【正文】 但對重要工程，必要時仍要設事故閘門。有些工程每年有一定的時間水位低于底坎，但由于該時段氣候寒冷等不適宜檢修維護工作 順利進行時，也可考慮設檢修閘門，以改變不適宜檢修的手段。但要注意工作門槽的檢修條件。 本條為原規(guī)范第 19 條的修訂。據(jù)調查，近 十年來。當工作水頭較高，事故門前孔 (洞 )又較長，以設 3 道為宜，但也要根據(jù)洞身地質、檢修等具體條件研究論證設置檢修閘門的必要性。據(jù)國內調查，這樣設置比較合適，同時也有些反面教訓，如密云水庫的潮、白河泄洪洞均未設事故閘門，通過多年實踐考驗，認為不妥當。所以在條文中作了肯定規(guī)定。 經(jīng)研究，原條文規(guī)定是合適的。其次，還有錐形閥，具有結構簡單、運行可靠的特點。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條件居主要矛盾。 沿用原規(guī)范第 21 條。 工作閘門設置于出口，流態(tài)好，工 作可靠。否則，在閘門開啟過程中，必然形成明滿流過渡的不良流態(tài) (如河北崗南泄洪洞 )。即保持一定的收縮率，這對減免空蝕、改進運用條件，是很重要的，一般可選用壓縮比 ∶ 1。流態(tài)好些的，如梅山、佛子嶺、龔咀、丹江口和云峰等；反之，如磨子潭則較差。 另據(jù)調查，對 于有彎道的泄水孔，除要滿足上述要求外，工作閘門尚應布置在彎道的下游水流穩(wěn)定的直段上。 沿用原規(guī)范第 22 條。 排沙沖沙孔在進口處設檢修閘門或事故閘門，以便擋沙是很有必要的。必要時，可設置排沙閥和高壓水槍，以防止泥沙淤積過高，作為開門時的后備措施。 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。 沿用原規(guī)范第 23 條。 施工導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，因此導流孔門槽段具有良好的水力學條件，避免可能產(chǎn)生的空蝕磨損或破壞，是這類閘門至關重要的設計課題。下閘后檢查發(fā)現(xiàn)底檻及門槽下游遭磨蝕或局部破壞的事例也不少，如碧口、劉家 峽右導、東江等。 下閘截流必須安全可靠。必要時，除采取正常措施外，根據(jù)工程具體情況，還應準備其他后備措施。 經(jīng)研究，原條文的規(guī)定是必要和合適的。根據(jù)理論和實踐經(jīng)驗，要從下列數(shù)點予以注意： (1)選用合宜的門型。 (3)選用合理的底緣形式和門槽型式。下游傾角不宜小于30176。 (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。 此外，在結構設計上，要予以適當加強。 新增加條文。另一類為偏心鉸弧形閘門，它是靠偏心鉸軸轉動使閘門作前后移動達到壓緊止水目的。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。 據(jù)調查，我國近 30年來，有約二十余座低水頭弧形閘門發(fā)生程度不同的支臂失穩(wěn)事故 (詳見黃廷璞、危玢，“ 我國低水頭弧形閘門失事調查和初步分析”，金屬結構 1986 年 5 期；章繼光等，“弧形閘門失事分析及研究”，陜西水電學院 1987 年 5 月 )。從設計角度上看，有下列幾方面問題必須予以高度注意。 (2)弧門支臂是薄弱環(huán)節(jié)，而支臂的動力穩(wěn)定性 又是問題的關鍵，在目前振動機理還不十分清楚的情況下，從構造上予以保證，不失為切實可行的辦法。 (3)在設計計算上，要考慮支臂計算長度的恰當選取 (不是μ =，而是μ =～ )；作用力計及因不均勻沉陷、安裝誤差、維護不善造成的支鉸摩阻力對支臂產(chǎn)生的附加彎矩。 (2)安裝精度，特別是支臂安裝精度，必須 嚴格按規(guī)范要求進行。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。 水閘、排灌系統(tǒng) 沿用原規(guī)范第 25 條。 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。此外 尚有殼體閘門及水力操作閘門等，都有自己的特點。 本條為原規(guī)范第 26 條的修訂。這主要指閘門在擋水時期發(fā)生事故危害性極大的工程。這在國內目前沒有先例，是否會出現(xiàn)事故，難以預料。 檢修閘門的門型增加了浮箱閘門，是根據(jù)近年來發(fā)展情況而增加。 本條是根據(jù) SD133— 84《水閘設計規(guī)范》第 條內容并綜合原規(guī)范第 2 28 條而成。主要優(yōu)點是可以降低啟閉機排架高度，提高建筑物抗震性能，節(jié)省工程量。根據(jù)原海河設計院的經(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。 此外還要有鎖定裝置，以便固定閘門。例如在開啟過程中底緣流態(tài)不太好，止水磨損過大等，有待今后逐步總結經(jīng)驗，加以提高。廣東、山西、云南和福建等省，均有此種布置的閘閥型式，其中以廣東使用最多。 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施可以大大簡化，能節(jié)約 不少投資。其啟閉機系采用螺桿式啟閉機。廣東省也有布置成三點、四點起吊的。山西汾河水庫為平置式，云南以禮河二級電站為豎置式，廣東省的大都為斜置式。當閥直徑大于 2m時，則向上斜置。豎直式的錐形閥僅云南一座，使用不多，經(jīng)驗不足，故本規(guī)范內未推薦，而只推薦平置式和斜置式兩種。 關于錐形閥的詳細情況，可參閱廣東水利水電勘測設計院的專題總結。 據(jù)調查，原條文的規(guī)定是合適的。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，不必用啟閉設備，存在問題為檢修較不便，特別當枯水季，水不能自然排空時。在北京市郊、四川等地，在農田水利工程中，翻轉門用的也不少 ，一般運用尚可。 但在河流中泥砂淤積較嚴重時，則不宜選用。目前翻轉門有單鉸和多鉸兩種型式。各有各的適用條件，因此，在條文中就不單提了。 經(jīng)研究，原條文的規(guī)定是合適的。經(jīng)調查和與上述地區(qū)的有關同志座談認為： 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)。 擋潮閘工作閘門的特點是閘門面板均布置于迎海水面，閘門止水采用雙向止水即雙音符形特制止水，并且要求止水嚴密，以防止海水和泥砂灌入。 另外擋潮閘工作閘門，長期處于水下工作，應注意閘門的防銹和防寄生物附著的措施。而排灌 閘的工作閘門，亦應考慮雙向支承等問題。 本條為原規(guī)范第 30 條部分內容的修訂。 沿用原規(guī)范第 31 條。 根據(jù)國內調查，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。鶴地水庫弧門為 10 － ，在風浪作用下形成封頂，造成氣囊沖擊力，致使上支臂失事，破壞時水位。根據(jù)正反兩方面的教訓和經(jīng)驗，所以在條文中提請設計時注意，從布置上加以避免。 (2)預留少許調壓溝。 新增加條文。其金屬結構設計的主要關鍵在于選擇合理的斷流裝置。 在出口末端，尚要設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)。進口布置和常規(guī)相似，設攔污柵和檢修閘門。 據(jù)調查和研究，原條文的規(guī)定是必要和合適的。據(jù)國內 14 省的初步調查，根據(jù)電站開發(fā)方式和總體布置，大致可分為三類： (1)壩后式電站。但也有一些電站不設檢修閘門 (如湖南柘溪電站、雙牌電站等 )。因此要檢修它，只有停機。 (2)河床式電站。如浙江的七里垅電站、廣西的西津電站、湖北的葛洲壩樞紐都是如此。 (3)引水式電站。從分析看，當引水洞較長時，設事故閘門較為有利，比較靈活可靠，一旦洞子出事，有事故閘門作為安全備用閘門。所以在條文中推薦選用。 沿用原規(guī)范第 33 條。 對經(jīng)常停放在調壓井門槽內的閘門，由于水位的經(jīng)常波動和導葉關閉時產(chǎn)生較大的涌浪，所以要注意閘門停放和下降的平穩(wěn)性。分析其原因，系由于機組甩負荷，調壓井中產(chǎn)生較強烈的涌浪等，影響閘門穩(wěn)定。必要時可進行專門研究 ，以保證安全運行，達到保護機組的目的。 本次修訂時增加了“應配有準確的開度指示控制器”。 沿用原規(guī)范第 35 條。 據(jù)國內調查，有些進水口事故、檢修閘門，因為充水不平壓就操作閘門，造成拉桿拉斷事故，如北京密云電站、湖北丹江口電站等。除 此以外，充水孔要有足夠面積，啟閉機要設小行程開關，已在 中提及。 本次修訂時，增加了需設卸污平臺。 新增加條文。在設計中亦只有浙江天荒坪、東北蒲石河、河北張河灣數(shù)座。關于抽水蓄能電站引水系統(tǒng)金屬結構布置和選型，目前僅參照國外建設經(jīng)驗作一些原則規(guī)定 ；有待總結國內運行經(jīng)驗。 (2)對短尾水洞，只在尾水洞出口處設檢修閘門 (或事故閘門 )和攔污柵。 新增加條文。其機組本身對防飛逸裝置較可靠；對攔污柵要求較高，除滿足強度、剛度外，尚需研究機組在運行中的振動對攔污柵的影響；對波浪控制要求較高等。 攔污柵設于最前面，一般選用傾斜式布置。 尾水管出口一般設尾水事故閘門或檢修閘門。 (用以代替進口處的事故閘門，其優(yōu)點是孔口尺寸小，較經(jīng)濟；事故下門過程中，對機組的水力作用較為穩(wěn)定等 )。 3 荷載 沿用原規(guī)范第 38 條。 本條為原規(guī)范第 39 條的修訂。 (1)作用在閘門上的水錘壓力，只有在水工特殊布置和特定條件下才有水錘作用在閘門上，一旦有水錘壓力作用在閘門上，設計荷載和校核荷載都要考慮，因此原規(guī)范只在校核荷載條件下列水錘壓力是不合適的。 地震力對閘門結構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： 設計烈度 7 度 % 設計烈度 8 度 % 設計烈度 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： 設計烈度 7 度 % 設計烈度 8 度 % 設計烈度 9 度 % 深孔閘門相對于淺孔閘門來說，各設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 40 條的修訂。 本條為原規(guī)范第 41 條的修訂。 沿用原規(guī)范第 42 條的原則，在文意上更加明確。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)。在特定條件下，某些閘門曾產(chǎn)生較強烈的振動，少數(shù)閘門甚至有產(chǎn)生共振或動 力夾穩(wěn)的現(xiàn)象 (如河南三義寨人民躍進渠 12 8－7m 弧形門、江蘇樟山閘 10 － ，甘肅劉家峽泄水道 3 8－ 70m 平面工作門等 )。 (2)由于閘門的結構復雜，水流動力作用的性質尚未完全摸清，流體與閘門結構的相互作用不夠明確。因此，規(guī)范中對各種閘門的動力系數(shù)暫規(guī)定同一數(shù)值范圍。 (3)這次修訂規(guī)范時，對我國自 1958 年以來閘門振動問題進行的大量原型觀測資料以及模型試驗和理論研究成果，進行了綜合分析和調查研究。前者只在某些特定條件下產(chǎn)生，不應包括在動力系數(shù)所考慮的范圍以內。因此，規(guī)范具體指明只對經(jīng)常進行動水操作的高水頭工作閘門以及經(jīng)常進行局部開啟的工作閘門，才有必要在設計中采用動力系數(shù)。這次對現(xiàn)有研究成果的綜合分析表明，上述取值是合適的，規(guī)范的動力系數(shù)仍采用 ～ 。 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 (側向 ) 面板 (徑向 ) 面板 (側向 ) ②西津溢流壩工作門原型觀測資料，見表 。 由上述兩項原型觀測資料可見，除個別部件外，閘門的梁系等主 要構件的動力系數(shù)均不超過 。 應該指出，上述觀測的動力系數(shù)是某一閘門相對開度下的動應力與其靜應力之比，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。 2)對強紊動水流 (如水躍區(qū) )的動水壓力脈動的研究表明，固體邊界上 的動水壓力脈動的強度為： 式中 —— 動力壓力脈動值的均方差，即其強度； —— 泄流條件下的流速水頭； K＇ —— 壓力脈動系數(shù)，一般為 ～ ； —— 水的容重。因此作用于固體邊界的總動水壓力脈動的 強度為： 式中 —— 閘門在動水中的面積。 所以 由此可見，動力系數(shù)的上限取用 是合適的。 3)根據(jù)大量原型觀測資料表明，閘門在振動時各構件的動應力分布是不一樣的。在設計中，可根據(jù)各種具體條件考慮取值，如對深孔弧門，門體剛度大、振動小，動力系數(shù) K 可取較小值；對露頂式弧形門，門體剛度小，振動力大，動力系數(shù) K 可取較大值。 沿用原規(guī)范第 43 條。 4 材料及容許應力 材料 本條為原規(guī)范第 44 條的修訂。關于推薦鋼號，本次增加了橋梁用鋼。 本條為原規(guī)范第 45 條的修訂。 本條為原規(guī)范第 46 條的修訂。 ～ 為原規(guī)范第 47 條～第 49 條的修訂。 本條為原規(guī)范第 50 條的修訂。該材料系由華東勘測設計院、南京橡膠廠、機械部上海材料研究所等六個單位研制，并于 1984 年通過水利水電建設總局技術鑒定?？筛鶕?jù)工程的具體條件，酌情選用