论文部分内容阅读
摘 要：作为水库蓄排水的重要设施之一，闸门止水效果同水库工程安全有着直接的关系。尺寸大、数量多和运行水头高是水库闸门最显著的特征，利用多种形式的止水闸门，可以达到良好的止水效果。本文主要阐述了水库蓄排水闸门止水的设计特点，并分析了其中存在的主要问题，进行水库蓄排水闸门的止水及安装的建议和探讨，以期提高指导闸门止水设计，对相关设计、安装方案进行改进，保障闸门的高效运行。
关键词：水库蓄排水；闸门止水；设计特点
引言
水库经济效益同闸门止水设计及安装有着直接的关系，只有根据相关技术标准，落实闸门的设计方案，才能保障闸门的正常运行，发挥止水的作用，使水库工程安全性增强。研究水库蓄排水闸门的止水设计及安装具有非常重要的意义，可以有效的解决闸门运行过程中存在的漏水、关闭和启动不自如等问题，为相关研究提供参考意见。
一、水库蓄排水闸门止水的设计特点
水库蓄排水闸门包括多种止水形式，包括“L”型、“P”型、“山”型及“I” 型，止水材料通常选取聚乙烯、橡胶[1]。在对闸门进行止水设计的过程中，要提高对高速高含量沙水流、高水位等因素的重视，选取合理的止水形式。
（一）偏心铰弧门止水
偏心铰弧门转铰顶止水主要包括转铰顶止水、主止水和侧止水三种形式，其中转铰止水主要应用于闸门启闭过程中，闸门后撤后顶部出现的射水状况，位于胸墙底部。硬质白色聚乙烯是该种止水方式的主要原料，具有良好的耐磨性和强度，转动装置在绕轴转动的聚乙烯材料辅助下，紧接同闸门面板，止水效果极佳，达到闸门启闭、前后移动的条件。而在主止水和侧止水形式下，借助偏心轮夹紧机构，可以使闸门在孔板洞及排沙洞工作门的作用下向前移动，“山”型止水橡胶在面板紧压后可以发挥止水的功效，在设计和安装时，一定要将压缩量及水压变形进行严格控制，保持在25-30mm的范围内[2]。
（二）事故闸门“山”型橡胶膨胀止水
“山”型橡胶膨胀止水是事故闸门的主要止水形式，该形式可以保障压板同止水顶部两侧具有一定的缝隙，使止水上部结果活动自如。由于水塔泥沙的影响，低位孔闸门极易出现淤堵的状况，在此状况下，高位孔闸门可以起到一定的保护作用，在实际止水过程中会涉及库压止水、清水加压两种方法。
（三）深孔弧门的顶止水
因为闸门水头的差异，在水库深孔弧门（无门槽）中，一方面可以在闸门顶部可以安装自重压紧式“P”型橡胶止水，在闸门紧闭的情况下，发挥二次止水的作用，另一方面可以整合“L”型橡胶、弹簧钢板止水方式，应用于小水头的闸门中。此外，还可以将转铰顶止水应用于闸门工作面，通过安装支撑限位机构的方式，降低对止水橡膠的损害。
二、水库蓄排水闸门止水设计及安装中存在的问题
（一）偏心铰弧门转铰顶止水问题
偏心铰弧门转铰顶止水问题表现为顶止水的缝隙射水、闸门面板刮伤、转铰橡皮损坏及弹簧钢板压裂。闸门面板同顶止水聚乙烯条密封不严、埋件同聚乙烯条间存在间隙，都可能会引发射水现象，有时可能在启闭机操作平台发生射水状况[3]。闸门面板刮伤主要发生在书库运行水流杂质进入止水材料时，使止水材料发生磨损，闸门面板长期与转铰边缘接触，防腐层被破坏。当闸门向前移动时，弹簧钢板承受较大压力，超过一定范围后就会出现断裂状况，在缝隙处出现漏水问题。
（二） 事故闸门背腔增压软管问题
闸门在运行过程中，经常遇到背腔增压软管损坏的问题，因为软管长度较长，长时间悬挂状态下，受自身重力的影响，会变细，增长，闸门出现卡阻或软管堵塞的情况，闸门背部压力较小，出现严重的闸门射水状况。闸门泄洪工作下，软管可能会缠绕到支撑装置、缝隙中，导致积压损伤，甚至断裂。
（三）深孔弧门的顶止水
闸门工作门在运行时，由于支承轮的运转，会使工作面出现较深的划痕，此外，在顶部易发生翻水状况，弹簧钢板无法发挥作用时，聚乙烯条同闸门面板的压力增大，闸门防腐层脱落，发生腐蚀状况，都会影响止水效果。
三、水库蓄排水闸门的止水及安装的建议和探讨
（一） 偏心铰弧门转铰顶止水
偏心铰弧门转铰顶止水问题上，主要可以采取引入钢性止水、改进活动转铰部位的止水方式及去除弹簧钢板三种措施。将锌铝镍合金钢代替聚乙烯发挥作用，提高润滑性能的同时，增强耐磨性，也可以结合闸门上游止水形式，将橡胶条安装至固定转铰底部[4]。此外，去除弹簧钢板措施意义在于消除不利扭转，通过水库较强的打理，对活动转铰部件进行作用，从而达到止水的效果。
（二）事故闸门背腔增压止水
将传统闸门的悬挂式背腔增压软管转换成埋管或固定的方式，设置相应的双供水管路，提高对紧急事件的预防能力，进行水库水流的正反向冲洗，将疏通装置设置与管理两端，借助弹性密封，增强闸门同供水管路的连接。
（三）深孔弧门顶止水
可以适当的对支撑轮的轮面宽度进行增大，降低闸门面板发生划伤的几率，进行相应的过渡。还可以通过提升弹簧钢板性能、加厚弹簧钢板等方式，进一步提高闸门的止水效果。
四、结语
通过研究水库蓄排水闸门的止水设计及安装，可以得出以下结论：1）在对闸门进行设计的过程中，要多次进行试验和探究，对设计方案进行完善，考虑水库运行实际状况，保障闸门的止水效果，提高闸门运行的可靠性和安全性；2）在对闸门的止水装置和材料进行设计时，应减量降低埋件、闸门止水安装的误差，使止水安装更加精确；3）在对闸门止水橡胶进行安装时，要在现场进行钻孔，避免钻孔过大，将其控制在比螺栓小1.0 mm的范围中，避免漏水问题；4）要对闸门转角水封部位进行改进，利用异型连接构件，增强连接的紧固性。
参考文献
[1] 袁槐青. 电站水工闸门制安工艺与质量控制[J]. 水利科技与经济. 2014（07）
[2] 肖志乔，孙嘉华. 防汛闸门止水设置探讨[J]. 广东水利水电. 2010（05）
[3] 廖波. 小浪底排沙洞和孔板洞偏心铰弧形闸门的安装[J]. 西北水电. 2002（01）
[4] 朱步祥，朱步刚，王慧，刘敏红. 改进型闸门止水技术在小型水闸中的应用[J]. 水利水电科技进展. 2001（06）
关键词：水库蓄排水；闸门止水；设计特点
引言
水库经济效益同闸门止水设计及安装有着直接的关系，只有根据相关技术标准，落实闸门的设计方案，才能保障闸门的正常运行，发挥止水的作用，使水库工程安全性增强。研究水库蓄排水闸门的止水设计及安装具有非常重要的意义，可以有效的解决闸门运行过程中存在的漏水、关闭和启动不自如等问题，为相关研究提供参考意见。
一、水库蓄排水闸门止水的设计特点
水库蓄排水闸门包括多种止水形式，包括“L”型、“P”型、“山”型及“I” 型，止水材料通常选取聚乙烯、橡胶[1]。在对闸门进行止水设计的过程中，要提高对高速高含量沙水流、高水位等因素的重视，选取合理的止水形式。
（一）偏心铰弧门止水
偏心铰弧门转铰顶止水主要包括转铰顶止水、主止水和侧止水三种形式，其中转铰止水主要应用于闸门启闭过程中，闸门后撤后顶部出现的射水状况，位于胸墙底部。硬质白色聚乙烯是该种止水方式的主要原料，具有良好的耐磨性和强度，转动装置在绕轴转动的聚乙烯材料辅助下，紧接同闸门面板，止水效果极佳，达到闸门启闭、前后移动的条件。而在主止水和侧止水形式下，借助偏心轮夹紧机构，可以使闸门在孔板洞及排沙洞工作门的作用下向前移动，“山”型止水橡胶在面板紧压后可以发挥止水的功效，在设计和安装时，一定要将压缩量及水压变形进行严格控制，保持在25-30mm的范围内[2]。
（二）事故闸门“山”型橡胶膨胀止水
“山”型橡胶膨胀止水是事故闸门的主要止水形式，该形式可以保障压板同止水顶部两侧具有一定的缝隙，使止水上部结果活动自如。由于水塔泥沙的影响，低位孔闸门极易出现淤堵的状况，在此状况下，高位孔闸门可以起到一定的保护作用，在实际止水过程中会涉及库压止水、清水加压两种方法。
（三）深孔弧门的顶止水
因为闸门水头的差异，在水库深孔弧门（无门槽）中，一方面可以在闸门顶部可以安装自重压紧式“P”型橡胶止水，在闸门紧闭的情况下，发挥二次止水的作用，另一方面可以整合“L”型橡胶、弹簧钢板止水方式，应用于小水头的闸门中。此外，还可以将转铰顶止水应用于闸门工作面，通过安装支撑限位机构的方式，降低对止水橡膠的损害。
二、水库蓄排水闸门止水设计及安装中存在的问题
（一）偏心铰弧门转铰顶止水问题
偏心铰弧门转铰顶止水问题表现为顶止水的缝隙射水、闸门面板刮伤、转铰橡皮损坏及弹簧钢板压裂。闸门面板同顶止水聚乙烯条密封不严、埋件同聚乙烯条间存在间隙，都可能会引发射水现象，有时可能在启闭机操作平台发生射水状况[3]。闸门面板刮伤主要发生在书库运行水流杂质进入止水材料时，使止水材料发生磨损，闸门面板长期与转铰边缘接触，防腐层被破坏。当闸门向前移动时，弹簧钢板承受较大压力，超过一定范围后就会出现断裂状况，在缝隙处出现漏水问题。
（二） 事故闸门背腔增压软管问题
闸门在运行过程中，经常遇到背腔增压软管损坏的问题，因为软管长度较长，长时间悬挂状态下，受自身重力的影响，会变细，增长，闸门出现卡阻或软管堵塞的情况，闸门背部压力较小，出现严重的闸门射水状况。闸门泄洪工作下，软管可能会缠绕到支撑装置、缝隙中，导致积压损伤，甚至断裂。
（三）深孔弧门的顶止水
闸门工作门在运行时，由于支承轮的运转，会使工作面出现较深的划痕，此外，在顶部易发生翻水状况，弹簧钢板无法发挥作用时，聚乙烯条同闸门面板的压力增大，闸门防腐层脱落，发生腐蚀状况，都会影响止水效果。
三、水库蓄排水闸门的止水及安装的建议和探讨
（一） 偏心铰弧门转铰顶止水
偏心铰弧门转铰顶止水问题上，主要可以采取引入钢性止水、改进活动转铰部位的止水方式及去除弹簧钢板三种措施。将锌铝镍合金钢代替聚乙烯发挥作用，提高润滑性能的同时，增强耐磨性，也可以结合闸门上游止水形式，将橡胶条安装至固定转铰底部[4]。此外，去除弹簧钢板措施意义在于消除不利扭转，通过水库较强的打理，对活动转铰部件进行作用，从而达到止水的效果。
（二）事故闸门背腔增压止水
将传统闸门的悬挂式背腔增压软管转换成埋管或固定的方式，设置相应的双供水管路，提高对紧急事件的预防能力，进行水库水流的正反向冲洗，将疏通装置设置与管理两端，借助弹性密封，增强闸门同供水管路的连接。
（三）深孔弧门顶止水
可以适当的对支撑轮的轮面宽度进行增大，降低闸门面板发生划伤的几率，进行相应的过渡。还可以通过提升弹簧钢板性能、加厚弹簧钢板等方式，进一步提高闸门的止水效果。
四、结语
通过研究水库蓄排水闸门的止水设计及安装，可以得出以下结论：1）在对闸门进行设计的过程中，要多次进行试验和探究，对设计方案进行完善，考虑水库运行实际状况，保障闸门的止水效果，提高闸门运行的可靠性和安全性；2）在对闸门的止水装置和材料进行设计时，应减量降低埋件、闸门止水安装的误差，使止水安装更加精确；3）在对闸门止水橡胶进行安装时，要在现场进行钻孔，避免钻孔过大，将其控制在比螺栓小1.0 mm的范围中，避免漏水问题；4）要对闸门转角水封部位进行改进，利用异型连接构件，增强连接的紧固性。
参考文献
[1] 袁槐青. 电站水工闸门制安工艺与质量控制[J]. 水利科技与经济. 2014（07）
[2] 肖志乔，孙嘉华. 防汛闸门止水设置探讨[J]. 广东水利水电. 2010（05）
[3] 廖波. 小浪底排沙洞和孔板洞偏心铰弧形闸门的安装[J]. 西北水电. 2002（01）
[4] 朱步祥，朱步刚，王慧，刘敏红. 改进型闸门止水技术在小型水闸中的应用[J]. 水利水电科技进展. 2001（06）