小灣水電站放空底孔事故鏈輪閘門動(dòng)水閉門試驗(yàn)

小灣水電站拱壩壩身放空底孔工作弧門是目前我國水電站水頭最高、承受壓力最大的弧門,閘門結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜,安裝難度大。分析了放空底孔工作弧門的安裝特點(diǎn),介紹了弧門及啟閉設(shè)備的安裝技術(shù)方案。弧門及液壓啟閉機(jī)安裝施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、《小灣水電站金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求,完全滿足了首部工程防洪度汛及水庫水位調(diào)節(jié)的需要。

為檢測筒閥在大容量、高水頭機(jī)組上應(yīng)用的實(shí)際性能,借助現(xiàn)場試驗(yàn)手段,將小灣水電站筒閥動(dòng)水關(guān)閉過程中的各狀態(tài)量以電測信號(hào)形式連續(xù)采集至數(shù)字錄波儀,通過對各項(xiàng)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,定性定量地描述了筒閥動(dòng)水關(guān)閉過程中啟閉時(shí)間、接力器同步性、油缸壓力上升、穩(wěn)定性等影響因素,并通過相關(guān)計(jì)算得出了筒閥動(dòng)水關(guān)閉過程中水力下拉力的幅值及其隨筒閥接力器行程變化的趨勢,為相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

水口水電站溢洪道事故檢修閘門動(dòng)水關(guān)閉 試驗(yàn) 水口水電站溢洪道事故檢修閘門動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn) 水口水電站溢洪道事故檢 修閘門動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn) 閩江i程局(福州350003)陳仰熙 tf i/ 【摘要1介紹試驗(yàn)情況,由于持住力大大超過原設(shè)計(jì)值,造成門機(jī)卷揚(yáng) 機(jī)構(gòu)過負(fù)荷 破壞,提出了面板水封均在下游側(cè)的檢修閘門,動(dòng)水關(guān)閉時(shí)持住力計(jì)算 方法,和減少持住 力的設(shè)想.廿i董陵連 【關(guān)鍵詞】旦衛(wèi);墊壟羞圃試駐;塹l 水el水電站溢洪道事故檢修閘門,為露行情況. 頂式定輪閘門,面板水封均在下游側(cè),孔口凈 寬15m,設(shè)計(jì)水頭22.345m,閘門分三節(jié),由 手動(dòng)大肖子連接,總重227t,設(shè)計(jì)由壩頂2× 160t門式啟閉機(jī)啟閉,靜水起門,動(dòng)水下降, 作為溢洪道弧形閘門檢修或事故時(shí)的保護(hù). 門式啟閉機(jī)的額定負(fù)荷2×160t是按檢修閘 門動(dòng)水下降

介紹試驗(yàn)情況,由于持住力大大超過原設(shè)計(jì)值,造成門機(jī)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)過負(fù)荷破壞,提出了面板水封均在下游側(cè)的檢修閘門,動(dòng)水關(guān)閉時(shí)持住力計(jì)算方法,和減少持住力的設(shè)想。

拉西瓦水電站泄洪底孔4m×9m-132m事故閘門屬于目前中國高水頭門型。門槽水力學(xué)比較復(fù)雜,采取何種措施以防止閘門振動(dòng)、保證閘門和門槽運(yùn)行安全,具有廣泛的代表性。通過對該閘門門型的選擇、閘門和門槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、數(shù)值分析、水力學(xué)和振動(dòng)試驗(yàn)、三維有限元計(jì)算等方面的介紹,可為此類型閘門設(shè)計(jì)提供參考。

針對小灣水電站1號(hào)尾水出口檢修閘門豎井開挖支護(hù)施工中,上游側(cè)閘門井壁產(chǎn)生失穩(wěn)坍塌的情況,闡述了井壁破壞前后的施工狀況,從不同角度全面、細(xì)致地分析了形成塌方的原因,提出了預(yù)防及改進(jìn)的施工措施,為類似工程施工提供了借鑒和參考價(jià)值。

詳細(xì)的介紹了南歐江五級(jí)水電站沖沙底孔事故閘門金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的布置,按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果為理論依據(jù),對設(shè)計(jì)材料、部件結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行合理選擇,并給出具體的防腐措施。

本文主要介紹了小灣電站壩身底孔工作弧門的設(shè)計(jì)情況。涉及了閘門結(jié)構(gòu)型式及止水方式研究，閘門水彈性及門槽水力學(xué)試驗(yàn)研究計(jì)算，閘門結(jié)構(gòu)三維有限元分析研究計(jì)算，閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充壓伸縮主止水及輔助止水的設(shè)計(jì)研究等。

小灣水電站導(dǎo)流底孔下游側(cè)布置弧型工作門,弧門設(shè)置充壓水封裝置,給弧門結(jié)構(gòu)件的吊裝增加了難度,施工單位根據(jù)現(xiàn)場施工條件,制定出切實(shí)可行的吊裝方案,順利完成了弧門結(jié)構(gòu)件的吊裝,為后續(xù)弧門結(jié)構(gòu)件的吊裝積累了經(jīng)驗(yàn)。

詳細(xì)的介紹了南歐江五級(jí)水電站沖沙底孔事故閘門金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的布置,按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果為理論依據(jù),對設(shè)計(jì)材料、部件結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行合理選擇,并給出具體的防腐措施.

溪洛渡水電站深孔事故閘門及工作閘門的表征參數(shù)量級(jí)已達(dá)世界水平,其水力學(xué)性能以及門體結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能,直接關(guān)系到泄洪建筑物運(yùn)行的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性。本文就深孔事故閘門及工作閘門的總體布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、啟閉機(jī)型式及容量、門槽體型、水力學(xué)特性及流激振動(dòng)等問題進(jìn)行論述。通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面比較分析,深孔事故閘門選用下游止水、水柱下門的平面鏈輪閘門,閘門門型合理,門槽內(nèi)水流空穴數(shù)為27,門槽體型能滿足設(shè)計(jì)要求。工作閘門采用弧形閘門,閘門門型合理,門槽采用突擴(kuò)跌坎型,閘門出口段的水流流態(tài)較好,壓力分布均勻,在工作閘門全開時(shí),水流沒有撞擊支鉸位置,出口段頂板高程及支鉸位置合適,較好地解決了高速水流的水力學(xué)問題。

高壓高速水流對放空洞的安全影響較大,特別是在閘門門槽段容易產(chǎn)生氣蝕破壞。介紹了毛爾蓋水電站泄洪放空洞事故閘門的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合水力學(xué)模型試驗(yàn)結(jié)果,重點(diǎn)闡述了對門槽的設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了門楣及通氣孔的布置對閘門運(yùn)行過程中水流流態(tài)及持住力的影響。

本文簡述了大壩抗力體開挖的爆破問題,施工中以不同巖體洞室開挖控制爆破為例,通過試驗(yàn)對巖石、混凝土不同介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速率對比、換算,得到了以巖石垂直距離計(jì)算爆破區(qū)藥量分布的幾何中心至監(jiān)測點(diǎn)的距離,來作為抗力體相應(yīng)洞室不同巖石區(qū)域爆破時(shí)需要控制的爆破單響藥量。同時(shí),結(jié)合試驗(yàn)綜合數(shù)據(jù)分析,進(jìn)而合理地找到地下洞室開挖爆破參數(shù),減少對巖石、支護(hù)、回填灌漿、襯砌混凝土等的爆破振動(dòng)影響,確保洞室周邊巖石穩(wěn)定和開挖施工順利進(jìn)行。

小灣水電站壩肩抗力體地下洞(井)塞開挖爆破均是在缺陷巖體中進(jìn)行,在爆破開挖施工過程中,支護(hù)、回填灌漿、襯砌(回填)混凝土等工序與開挖爆破交替進(jìn)行。為避免爆破對其它工序造成影響,保證施工安全,必須要進(jìn)行相應(yīng)的爆破試驗(yàn)和安全監(jiān)測,通過對試驗(yàn)及監(jiān)測成果數(shù)據(jù)分析,優(yōu)選爆破方案。

針對三維有初始間隙的彈性摩擦接觸問題,采用新的接觸算法——有限元混合法對小灣水電站底孔弧形工作閘門支鉸進(jìn)行接觸分析。計(jì)算結(jié)果表明,雖然支鉸個(gè)別點(diǎn)的最大壓應(yīng)力超過了局部承壓容許應(yīng)力,但由于該處基本處于三向受壓狀態(tài),最大剪應(yīng)力小于抗剪容許應(yīng)力并不會(huì)導(dǎo)致屈服破壞,因此小灣水電站底孔弧形工作閘門支鉸的強(qiáng)度滿足要求。

通過對小灣水電站泄洪洞弧形工作閘門的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形測量、動(dòng)力特性測試、振動(dòng)響應(yīng)測試、啟閉力測試及脈動(dòng)壓力測試的原型觀測,找出高水頭大尺寸弧形閘門在運(yùn)行過程中各項(xiàng)參數(shù)的特征值和變化規(guī)律,對泄洪洞弧形工作閘門的運(yùn)行安全性做出分析研究,該研究成果對弧形閘門的安全運(yùn)行操作具有重要的指導(dǎo)意義。

通過對小灣水電站泄洪洞弧形工作閘門的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形測量、動(dòng)力特性測試、振動(dòng)響應(yīng)測試、啟閉力測試及脈動(dòng)壓力測試的原型觀測，找出高水頭大尺寸弧形閘門在運(yùn)行過程中各項(xiàng)參數(shù)的特征值和變化規(guī)律，對泄洪洞弧形工作閘門的運(yùn)行安全性做出分析研究，該研究成果對弧形閘門的安全運(yùn)行操作具有重要的指導(dǎo)意義。

小灣水電站大壩工程放空底孔檢修門為傾斜布置的鏈輪平板閘門,門槽埋件高度162m,安裝工期緊、難度大、精度要求高,在豎直平板門安裝中常用的懸掛重錘鋼絲的方法無法實(shí)施,對安裝測量的放樣和驗(yàn)收提出了理論上和操作上更高的要求。針對該閘門安裝精度要求高、門槽高度大、工期長的特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,我們采用了＂整體控制、分段延伸、外部檢核＂的原則進(jìn)行控制測量,確保了閘門的安裝精度。

根據(jù)小灣水電站導(dǎo)流底孔弧形閘門自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、安裝要求、施工現(xiàn)場條件,采取差分測距配合方向交會(huì)法,布設(shè)安裝專用控制網(wǎng),進(jìn)行支撐大梁、啟閉機(jī)系統(tǒng)各構(gòu)件的安裝測量放樣。

采用局部正態(tài)模型,利用計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果作為模型的進(jìn)出口邊界條件,試驗(yàn)研究了天生橋二級(jí)水電站調(diào)壓井事故檢修閘門在動(dòng)水關(guān)閉過程中調(diào)壓井和壓力鋼管內(nèi)的水流流態(tài)、通氣管風(fēng)速、懸吊閘門的鋼索拉力、閘后壓力鋼管內(nèi)壓力變化特性.試驗(yàn)表明:在下門過程中,壓力鋼管內(nèi)的水流流態(tài)平穩(wěn),壓力鋼管內(nèi)壓力和通氣管內(nèi)風(fēng)速的峰值與下門速度成線性關(guān)系,鋼索拉力與下門速度關(guān)系不明顯;壓力鋼管內(nèi)負(fù)壓和通氣管風(fēng)速在隨時(shí)間的變化過程中都出現(xiàn)了雙峰現(xiàn)象;與壓力鋼管內(nèi)負(fù)壓峰值出現(xiàn)時(shí)刻相比,通氣管風(fēng)速峰值存在一定"延遲".試驗(yàn)結(jié)果為確定事故檢修閘門的下門速度提供了依據(jù).

溪洛渡水電站泄洪洞具有泄量大、流速高等特點(diǎn),事故閘門動(dòng)水下門過程中的水力學(xué)特性以及門體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能直接關(guān)系到泄洪洞運(yùn)行的技術(shù)可行性和安全可靠性。通過模型試驗(yàn)研究了事故閘門關(guān)閉過程中泄洪洞內(nèi)的水流流態(tài)、門體的水動(dòng)力荷載特性以及門槽段動(dòng)水壓力特性、通氣孔風(fēng)速,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了該閘門動(dòng)水下門過程中的可靠性,通氣孔風(fēng)速特性和門槽段壓力特性。

小灣水電站首臺(tái)機(jī)組調(diào)試過程中發(fā)生了調(diào)速器頻率異常顯示和電氣過速保護(hù)裝置誤動(dòng)引起事故停機(jī)的故障現(xiàn)象。對兩個(gè)故障現(xiàn)象進(jìn)行了分析研究,并進(jìn)行了相應(yīng)的處理。其后的機(jī)組調(diào)試和實(shí)際運(yùn)行表明事故隱患得到了有效的消除。