【正文】 經(jīng)研究，原條文規(guī)定是合適的。從統(tǒng)計資料分析，高水頭閘門以弧形門為多，主要考慮高水頭閘門水力學(xué)條件居主要矛盾。 工作閘門設(shè)置于出口，流態(tài)好，工 作可靠。即保持一定的收縮率，這對減免空蝕、改進(jìn)運用條件，是很重要的，一般可選用壓縮比 ∶ 1。 另據(jù)調(diào)查，對 于有彎道的泄水孔，除要滿足上述要求外，工作閘門尚應(yīng)布置在彎道的下游水流穩(wěn)定的直段上。 排沙沖沙孔在進(jìn)口處設(shè)檢修閘門或事故閘門，以便擋沙是很有必要的。 抗磨材料目前處于試驗研究中，一般用鑄石、環(huán)氧砂槳等均可。 施工導(dǎo)流孔閘門雖屬一次性使用的閘門，但由于閘門槽段需經(jīng)歷施工期多個汛期，孔口高程又低，常年通過泥沙及推移質(zhì)，因此導(dǎo)流孔門槽段具有良好的水力學(xué)條件，避免可能產(chǎn)生的空蝕磨損或破壞，是這類閘門至關(guān)重要的設(shè)計課題。 下閘截流必須安全可靠。 經(jīng)研究，原條文的規(guī)定是必要和合適的。 (3)選用合理的底緣形式和門槽型式。 (4)對弧形閘門，要特別注意頂止水型式；對平面閘門，要特別注意門槽形式。 新增加條文。通過龍羊峽、東江兩電站來看，較適宜用于有變幅局部開啟的高水頭弧形閘門，因此目前對于偏心鉸弧形閘門宜經(jīng)論證和試驗，可以選用，但不盲目推廣。從設(shè)計角度上看，有下列幾方面問題必須予以高度注意。 (3)在設(shè)計計算上，要考慮支臂計算長度的恰當(dāng)選取 (不是μ =，而是μ =～ )；作用力計及因不均勻沉陷、安裝誤差、維護(hù)不善造成的支鉸摩阻力對支臂產(chǎn)生的附加彎矩。如不得已雙層過水 (門底和門頂同時過水 )時，不得長期停留于振動開度等。 平原水閘、灌溉系統(tǒng)，地方搞的居大多數(shù)，門型及其布置多種多樣。 本條為原規(guī)范第 26 條的修訂。這在國內(nèi)目前沒有先例，是否會出現(xiàn)事故，難以預(yù)料。 本條是根據(jù) SD133— 84《水閘設(shè)計規(guī)范》第 條內(nèi)容并綜合原規(guī)范第 2 28 條而成。根據(jù)原海河設(shè)計院的經(jīng)驗，要注意選用合適的起弧高度和弧軌半徑及夾角，以保持閘門啟閉自如。例如在開啟過程中底緣流態(tài)不太好，止水磨損過大等，有待今后逐步總結(jié)經(jīng)驗，加以提高。 錐形閥的特點是泄流能力高，閥體受力均勻，啟閉力較小，泄流后的消能防沖設(shè)施可以大大簡化，能節(jié)約 不少投資。廣東省也有布置成三點、四點起吊的。當(dāng)閥直徑大于 2m時，則向上斜置。 關(guān)于錐形閥的詳細(xì)情況，可參閱廣東水利水電勘測設(shè)計院的專題總結(jié)。在河南、浮體閘用得較為普遍，雖然大多數(shù)為混凝土或鋼絲網(wǎng)水泥，但也有少數(shù)用鋼的，主要優(yōu)點為可以自動控制，不必用啟閉設(shè)備，存在問題為檢修較不便，特別當(dāng)枯水季，水不能自然排空時。 但在河流中泥砂淤積較嚴(yán)重時，則不宜選用。各有各的適用條件，因此，在條文中就不單提了。經(jīng)調(diào)查和與上述地區(qū)的有關(guān)同志座談?wù)J為： 擋潮閘的閘門門型一般大都是平面閘門，也有弧形 的，但居少數(shù)。 另外擋潮閘工作閘門，長期處于水下工作，應(yīng)注意閘門的防銹和防寄生物附著的措施。 本條為原規(guī)范第 30 條部分內(nèi)容的修訂。 根據(jù)國內(nèi)調(diào)查，廣東鶴地水庫溢洪道弧門、浙江馬山閘弧門、河南白龜山水庫弧門、江蘇三河閘弧門，都處于沿庫、沿海、沿湖有較大風(fēng)浪和涌潮地區(qū)，由于布置上的缺陷，前二者，在上游水位略低于前胸墻時，胸墻底部和弧門露出水面以上部分，形成一個封閉的空腔，在較大風(fēng)浪和涌 潮作用下，空氣被壓縮，形成巨大的氣囊沖擊壓力，以致造成閘門支臂失穩(wěn)破壞。根據(jù)正反兩方面的教訓(xùn)和經(jīng)驗，所以在條文中提請設(shè)計時注意，從布置上加以避免。 新增加條文。 在出口末端，尚要設(shè)一道事故閘門或檢修閘門，以便拍門或事故快速閘門的拆修和保養(yǎng)。 據(jù)調(diào)查和研究，原條文的規(guī)定是必要和合適的。但也有一些電站不設(shè)檢修閘門 (如湖南柘溪電站、雙牌電站等 )。 (2)河床式電站。 (3)引水式電站。所以在條文中推薦選用。 對經(jīng)常停放在調(diào)壓井門槽內(nèi)的閘門，由于水位的經(jīng)常波動和導(dǎo)葉關(guān)閉時產(chǎn)生較大的涌浪，所以要注意閘門停放和下降的平穩(wěn)性。必要時可進(jìn)行專門研究 ，以保證安全運行，達(dá)到保護(hù)機(jī)組的目的。 沿用原規(guī)范第 35 條。除 此以外，充水孔要有足夠面積，啟閉機(jī)要設(shè)小行程開關(guān)，已在 中提及。 新增加條文。關(guān)于抽水蓄能電站引水系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)布置和選型，目前僅參照國外建設(shè)經(jīng)驗作一些原則規(guī)定 ；有待總結(jié)國內(nèi)運行經(jīng)驗。 新增加條文。 攔污柵設(shè)于最前面，一般選用傾斜式布置。 (用以代替進(jìn)口處的事故閘門，其優(yōu)點是孔口尺寸小，較經(jīng)濟(jì)；事故下門過程中，對機(jī)組的水力作用較為穩(wěn)定等 )。 本條為原規(guī)范第 39 條的修訂。 地震力對閘門結(jié)構(gòu)起作用的力為地震動水壓力，對下游無水的淺孔式閘門，經(jīng)計算地震動水壓力占靜水壓力的比值： 設(shè)計烈度 7 度 % 設(shè)計烈度 8 度 % 設(shè)計烈度 9 度 % 對下游有水且為門高的一半，地震動水壓力占靜水壓力的比值： 設(shè)計烈度 7 度 % 設(shè)計烈度 8 度 % 設(shè)計烈度 9 度 % 深孔閘門相對于淺孔閘門來說，各設(shè)計烈度地震動水壓力占靜水壓力的比值要小些。 本條為原規(guī)范第 41 條的修訂。但對閘門滾輪、吊耳等部件，因考慮了不均勻或超載系數(shù)，不再考慮動力系數(shù)。 (2)由于閘門的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水流動力作用的性質(zhì)尚未完全摸清，流體與閘門結(jié)構(gòu)的相互作用不夠明確。 (3)這次修訂規(guī)范時，對我國自 1958 年以來閘門振動問題進(jìn)行的大量原型觀測資料以及模型試驗和理論研究成果，進(jìn)行了綜合分析和調(diào)查研究。因此，規(guī)范具體指明只對經(jīng)常進(jìn)行動水操作的高水頭工作閘門以及經(jīng)常進(jìn)行局部開啟的工作閘門，才有必要在設(shè)計中采用動力系數(shù)。 表 密云水庫潮河輸水洞出口弧形閘門動力系數(shù)原型觀測資料 部件 閘門相對開度 最大動力系數(shù) 拉桿 支臂 (徑向 ) 支臂 (側(cè)向 ) 面板 (徑向 ) 面板 (側(cè)向 ) ②西津溢流壩工作門原型觀測資料，見表 。 應(yīng)該指出，上述觀測的動力系數(shù)是某一閘門相對開度下的動應(yīng)力與其靜應(yīng)力之比，亦即等價于在該相對開度下的脈動壓力 (激振荷載 )和時均動水壓力 (靜荷載 )之比。因此作用于固體邊界的總動水壓力脈動的 強(qiáng)度為： 式中 —— 閘門在動水中的面積。 3)根據(jù)大量原型觀測資料表明，閘門在振動時各構(gòu)件的動應(yīng)力分布是不一樣的。 沿用原規(guī)范第 43 條。關(guān)于推薦鋼號，本次增加了橋梁用鋼。 本條為原規(guī)范第 46 條的修訂。 本條為原規(guī)范第 50 條的修訂?？筛鶕?jù)工程的具體條件，酌情選用。已經(jīng)在部分工程支承滑道上采用，效果尚好。 本條為原規(guī)范第 54 條的修訂。 本條為原規(guī)范第 56 條的修訂。 容許應(yīng)力 本條為原規(guī)范第 58 條的修訂。對于調(diào)整系數(shù)，根據(jù)以下原則來確定： (1)運行條件，主要指閘門有無局部開啟、調(diào)節(jié)流量的要求，這是引起閘門振動，可能承受較大動載的主要因素之一。 大型工程的工作閘門不僅只是指水流條件復(fù)雜，它可能還有復(fù)雜的外力 (撞擊、沖擊波、振動等 )。 (3)對于特殊重要的工作閘門，作為特殊情況，另行考慮。這是考慮到鑄鍛造主軌結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)較差，澆注質(zhì)量不穩(wěn)定，某些外力還不易明確，軌道埋入混凝土中長期不能更換等，而吊耳結(jié)構(gòu)受應(yīng)力集中影響較大的緣故。 本次按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB9439— 88《灰鑄鐵件》予以修訂。 我國《機(jī)械零件手冊》對 v=8m/s 的青銅軸套比壓用 ，水工閘門運行速度較低，工作強(qiáng)度不如機(jī)械的頻繁，主要是潤滑、防銹、公盈值的選擇等問題。 沿用原規(guī)范第 62 條。并根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GBJ17— 88《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的指標(biāo)予以修訂。 原條文的規(guī)定是合適的。 沿用原規(guī)范第 67 條。 主梁按等荷載設(shè)計優(yōu)點較多，梁的規(guī)格少，便于設(shè)計和制造，因此仍應(yīng)推薦。如對部分利用水柱壓力的平面閘門，其上游傾角應(yīng)不小于 45176。的情況，故提出盡可能采用 60176。對下游傾角，還增加了非水平底坎其水平夾角可適當(dāng)增減的內(nèi)容，并增加當(dāng)下游傾角不滿足 30176。 a0≤ ，出自陳繼祖等譯的《水工建筑物的平面閘門》一 書，該書譯自原蘇聯(lián) 1955年出版的《水利土壤改良工程中的工程結(jié)構(gòu)》一書的第一部分。由于目前我國仍以鐵路運輸為主，因此，將雙主梁露頂式平面閘門的上懸 臂段a0限制為 以內(nèi)是恰當(dāng)?shù)摹? 對弧形閘門面板曲率半徑與閘門高度的比值進(jìn)行了修訂。 原條文的規(guī)定是合適的。 本條為原規(guī)范第 74 條的修訂。 原規(guī)范附錄推薦的計算簡圖為多層梯形剛架，經(jīng)分析研究不完全符合弧門的實際構(gòu)造和受力特點，修改為三角形多層剛架。該文調(diào)查了國內(nèi)已建的 131 個深孔弧門和 127個露頂式弧門的孔口尺寸和水頭大小，分別選出 75個和 51 個進(jìn)行優(yōu)化計算。該文從內(nèi)力分析出發(fā)，要求滿足下列三個 條件： (1)主梁的正、負(fù)彎矩差最??； (2)支臂的彎矩最小； (3)框架的水平反力 (側(cè)推力 )最小。完成了 150 扇弧門主框架優(yōu)化設(shè)計和 150 扇整體優(yōu)化設(shè)計。 在斜支臂弧形閘門上，為保證支臂腹板和主梁腹板能形成水平連接，則兩支臂要形成一個角度 (和直支臂相比 )，即所謂支臂扭角。 鑒于上述情況，多年來，各設(shè)計單位根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗，對斜支臂弧門的支臂扭角計算從不同角度進(jìn)行了推導(dǎo)，先后收到十余篇探討性論文，其中有 7篇刊登于“金屬結(jié)構(gòu)”網(wǎng)刊上。： () 式中 —— 斜支臂水平偏斜角度； —— 上下兩支臂夾角的一半。其間隙Δ為： （ ) 式中 B—— 支臂端面寬度 ， mm； Δ —— 接觸面間隙， mm —— 斜支臂水平偏斜角度； —— 上下兩夾角之一半； =sin1(sin tg )。時 相差 。 而 間隙 Δ =400sin(－ 90o)= 沿 用原規(guī)范第 77 條。 閘門啟閉過程中對支臂附加彎矩要予以適當(dāng)考慮，主要有支鉸摩阻力、不均勻沉陷，以及安裝誤差和局部卡阻等。 據(jù)調(diào)查，已有不少工程采用了浮式疊梁及浮箱閘門作為檢修閘門。 沿用原規(guī)范第 79 條。 拱軸線采用 1/4 圓拱軸線，對于承受徑向水壓力較為合理。 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有的拱形門由于 剛度很小，在制造、拼裝過程中閘門變形太大，增加了制造、調(diào)整工作量，且有不安全感。 沿用原規(guī)范第 81 條。 原條文規(guī)定為： (1)潛孔式工作閘門和事故閘門的主梁 1/750 (2)露頂式工作閘門和事故閘門的主梁 1/600 (3)檢修閘門和攔污柵主梁 1/500 (4)次梁 1/250 國外鋼閘門設(shè)計規(guī)范，對容許撓度的規(guī)定摘要如下： (1)蘇聯(lián)規(guī)范 、 條規(guī)定容許撓度與計算跨度之比 (實腹梁與格構(gòu)梁相同 )如下： 流水中的工作門 1/600 靜載的工作門、事故門 1/500 檢修門 1/400 懸臂梁 1/300 梁格輔助構(gòu)件 1/250 (2)日本規(guī)范 22 條規(guī)定 f/l 為： 主要結(jié)構(gòu)的主梁 1/800 同時在說明中說“止水采用彈性材料時，上述規(guī)定可得到完善的止水性，若止水為金屬材料時，為保證止水良好，最好取為 1/1000～ 1/2020，對止水要求低的閘門可用 1/600”。 該報告強(qiáng)調(diào)了容許撓度的規(guī)定，主要根據(jù)構(gòu)件的使用條件而來，要求過高則將使鋼材用量劇增，要求過低則會造成運行中出現(xiàn)不少問題，影響結(jié)構(gòu)的正常運用。 (2)止水不嚴(yán)密，引起閘門漏水，特別是當(dāng)閘門采用上游止水時，影響更大。 對閘門受彎、受壓和偏心受壓構(gòu)件對其整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定作出驗算規(guī)定，是必須和適當(dāng)?shù)摹? 關(guān)于面板及其參與梁系有效寬度的計算，原規(guī)范的規(guī)定是合適的，其根據(jù)為： (1)關(guān)于擬定面板應(yīng)力計算公式及其強(qiáng)度驗算的試驗與理論依據(jù)。而且認(rèn)為，面板除直接承受水壓力產(chǎn)生局部彎曲外，還參加主梁的整體彎曲工作，故驗算面板強(qiáng)度時，必須將面板的局部彎應(yīng)力與主梁的整體彎應(yīng)力相疊加，并驗算其折算應(yīng)力強(qiáng)度。在彈性階段中，局部彎應(yīng)力分布規(guī)律與按四邊固定支承薄板承受勻載的理論計算的彎應(yīng)力曲線很吻合，而且應(yīng)力的實測值同理論值