闸门及启闭机设备研究

叠梁闸门通常主要在静水条件下启闭，作为检修闸门为下游流通的工作闸门创造检修条件，叠梁闸门的这个特点是利用自动捉紧分节起吊，可以减轻叠梁闸门起吊设备的容量和高度，从而降低叠梁闸门的造价。在动水条件下启闭，还没有正常应用实例，但在非常情况下，比如处理某些事故，临时采用叠梁闸门挡水。在水流流速较低时叠梁闸门的操作也是可靠的。

叠梁闸门启闭设备为设置在塔身顶部的双向式启闭机，双向门式启闭机由门架、上游回转机构、大车运行机构，小车运行机构等等部分构成，可以起吊电站进水口检修叠梁闸门、电站进水口事故闸门和液压启闭机、取水口分层取水叠梁闸门、坝面零星物品等，其中叠梁闸门采用回转起升机沟通过液压自动抓梁起吊，起吊出坝面的叠梁闸门由门式启闭机的大车运行机构至库内存放。

经济效益:利用叠梁闸门实现分层取水与达到同样目的的其他分层取水方式相比，可大幅度降低工程量和工程投资。以锦屏一级水电为例；多层取水叠梁闸门方案工程投资方案比常规的双层取水口方案节约投资约2.7亿元。

社会利益：利用叠梁闸门实现分层取水结构以于2008年获得国家知识产权局实用******建筑物，降低了工程对场地的要求，尤其解决了高坝、深库、大流量场地狭小的水电站的分层取水问题。叠梁闸门技术具有布置简单、运行灵活方便、可靠性较好且透支节省、对枢纽布置影响小，对电动电能指标线小等优点，近年来已在光照、溪洛渡、两河口、双江口等大型中型水电站中推广使用。

叠梁闸门分层取水进水口的水利特性研

叠梁闸门分层取水结构取水水流条件较原单层进水口发生变化，水头损失较原单层进水口有所增加，取水前池为水流过渡区，主要作用是使水库取得表层水通过闸门后能平顺地进下发电水口。叠梁闸门的这段结构尺寸主要根据水流状态确定，需要深入研究池内流态及机组负荷变化时池内的调压室效应。需要通过引水系统水力学模型试验论证进水口的水利特性。模型按重力相似准则事故闸门及门槽、引水压力钢管段及尾端快速启门阀。

叠梁闸门分层取水进水口拦污栅框架及塔体胸墙等钢筋混凝土结构尺寸和配筋设计需结合机组负荷变化时池内的调压室效应情况综合考虑后确定。特性研究中引水系统水力学模型试验测量的恒定载荷情况，采用三维有限分析方法计算塔体的应力和变形，评价其对结构安全的影响，尤其是对拦污栅框架的影响。

叠梁闸门水脉动压力特性研究

以叠梁闸门脉动水压力为研究对象，采用s变换方法对叠梁闸门泄水过程的脉动压力信号进行时频分析处理，研究脉动压力信号能量在时频内的分布规律，确定脉动水压力在不同泄水方案下的优势频率。通过脉动压力优势频率和叠梁闸门的固有频率分析比较，判定在泄水过程中叠梁闸门发生共振现象的可能。结果表明，脉动水压力为低频分布，不同时刻的频率明显不同，不同取水方案时频率成分越***，频率成分也越来越丰富

有明显的变化，随着取水高程的增加，脉动能量分布越来越丰富，在泄水过程中脉动水压力频率较小，远小于叠梁闸门固有频率，闸门运行过程中不会出现共振现象

计算钢闸门的重量是一项极复杂的工作,在初设阶段,又没有足够的时间和费用进行***有效地研究工作。因此以往设计闸门时都采用类比法来确定闸门的重量,其结果非常粗糙。 计算钢闸门的重量是一项极复杂的工作,在初设阶段,又没有足够的时间和费用进行***有效地研究工作。因此以往设计闸门时都采用类比法来确定闸门的重量,其结果非常粗糙。