【導(dǎo)讀】注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn),如有問題請(qǐng)函告水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院,并由其負(fù)責(zé)解釋.標(biāo)準(zhǔn)文本由中國水利水電出版社出版發(fā)行.進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,運(yùn)行安全,特制定本規(guī)范.時(shí),也稱為快速閘門.這種閘門,宜在靜水中開啟；本規(guī)范采用容許應(yīng)力方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算.凡未明確規(guī)定的計(jì)算方法,只要能準(zhǔn)確,可靠,閘門布置在進(jìn)口時(shí),尚應(yīng)避免閘孔和門槽頂部同時(shí)過水.啟閉機(jī)的型式,啟閉力和掛脫鉤方式；泄水和水閘系統(tǒng)工作閘門的啟閉機(jī),應(yīng)設(shè)備用動(dòng)力.件和工作閘門的使用狀況,維修條件等因素綜合考慮.況,可能承受部分冰靜壓力時(shí),應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算.端應(yīng)與啟閉機(jī)室分開,并應(yīng)有防護(hù)設(shè)施.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).啟閉機(jī)設(shè)置高程和機(jī)房尺寸,應(yīng)分別滿足閘門和啟閉機(jī)維修的要求；距均不少于,尚應(yīng)設(shè)置欄桿或蓋板,以滿足運(yùn)行,維修及安全的要求；為便于吊裝,在檢修室和啟閉機(jī)室內(nèi),宜埋設(shè)必要的吊環(huán)和錨鉤；

　　

【正文】 ,m. 在多泥沙水流中工作的閘門 ,計(jì)算啟閉力時(shí)應(yīng)做專門研究 .除考慮水壓力外 ,還應(yīng)考慮泥沙影響 ,包括：泥沙引起的支承 ,止水摩阻力；泥沙與閘門間的粘著力和摩擦力；門上淤積泥沙的重量等 .粘著系數(shù)和摩擦系數(shù)可通過試驗(yàn)確定 .此外 ,還應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù) ,以克服泥沙局部阻塞增加的阻力 . 計(jì)算小型閘門的啟閉力時(shí) ,安全系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大 . 啟閉機(jī)選擇 常用啟閉機(jī) 有螺桿式 ,固定卷揚(yáng)式 ,臺(tái)車式 ,門式和液壓式等 ,可根據(jù)閘門型式 ,尺寸 ,孔口數(shù)量及運(yùn)行條件等因素選用 .選用啟閉機(jī)的啟閉力應(yīng)等于或大于計(jì)算啟閉力；也允許略小于計(jì)算啟閉力 ,但不得超過 5%,同時(shí)還應(yīng)符合啟閉機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 . 螺桿式啟閉機(jī)多用于操作需要下壓力的閘門 .大啟閉力螺桿啟閉機(jī)多用于操作潛孔弧形閘門 ,但需設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)支座或設(shè)置導(dǎo)軌及鉸接吊桿與閘門連接 . 為避免螺桿超載壓彎 ,應(yīng)設(shè)可靠的保護(hù)裝置 .可采用安全扭矩裝置等 . 固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)的使用最廣泛 .用于操作靠自重或加重關(guān)閉和要求在短時(shí)間內(nèi)全部開 啟的閘門 ,宜布置為一門一機(jī) . 臺(tái)車式和門式啟閉機(jī)多用于操作孔數(shù)多 ,且不需要同時(shí)局部均勻開啟的閘門 .啟閉機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)開啟閘門的時(shí)間要求決定 ,并考慮有適當(dāng)?shù)膫溆昧?. 采用大啟閉力的門式或臺(tái)車式啟閉機(jī)操作多種閘門 ,當(dāng)各閘門啟閉力相差懸殊時(shí) ,啟閉機(jī)上宜設(shè)啟閉各閘門的超載安全裝置 . 布置門式啟閉機(jī) ,應(yīng)照顧壩面金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及大壩的檢修需要 . 單向液壓?jiǎn)㈤]機(jī) ,宜用于操作潛孔平面閘門和潛孔弧形閘門 .當(dāng)用于操作弧形閘門時(shí) ,也需設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)支座或設(shè)置導(dǎo)軌及鉸接吊桿與閘門連接 . 簡(jiǎn)易液壓?jiǎn)㈤]機(jī) ,可用于操作中 ,小型各類閘門 . 啟閉機(jī)揚(yáng)程可根據(jù)運(yùn)行條件決定 ,并應(yīng)滿足： (1)溢流閘門可提出水面以上 1~2m； (2)快速閘門可提到孔口以上 ~； (3)閘門檢修更換可提到檢修平臺(tái)以上 ~. 為減輕對(duì)鋼絲繩的腐蝕 ,延長(zhǎng)使用壽命 ,當(dāng)啟閉機(jī)鋼絲繩經(jīng)常浸水時(shí) ,宜選用鍍鋅鋼絲繩 .在水位變化的部位 ,可涂防腐蝕劑或采用其他適當(dāng)?shù)姆栏g措施 . 自動(dòng)掛脫梁 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)掛脫梁 . 其型式可根據(jù)工作條件選用 機(jī)械式或液壓式等 . 為改善自動(dòng)掛脫梁的使用條件 ,提高掛脫閘門的準(zhǔn)確性 ,應(yīng)注意以下情況： (1)閘門應(yīng)盡量設(shè)置上游止水 .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； (2)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； (3)應(yīng)注意門槽施工安裝精度 ,以適應(yīng)自動(dòng)掛脫梁能在多孔口門槽內(nèi)使用； (4)自動(dòng)掛脫梁應(yīng)作靜平衡試驗(yàn) ,以便操作平穩(wěn) ,入槽前不應(yīng)有傾斜 ,阻卡等現(xiàn)象； (5)自動(dòng)掛脫梁的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銷軸應(yīng)設(shè)置軸套 ,并應(yīng)采取潤滑 ,防腐蝕等措施； (6)自動(dòng)掛脫梁應(yīng)設(shè)導(dǎo)向 ,定位 ,安全裝置和 排氣 (水 )孔 ,以保證機(jī)構(gòu)靈活可靠； (7)當(dāng)工作溫度低于 0℃時(shí) ,尚應(yīng)有防止操作時(shí)或入水后掛脫部件結(jié)冰的設(shè)施 . 附錄 A 閘門孔口尺寸和設(shè)計(jì)水頭系列標(biāo)準(zhǔn) 閘門孔口尺寸標(biāo)準(zhǔn)分三類： (1)露頂式溢洪道閘門的孔口尺寸按表 A1 采用； (2)潛孔式泄水孔閘門的孔口尺寸按表 A2 采用； (3)其他閘門 (尾水閘門除外 )的孔口尺寸按表 A3 采用 . 閘門孔口尺寸標(biāo)準(zhǔn)表 A1~表 A3 中標(biāo)有 0者為推薦的孔口尺寸 . 應(yīng)結(jié)合閘門和啟閉機(jī)制造 ,安裝和運(yùn)行的具體條件 ,選用表列的孔口尺寸 . 閘門設(shè)計(jì)水頭系列標(biāo)準(zhǔn)： (1)設(shè)計(jì)水頭為 10~20m 時(shí) ,按 遞增； (2)設(shè)計(jì)水頭為 20~50m 時(shí) ,按 遞增； (3)設(shè)計(jì)水頭大于 50m 時(shí) ,按 遞增 . 表 A1 露頂式閘門的孔口尺寸 注 孔口高度為閘門高度 . 表 A2 潛孔式閘門的孔口尺寸 附錄 B 通氣孔面積的計(jì)算 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下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ][)1(][aWWaaaVVAaBAVQVQa??? 式中 a通氣孔的斷面面積 ,m2 ； Qa通氣孔的充分通氣量 ,m3 /s； ［ Va］ 通氣孔 的允許風(fēng)速 ,m/s,采用 40m/s；對(duì)小型閘門可采用 50m/s； VW閘門孔口的水流流速 ,m/s； A閘門后管道面積 ,m2 . 也可按下列半理論半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 1)1( ])1ln([ ??? ?? bFrag gFrK? (B2) 式中 β 氣水比 ,β＝ Qa / Qw Qw閘門一定開啟高度下的流量 ,m3 / s； Frg閘門孔口斷面的佛汝德數(shù) , eVFrg ? V閘門流速 ,m/s； e閘門開啟高度 ,m； K,a,b各區(qū)間的系數(shù) ,見表 B1. 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 3%~5%選用；事故閘門的通氣孔面積可酌情減少 . 檢修閘門門后通氣孔面積 ,可根據(jù)具體情況選定 ,宜大于或等于充水管面積 . 表 B1 半理論半經(jīng)驗(yàn)公式系數(shù)表 S 區(qū)間號(hào) L/h Frg的范圍 1)1( ])1ln([ ??? ?? bFrag gFrK? K a b A Ⅰ ~ ~ ~ Ⅱ ~ ~ ~ Ⅲ ~ ~ ~ Ⅳ ~ ~ B Ⅴ ~ ~ ~ Ⅵ ~ ~ ~ Ⅶ ~ ~ Ⅷ ~ ~ 注： A設(shè)平面閘門的壓力管道； B設(shè)弧形閘門的無壓管道； L閘后管道長(zhǎng)度； h管道凈高度 . 附錄 C 平面閘門門槽型式的選擇 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C1. 表 C1 槽型 圖 形 門槽幾何形狀的參數(shù) 適用范圍 Ⅰ (1)較優(yōu)寬深比 ,δ /D＝ ~ (2)合宜寬深比 ,δ /D＝ ~ (3)門槽初生空穴數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式為： K I ＝ (W/D) (公式適用范圍為 W/D＝ ~) (1)泄 水孔事故門門槽和檢修門門槽 (2)水頭低于 12m的溢流壩堰頂工作閘門門槽 (3)電站進(jìn)水口事故 ,快速閘門門槽 (4)泄水孔工作門門槽 ,當(dāng)水流空穴數(shù) K 大于 (約相當(dāng)于水頭低于30m 或流速小 20m/s)時(shí) Ⅱ (1)合宜寬深比 ,δ /D＝ ~ (2)較優(yōu)錯(cuò)距比 ,⑽ /δ＝ ~ (3)較優(yōu)斜坡 ,⑽ /ε＝ 1/10~1/12 (4)較優(yōu)圓角半徑 ,R＝ 30~50mm或圓角比 R/D＝ (5) 門 槽 初 生空 穴數(shù) KI ＝~(可根據(jù)已有科研成果及工程實(shí)例類比選用 ) (1)泄水孔工 作門門槽 ,其水流空穴數(shù) K＞ (約相當(dāng)水頭為 30~50m,或流速為 20~25m/s)時(shí) (2)高水頭 ,短管道事故門門槽 ,其水流空穴數(shù) ＞ K＞ 時(shí) (3)要求經(jīng)常部分開啟 ,其水流空穴數(shù)大于 的工作門門槽 (4)水頭高于 12m,其水流空穴數(shù)大于 的溢流壩堰頂工作門門槽 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空穴數(shù) K 值的合理措施或其他方法 . 當(dāng)水流空穴數(shù) K＜ (約相當(dāng)于水頭高于 60m,或流速大于 30m/狊 )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 ,低水灰比的高標(biāo)號(hào)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 . 水流空穴數(shù)的計(jì)算和初生空穴數(shù)的定義 . 水流空穴數(shù)可用下式計(jì)算 gV HHHK Va 2/211 ??? 式中 H1 緊靠門槽上游附近的斷面平均壓力 ,kPa； Ha大氣壓力 ,kPa,見圖 C1； Hv汽化壓力 ,kPa,見圖 C2； V1緊靠門槽上游附近的斷面平均流速 ,m/s； g重力加速度 , 圖 C1 大氣壓力與高程的關(guān)系曲線 圖 C2 水的汽化壓力與溫度的關(guān)系曲線 如門槽形狀不變 ,而水流空穴數(shù)降低到某一數(shù)值時(shí) ,則門槽段邊界將發(fā)生空穴現(xiàn)象 .這一數(shù)值稱為該門槽體形的初生空穴數(shù) ,通常以 Ki 表示 .不同體形的門槽具有不同的初生空穴數(shù) . 根據(jù)實(shí)際工程中門槽附近的水流空穴數(shù) K,可選用合適的門槽型式 .若 Ki ＜ K,則這種型式的門槽一般不致于發(fā)生空穴 .K＞ Ki 的安全裕度 ,可根據(jù)閘門的重要性及工作條件 選取安全系數(shù) n＝ ~,使 K≥ nKi . 附錄 D 閘門荷載計(jì)算的主要公式 靜水壓力計(jì)算 作用在閘門上的靜水壓力 ,可按表 D1 中的公式計(jì)算 . 表 D1 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 : zss BHP 221?? P 力作用點(diǎn)位置： sc HH 32? 2 總水壓力 : zsxs BHHP )(21 22 ?? ? P 力作用點(diǎn)位置： )2(31 2 xs xsc HH HHH ??? 3 總水 壓力： zss hBhHP )2(21 ?? ? P 力作用點(diǎn)位置： hH hHhHH sssc ????? 2 233 4 總水壓力： zsxs hBHHP )( ?? ? P 力作用點(diǎn)位置： hHH sc 21?? 5 總水壓力： zsxs BHhhHP ])2[(21 2??? ? P 力作用點(diǎn)位置： 2232232363 2663 hhHH hhHhHHHHH sx ssxxsc ?? ????? 6 BRVBHPBRVBHPxxxsss)]22s i n2( s i n212c o ss i n21 8 0[2121)]22s i n12( s i n212c o s1s i n21 8 0[2121112222??????????????????? 總水壓力： 22 )()( xsxs VVPPP ???? 7 BRVBHPBRVBHPxxxsss)]22s i n2( s i n212c o ss i n21 8 0[2121)]22s i n12( s i n212c o s1s i n21 8 0[2121112222??????????????????? 總水壓力： 22 )()( xsxs VVPPP ???? 8 BRVBHPBRVBHPxxxsss)]22s i n2( s i n212c o ss i n21 8 0[2121)]221(s i ns i n2)21s i n (22s i n1 8 0[21211122222????????????????????? 總水壓力： 22 )()( xsxs VVPPP ???? 9 BRHRVhBHHPsssss)]2c o s1( c o s2)2s i n2( s i n212c o s1s i n21 8 0[21)(21212 ????????????? Px,Vx,P 計(jì)算公式同（ 6） 式中 Ps上游水平分力 ,kN Vs上游垂直分力 ,kN Px下游水平分力 ,kN Vx下游垂直分力 ,kN Hs上游水頭 ,m Hx下游水頭 ,m R弧門面板曲率半徑 ,m γ 水的密度 ,一般對(duì)淡水可取 10kN/m3。對(duì)海水可取。含沙水按試驗(yàn)確定 Bzs兩側(cè)止水間距 ,m B孔口寬度 ,m h 閘門高度 (計(jì)算到頂止水 ),m 動(dòng)水壓力計(jì)算 閘門在動(dòng)水中工作時(shí) ,作用在閘門上的動(dòng)水壓力包括時(shí)均值及脈動(dòng)值兩部分 .當(dāng)符合 的情況時(shí) ,脈動(dòng)值的作用和影響按動(dòng)力系數(shù)予以考慮 . 垂直作用于閘門面板的時(shí)均動(dòng)水壓力 ,可按靜水壓力分布計(jì)算 . 作用于閘門的水柱壓力和閘門底緣的上托力 ,下吸力 ,可參照式 (D1)和式 (D2)計(jì)算 .