yùn)行要求閘門工作條件和啟閉機(jī)型式并結(jié)合各類閘門的特,。點(diǎn)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定、、52閘門的孔口尺寸應(yīng)滿足過閘流量閘門承受的總水壓力運(yùn)行條件以及閘門和啟閉機(jī)的制造安。裝等要求,;,。53當(dāng)水頭高時(shí)宜采用寬高比小的孔口當(dāng)水頭低時(shí)宜采用寬高比大的孔口54啟閉機(jī),,,51在總體布置中應(yīng)比較各種類型啟閉機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)分析閘門的啟閉運(yùn)用方式除考慮啟閉機(jī)本身的,。功用還需考慮其他應(yīng)用的可能與必要性,、、:52啟閉機(jī)型式可根據(jù)閘門型式尺寸孔口數(shù)量及運(yùn)行條件等因素按以下要求選用)a靠自重或加重關(guān)閉和要求在短時(shí)間內(nèi)全部開啟的閘門宜選用固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)或液壓?jiǎn)ⅰｉ]機(jī))。b需要短時(shí)間內(nèi)全部開啟或有下壓力要求的閘門宜選用液壓?jiǎn)㈤]機(jī))。c孔數(shù)多且不需要同時(shí)局部均勻開啟的平面閘門宜選用移動(dòng)式啟閉機(jī)啟閉機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)開啟,。閘門的時(shí)間要求確定并考慮有適當(dāng)?shù)膫溆昧块T式啟閉機(jī)應(yīng)兼顧壩面金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及大壩。的檢修需要)。,d需要下壓力的小型閘門宜選用螺桿式啟閉機(jī))。e選用啟閉機(jī)的啟閉容量不應(yīng)小于計(jì)算啟閉力應(yīng)留一定的安全余量,:53啟閉機(jī)揚(yáng)程可根據(jù)運(yùn)行條件決定并應(yīng)滿足以下要求)。a1m~2m溢流閘門可提出水面以上快速閘門可提到孔口以上)。b2P)。c閘門檢修更換可提到檢修平臺(tái)以上4當(dāng)采用移動(dòng)式啟閉機(jī)操作多孔口閘門或閘門在操作過程中吊桿裝卸頻繁時(shí)宜采用自動(dòng)掛脫,5。。,:;梁其型式可根據(jù)工作條件選用機(jī)械式或液壓式等閘門設(shè)置自動(dòng)掛脫梁時(shí)應(yīng)滿足以下要求)閘門宜設(shè)置上游止水。,a如閘門設(shè)置下游止水時(shí)應(yīng)注意自動(dòng)掛脫梁水下工作的可靠性),;b自動(dòng)掛脫梁入水工作時(shí)應(yīng)注意水流擾動(dòng)對(duì)其穩(wěn)定性的影響);c門槽施工安裝精度能適應(yīng)自動(dòng)掛脫梁能在多孔口槽內(nèi)使用)、、();d自動(dòng)掛脫梁應(yīng)設(shè)導(dǎo)向定位安全裝置和排氣水孔),、;e自動(dòng)掛脫梁應(yīng)作靜平衡試驗(yàn)入槽前不應(yīng)有傾斜阻卡等現(xiàn)象),。f當(dāng)工作溫度低于0℃時(shí)還應(yīng)有防止操作時(shí)或入水后掛脫部件結(jié)冰的措施55制造運(yùn)輸及其他,,51在進(jìn)行閘門總體布置時(shí)閘門的制造材料及定型閘門所需的零部件種類數(shù)量應(yīng)盡量少宜采用、。標(biāo)準(zhǔn)化定型化的產(chǎn)品,。52閘門制造時(shí)的加工工藝與安裝時(shí)拼裝焊接等技術(shù)宜避免采用特殊的裝置與設(shè)備3平面閘門應(yīng)作靜平衡試驗(yàn)。當(dāng)閘門的傾斜值超過設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)予配重,。5,、、、,54設(shè)備運(yùn)輸時(shí)宜采用便于分件分件少件小件輕剛度大的門型或材料盡量避免設(shè)備尺寸超、。限超重的情況,、、,,55在施工或運(yùn)行期間對(duì)閘門及部件的存放拼裝檢修和鎖定場(chǎng)所都應(yīng)有總體設(shè)計(jì)和布置便于、。操作維修和安全適用、、、、,56應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻惹闆r如日照氣溫雨量雷雹風(fēng)沙等綜合考慮設(shè)置啟閉機(jī)房的必要性和啟、、、。閉機(jī)類型運(yùn)行與檢修情況及上述閘門部件拼裝存放檢修場(chǎng)所等啟閉機(jī)房與拼裝場(chǎng)地均應(yīng)保證運(yùn)。。行操作人員的安全與方便機(jī)房及場(chǎng)地內(nèi)的閘門井口邊緣應(yīng)設(shè)置防止雜物滾落井中的結(jié)構(gòu)措施。57應(yīng)合理布置備用動(dòng)力的設(shè)置地點(diǎn),。58在寒冷有冰凍地區(qū)應(yīng)對(duì)冬季有操作要求的閘門結(jié)構(gòu)及門槽采取因地制宜的防冰凍措施56表孔溢洪道金屬結(jié)構(gòu)布置:51檢修閘門及啟閉設(shè)備應(yīng)按以下要求進(jìn)行)a,。檢修閘門的型式可采用平面滑動(dòng)閘門也可以根在溢洪道工作閘門的上游宜設(shè)置檢修閘門。據(jù)工程實(shí)際情況采用疊梁或浮式疊梁),,當(dāng)水庫(kù)水位每年有足夠的連續(xù)時(shí)間低于閘門底檻并能滿足工作閘門的檢修要求時(shí)也可不設(shè)檢修閘門。但如果該時(shí)段由于氣候嚴(yán)寒等原因而不適宜于檢修時(shí)仍應(yīng)設(shè)置檢修閘門,。)c,,露頂式泄流孔口的閘門前一般不設(shè)事故閘門但對(duì)于某些重要工程或兼有過木要求的溢洪道工作閘門必要時(shí)也可設(shè)置事故閘門。),當(dāng)溢洪道采用平面工作閘門并設(shè)有移動(dòng)式啟閉機(jī)操作時(shí)可采用增設(shè)扇備用工作閘門的方法來(lái)解決工作閘門及其門槽的檢修。),,e當(dāng)泄水系統(tǒng)中的多孔口工作閘門設(shè)有移動(dòng)式啟閉機(jī)操作時(shí)其檢修閘門應(yīng)考慮多孔共用具體、。設(shè)置數(shù)量需視孔口數(shù)量工程重要性以及工作閘門的適用狀況和維護(hù)條件等因素綜合考慮:52表孔工作閘門的型式及高程應(yīng)考慮以下因素)a,,、表孔溢洪道工作閘門的選型應(yīng)根據(jù)樞紐的運(yùn)行要求閘門的工作條件啟閉機(jī)型式和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素綜合考慮?？刹捎闷矫骈l門和弧形閘門。),。閘門底緣在堰頂上坐落的位置宜設(shè)于最高堰頂略偏下游處當(dāng)工作閘門上游同時(shí)設(shè)有檢修3P,、,閘門時(shí)其位置還應(yīng)滿足啟閉機(jī)的布置及閘門的安裝運(yùn)行和維護(hù)檢修的要求但不宜設(shè)置過低。3溢洪道水閘系統(tǒng)工作閘門的操作設(shè)備應(yīng)設(shè)有可靠的常用電源和備用動(dòng)力。備用動(dòng)力宜采用、,5。,,柴油發(fā)電機(jī)組對(duì)于啟閉力較小的啟閉設(shè)備應(yīng)設(shè)置手動(dòng)裝置作為備用動(dòng)力但閘門開啟時(shí)間應(yīng)滿足洪水調(diào)度要求。57深式泄水孔金屬結(jié)構(gòu)布置、:51事故閘門檢修閘門及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))a,深式泄水孔應(yīng)設(shè)事故閘門滿足工作閘門所在水道的上游或下游發(fā)生事故時(shí)能在動(dòng)水中關(guān)閉,?？卓谝部捎糜趽跛蚣孀鳈z修閘門),,深孔事故閘門的位置和門槽體形的選定應(yīng)有利于所在水道或進(jìn)口段水力學(xué)條件的改善通常?？蓞⒄找呀üこ痰念愃平?jīng)驗(yàn)或通過必要的水力模型試驗(yàn)加以擇定)c,,當(dāng)深式泄水孔為無(wú)壓孔并設(shè)有移動(dòng)式啟閉機(jī)操作閘門時(shí)其進(jìn)口事故閘門的設(shè)置套數(shù)可考慮幾個(gè)孔口共用一扇閘門。但當(dāng)深式泄水孔為有壓孔工作閘門設(shè)置于出口處時(shí)每個(gè)孔口可單獨(dú)設(shè)置一扇閘門。,,),。d當(dāng)深式泄水孔下游水位經(jīng)常淹沒底檻時(shí)必要時(shí)應(yīng)設(shè)置下游檢修閘門)排沙孔的布置應(yīng)盡量靠近發(fā)電灌溉的進(jìn)水口或船閘閘首等需要排沙的部位。排沙孔進(jìn)口段、e宜設(shè)置進(jìn)口閘門。根據(jù)排沙閘門的具體條件必要時(shí)可設(shè)置高壓水槍,。:52深孔工作閘門的型式可按以下要求確定)a:。,弧形閘門深孔泄流控制設(shè)備可優(yōu)先選用弧形閘門當(dāng)閘門孔口尺寸較大且操作水頭大于,,。時(shí)或者考慮改善深孔工作閘門的水力學(xué)條件及有部分開啟要求時(shí)宜選用弧形閘門):,平面閘門當(dāng)改善拱壩內(nèi)泄水道的出口布置或者當(dāng)深孔閘門不作部分開啟運(yùn)用且對(duì)門槽作出,。妥善設(shè)計(jì)時(shí)可采用平面閘門)c:,錐形閥當(dāng)布置條件能妥善解決自由射流對(duì)電站下游建筑層設(shè)備等的不利影響時(shí)可采用錐形。閥作為深孔工作門:53深孔工作閘門及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))a,,工作閘門應(yīng)設(shè)于進(jìn)口有壓短管的末端門后接無(wú)壓明流段門前壓力段宜保持有一定的收縮率其進(jìn)出口面積之比可為1。)。若泄水隧洞有彎道時(shí)工作閘門尚宜布置深式泄水孔的無(wú)壓明流段在平面上宜作直線布置在最末彎道下游水流平穩(wěn)的直段上。)c,,當(dāng)工作閘門設(shè)置在有壓深式泄水孔中段時(shí)可通過選擇合宜的出口收縮壓板和孔身壓力坡線,。,增大孔內(nèi)壓力改善進(jìn)口和閘槽附近的壓力分布條件閘門啟閉過程中應(yīng)避免有壓流和無(wú)壓流交替出現(xiàn)。當(dāng)工作閘門及啟閉機(jī)械設(shè)于有壓孔的出口時(shí)可采用弧形閘門但應(yīng)注意處理好弧門推力傳遞的支承結(jié)構(gòu)。如出口選用平面閘門為改善水力條件可采用超空穴射流門槽,,,。58引水發(fā)電系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)布置、:51進(jìn)水口攔污柵清污機(jī)及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))a,、,攔污柵應(yīng)根據(jù)電站的重要性雜物的性質(zhì)數(shù)量及對(duì)攔污柵的要求來(lái)設(shè)置從布置上宜利用水,,、流流向及有利的地形位置等條件宜避免和減少雜物在攔污柵前沿積聚并使進(jìn)柵水流平順、,、。阻力損失小清理方便以及便于安裝檢修和更換攔污柵的布置應(yīng)滿足水電站進(jìn)水口的形式要求。4P),、。,攔污柵的設(shè)計(jì)荷載應(yīng)根據(jù)河流污物性質(zhì)數(shù)量及清污措施決定引水發(fā)電系統(tǒng)的攔污柵宜,。、,2m采用水位差設(shè)計(jì)特殊情況具體分析確定對(duì)污物較多的清污條件差的河流適。當(dāng)提高設(shè)計(jì)水頭)c、。攔污柵的清污方式可采用人工清除機(jī)械清除和提柵清除等幾種方式:52進(jìn)水口檢修閘門及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))進(jìn)水口處宜設(shè)置檢修閘門。當(dāng)電站機(jī)組利用小時(shí)較低停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)且能滿足事故或快速閘門的檢修要求并對(duì)門槽等。a檢修閘門的形式可選用平面滑動(dòng)閘門),,,b,。埋設(shè)件采取適當(dāng)安全措施保證施工質(zhì)量時(shí)也可不設(shè)進(jìn)口檢修閘門)c,,當(dāng)多機(jī)組電站進(jìn)口檢修閘門設(shè)有移動(dòng)式啟閉機(jī)操作時(shí)閘門可設(shè)置多孔共用其設(shè)置數(shù)量應(yīng)根據(jù)孔口數(shù)量工程重要性以及事故或快速閘門的適用狀況維修條件等因素確定一般臺(tái)、、,;,。6機(jī)組可設(shè)置進(jìn)口檢修閘門一套臺(tái)機(jī)組以上每增加臺(tái)可增設(shè)一套),,可將檢修閘門與攔污柵共槽布置門槽及其埋設(shè)件的設(shè)置應(yīng)滿足閘門和攔污柵的啟閉要求結(jié)構(gòu)強(qiáng)度還應(yīng)按照檢修閘門設(shè)計(jì)。:53進(jìn)水口事故閘門及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))a,,;當(dāng)機(jī)組或鋼管要求閘門作事故保護(hù)時(shí)對(duì)壩后式電站其進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置快速閘門和檢修閘門,,引水式電站除在明管及水輪機(jī)前不設(shè)進(jìn)水閥的地下埋管首端設(shè)置快速閘門外宜在長(zhǎng)引水道。,,進(jìn)口處設(shè)置事故閘門河床式水電站當(dāng)機(jī)組有可靠防飛逸裝置其進(jìn)水口宜設(shè)置事故閘門和。,,。,檢修閘門經(jīng)過論證事故閘門具備檢修條件也可不設(shè)置檢修閘門對(duì)貫流式機(jī)組電站進(jìn)、((水口應(yīng)設(shè)置攔污柵檢修閘門或事故閘門尾水出口應(yīng)設(shè)置事故閘門或檢修閘門),事故閘門應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)組或壓力鋼管的事故保護(hù)要求進(jìn)行設(shè)置當(dāng)機(jī)組發(fā)生事故而導(dǎo)水機(jī)構(gòu)關(guān)閉失靈時(shí)或當(dāng)壓力鋼管發(fā)生意外事故時(shí)事故閘門應(yīng)能緊急關(guān)閉。當(dāng)引水管道或機(jī)組檢修,,,,。時(shí)可用于擋水兼作檢修閘門)c對(duì)于引水式電站應(yīng)在引水道進(jìn)口設(shè)置檢修閘門或事故閘門。對(duì)于長(zhǎng)引水道調(diào)壓井處的壓力,。管道進(jìn)水口宜設(shè)置快速閘門或事故閘門),當(dāng)水電站快速或事故閘門設(shè)于調(diào)壓井內(nèi)并經(jīng)常停放于門槽內(nèi)時(shí)應(yīng)考慮調(diào)壓井涌浪對(duì)閘門停放或下降的不利影響。),,,e快速閘門的關(guān)閉時(shí)間應(yīng)滿足對(duì)機(jī)組防飛逸和壓力鋼管保護(hù)的要求其下降速度在接近底坎,/。m5時(shí)宜不大于),,。f快速閘門的啟閉設(shè)備應(yīng)有就地操作和遠(yuǎn)方操作的兩套系統(tǒng)并應(yīng)配有可靠的電源)(),。g電站進(jìn)水口事故快速閘門和檢修閘門宜在靜水中開啟在電站進(jìn)水口應(yīng)設(shè)有可靠的測(cè)壓。設(shè)施:54尾水閘門及啟閉設(shè)備可按以下要求設(shè)計(jì))a水輪發(fā)電機(jī)組尾水檢修閘門宜在靜水中啟閉。對(duì)進(jìn)水口設(shè)置檢修閘門的貫流式機(jī)組電站則尾水出口應(yīng)設(shè)置事故閘門。),臺(tái)機(jī)組可設(shè)置兩套6臺(tái)機(jī)組以上每增加,尾水檢修閘門通常采用平面滑動(dòng)閘門一般。?？稍僭鲈O(shè)一套閘門多孔共用時(shí)宜配置移動(dòng)式啟閉機(jī))c,。尾水閘門的充水平壓宜從尾水方向引水6水力設(shè)計(jì)和計(jì)算61閘門荷載計(jì)算61作用在閘門上的靜水壓力可按表1中的公式計(jì)算。5P表1靜水壓力計(jì)算序號(hào)水壓力圖形計(jì)算公式1總水壓力P=2B2s12P力作用點(diǎn)位置Hc=Hs31總水壓力P=(-)γH2H2B2sx21(H2)P力作用點(diǎn)位置Hc=xH-3s+HsHx1總水壓力P=2-γ(Hh2s343HhhP力作用點(diǎn)位置Hc=-·Hsss3Hh總水壓力PγHs=(-)Hx1P力作用點(diǎn)位置Hc=-Hhs21總水壓力P=-)-]γHhhH2B2sx53HH2-H3HH23P力作用點(diǎn)位置Hc=sxxsss3H22Hhhx1P=2B2s1[π12]?s=2+-2+)B?1?2?1?22661x=2B21x[π12]βx=2-2+)Bβ1?2β?212:=(-)+(-)總水壓力PPP2VV2sxsxP()表1續(xù)序號(hào)水壓力圖形計(jì)算公式121s=2B21s[π1]?s=2---B?1?2?2?)22171x=2B21x[π12]βx=2-2+)Bβ1?2β1?22:=(-)+(-)總水壓力PPP2VV2sxsx121s=2B21s[π(-???s=2--(-212B?2?1?2?2281x=2B21x[π12]?x=2-+Bβ1?β?2)221:=(-)+(-)總水壓力PPP2VV2sxsx1s=γH(+)21ss[π1?s=2+-2+????21]22122s-)B?1?R2、、P計(jì)算公式同本表序號(hào)6x式中Vx:—;;;;s上游水平分力上游垂直分力下游水平分力下游垂直分力—sxxHsHxR9———上游水頭下游水頭——弧門面板曲率半徑—,3;γB水的容重一般對(duì)淡水可取—兩側(cè)止水間距—孔口寬度—,h閘門高度計(jì)算到頂止水62作用在閘門上的動(dòng)水壓力可按下列規(guī)定計(jì)算:7P),a高水頭下經(jīng)常動(dòng)水操作的工作閘門或經(jīng)常局部開啟的工作閘門設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮閘門各部件承,受不同程度的動(dòng)力荷載可根據(jù)閘門不同型式及其水流條件將作用在閘門不同部件上的靜荷。。1載分別乘以不同的動(dòng)力系數(shù)動(dòng)力系數(shù)值宜取對(duì)露頂式弧門主梁與支臂宜取工程中水流條件復(fù)雜的重要工作閘門其動(dòng)力系數(shù)應(yīng)作專門研究。當(dāng)進(jìn)行閘門剛度。,1,。驗(yàn)算時(shí)不應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)),():11當(dāng)采用如圖所示底緣形式時(shí)上托力可按公式計(jì)算…………(1)PHDBβtts1式中:—,;PHγ上托力t、,;D1m見圖s1—,;m兩側(cè)止水距離—,/;m3,水的容重—,,,=βt上托力系數(shù)當(dāng)驗(yàn)算閉門力時(shí)按閘門接近完全關(guān)閉時(shí)的條件考慮取β當(dāng)t,,,2計(jì)算持住力時(shí)按閘門的不同開度考慮β可參照表取用特殊情況應(yīng)通過水工t;,,2aH模型試驗(yàn)論證表中β值適用于閘后明流流態(tài)且對(duì)泄水道閘門t(,(Haa為引水道的孔高對(duì)電站快速閘門為電站快速閘門關(guān)閉時(shí)閘后kk;,明滿流轉(zhuǎn)換臨界開度關(guān)于臨界開度的確定問題可根據(jù)已成工程類比或參考有關(guān),;,試驗(yàn)研究報(bào)告計(jì)算必要時(shí)可通過水工模型試驗(yàn)確定在一般情況下亦可暫按H估算圖1閘門底緣示意圖表2上托力系數(shù)βt/8Da1246000—524—:注a1α閘門開啟高度—閘門底止水至上游面板的距離(閘門底緣的上游傾角見圖)c(),、21要下吸力可按公式計(jì)算當(dāng)溢流壩閘門水閘閘門和壩內(nèi)明流底孔閘門底緣布置符合圖、,:求以及下游流態(tài)良好通氣充分時(shí)可不計(jì)下吸力8P…,………(2)PDBss2:式中,;P下吸力s—,;Dm閘門底緣止水至主梁下翼緣的距離2—,/、2m2ps閘門底緣2部分的平均下吸強(qiáng)度可按計(jì)算當(dāng)流態(tài)良好通氣充分并符,。1合圖閘門底緣布置要求時(shí)可適當(dāng)減少()(),,63作用在閘門上的水平淤沙壓力可按公式3和公式4計(jì)算當(dāng)閘門擋水面傾斜時(shí)應(yīng)計(jì)及豎向。淤沙壓力1?è??……………()n=γh2°-B32nn?2÷………()γ-γ4n0w:式中nγ—,;淤沙壓力—,/;m3淤沙的浮容重n—,/;γm3淤沙的干容重0—,/;m3γ水的容重w—;n淤沙的孔隙率—,;hm閘門前泥沙淤積厚度n—,;Bm閘門前泥沙淤積寬度—°?淤沙的內(nèi)摩擦角4漂浮物撞擊力可按公式5計(jì)算():6Wvp…………(5)z=:式中—,;P漂浮物撞擊力z—,,根據(jù)河流中漂浮物情況按實(shí)際調(diào)查確定;W漂浮物重量p—,/;vgtms;水流速度—重力加速度—,,應(yīng)根據(jù)實(shí)際資料估算。s撞擊時(shí)間62啟閉力計(jì)算:61平面閘門啟閉力應(yīng)按以下方法計(jì)算)a、、,動(dòng)水中啟閉的閘門啟閉力計(jì)算應(yīng)包括閉門力持住力啟門力的計(jì)算具體計(jì)算方法按下列:規(guī)定)()。,(、6閉門力按公式計(jì)算計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)需要加重加重方式有加重塊水柱或機(jī)械下,。壓力等為負(fù)值時(shí)依靠自重可以關(guān)閉…………(6)FT+T)-nG+PwTGt)))():7持住力按公式啟門力按公式計(jì)算F+W+P-P-)……(7)(TGjsxt():8計(jì)算()…………(8)FT+T+P+WQTxGjs():9滑動(dòng)軸承的滾輪摩阻力按公式計(jì)算P()…………(9)=fr+f1R9P)():滾動(dòng)軸承的滾輪摩阻力按公式計(jì)算R???11…………(10)=?÷Rdè))():滑動(dòng)支承摩阻力按公式計(jì)算……………()………()P():止水摩阻力按公式計(jì)算P3:T式中、、、,;FwnFF分別為閉門力持住力和啟門力Q—,;摩擦阻力安全系數(shù)可采用T—,;n計(jì)算閉門力用的閘門自重修正系數(shù)可采用G—,;'計(jì)算持住力和啟門力用的閘門自重修正系數(shù)可采用G—,,;G閘門自重當(dāng)有吊桿時(shí)應(yīng)計(jì)入吊桿重量計(jì)算閉門力時(shí)可不計(jì)吊桿的,;重量門重可采用浮重—,;WSG作用在閘門上的水柱壓力—,;加重塊重量j,;包括底緣上托力及止水上托力底緣上托力可按式)進(jìn)行P上托力t;計(jì)算—,,()進(jìn)行計(jì)算;P2下吸力可按式x—,;T支承摩阻力P—,;作用在閘門上的總水壓力—,;rR滾輪軸半徑—,;滾動(dòng)軸承的平均半徑1—,;Rdf滾輪半徑—,;滾動(dòng)軸承滾柱或滾珠的直徑—,,;按附錄A確定滾動(dòng)摩擦力臂—,;止水摩阻力—,;作用在止水上的壓力、、,,、,f1f2f3滑動(dòng)摩擦系數(shù)計(jì)算持住力應(yīng)取小值計(jì)算啟門力閉門力應(yīng)取大值按。A附錄確定),,靜水中開啟的閘門其啟閉力計(jì)算除計(jì)入閘門自重和加重外尚應(yīng)考慮一定的水位差引起的。;1m1m~摩阻力露頂式閘門和電站尾水閘門可采用不大于的水位差潛孔式閘門可采用。、,。5m的水位差對(duì)有可能發(fā)生淤泥污物堆積等情況時(shí)尚應(yīng)酌情增加:62弧形閘門啟閉力應(yīng)按以下方法計(jì)算)a()。,,,。閉門力按公式啟門力按公式:計(jì)算計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)需加重為負(fù)值時(shí)依靠自重可以關(guān)閉1()…()FW=TTr+Tr+Pr]01t3G2R1)():計(jì)算1()…………()FQ=TTr+Tr+GR+Pr]01G2j1x4R2式中、、、、———、、、rrrrr分別為轉(zhuǎn)動(dòng)鉸摩阻力止水摩阻力閘門自重上托力和下吸力對(duì)弧形閘01234,;m門轉(zhuǎn)動(dòng)中心的力臂P、(),;1Rm分別為加重或下壓力和啟門力對(duì)弧形閘門轉(zhuǎn)動(dòng)中心的力臂2,()。止水摩阻力按公式計(jì)算。其他符號(hào)意義同前),、,,c弧形閘門在啟閉運(yùn)動(dòng)過程中力的作用點(diǎn)方向和力臂隨運(yùn)動(dòng)而變化因此必要時(shí)可繪制啟閉,。力過程線以決定最大值:63攔污柵啟吊力應(yīng)按以下方法計(jì)算)a():在靜水中啟吊時(shí)其啟吊力按公式計(jì)算…………()F≥mQGm:式中—,;FQmm攔污柵啟吊力—,;污物的超重系數(shù)可采用—,,,;污物的重量攔污柵自重按柵條間部分堵塞考慮堵塞面積可根據(jù)污物情況決定—,;G,—。'自重修正系數(shù)采用G),(),在動(dòng)水中啟吊時(shí)其啟吊力除按公式計(jì)算外還應(yīng)考慮攔污柵部分堵塞后形成水位差的,2m。影響選用水位差不得大于63通氣孔面積計(jì)算,()()61設(shè)于泄水管道中的工作閘門或事故閘門其門后通氣孔面積可按經(jīng)驗(yàn)公式和公式計(jì),()()():18算也可按半理論半經(jīng)驗(yàn)公式和公式及公式計(jì)算Qa≥QvAaa…………(16)[v]…………()……(18)awQaw((1)]1β==KF-rQv9…………()r=e式中:a—,;m2通氣孔的斷面面積—,/;Qm3s通氣孔的充分通氣量a[],/,/,/;vvms通氣孔的允許風(fēng)速采用對(duì)小型閘門可采用a—,/;ms閘門孔口的水流速度wA—,。m2閘門后管道面積—,;βQwrv氣水比通氣流量與泄水流量之比—,/;m3s閘門一定開啟高度下的流量—;閘門孔口斷面的弗勞德數(shù)—,/;ms閘門孔口斷面平均流速—,;eKabm閘門開啟高度、、,。B各區(qū)間的系數(shù)見附錄,62引水發(fā)電管道快速閘門門后通氣孔面積可按發(fā)電管道面積的選用事故閘門的通氣孔。面積可酌情減少,,。63檢修閘門門后通氣孔面積可根據(jù)具體情況選定不宜小于充水管面積P64平面閘門門槽型式選擇與計(jì)算,,。61泄水系統(tǒng)平面閘門的門槽型式可選用Ⅰ型及Ⅱ型門槽其適用范圍和體形參數(shù)如表3表3平面閘門門槽的型式形狀參數(shù)和適用范圍槽型圖形門槽幾何形狀的參數(shù)適用范圍①D②D泄水孔事故閘門門槽和檢修閘門門槽;①水頭低于的溢流壩堰頂工作門較優(yōu)寬深比②;合宜寬深比門槽ⅠⅡ③③、;門槽初生空化數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式電站進(jìn)水口事故閘門快速閘門門槽泄水孔工作閘門門槽,:/為KWD公式適用④當(dāng)水流空化數(shù)i/(約相當(dāng)于水頭低于或流速于WD為K20小于時(shí)①D合宜寬深比①,泄水孔工作閘門門槽其水流空化數(shù)②W較優(yōu)錯(cuò)距比⊿K約相當(dāng)水頭為(或流0;20;速為時(shí)③較優(yōu)斜坡X=~R②高水頭短管道事故閘門門槽其水流、1;K;空化數(shù)且小于時(shí)④較優(yōu)圓角半徑③,K>要求經(jīng)常部分開啟其水流空化數(shù)50mmD或圓角比0;的工作閘門門槽⑤K門槽初生空化數(shù)i④K水頭高于其水流空化數(shù)0可根據(jù)已有科研成果及工的溢流壩堰頂工作閘門門槽)程實(shí)例類比選用,,62當(dāng)門槽附近邊界體形特殊流態(tài)復(fù)雜或要求經(jīng)常部分開啟的工作閘門門槽上述兩種槽型無(wú)法,,適應(yīng)時(shí)可參照已建工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)并通過水工模型試驗(yàn)選擇合適的門槽型式以謀求增加門槽段水流。K空化數(shù)值的合理措施或其他方法(,/),63當(dāng)水流空化數(shù)K約相當(dāng)于水頭高于或流速大于時(shí)除選用Ⅱ型門槽或其,,、,、他特殊槽型外根據(jù)工程具體情況在門槽上下游一定范圍內(nèi)宜采用鋼板低水灰比的高強(qiáng)度等級(jí)混;,。凝土或其他抗蝕護(hù)面材料襯護(hù)施工時(shí)要求體形準(zhǔn)確表面平整():4水流空化數(shù)K可用公式計(jì)算6(P+P-Pγ1aV…………(20)K=v2()2g:式中,;P緊靠門槽上游附近的斷面平均壓力1—,,;P2大氣壓力見圖a—,,;Pγvg3水的飽和蒸氣壓見圖V—,/;m3水的容重—,/;ms緊靠門槽上游附近斷面的平均流速—,/。ms2重力加速度P圖2大氣壓力與高程的關(guān)系曲線圖3水的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系曲線,。,6