水庫閘門設計

⑴ 水庫閘門如何維修

在工作閘門的前面應該有一個檢修閘門，關閉檢修閘門就可以維修工作閘門。

我公司位於河北省寧晉縣營台工業區，生產和銷售螺桿式啟閉機；卷揚式啟閉機；鋼制閘門；鑄鐵閘門；鋼制攔污柵；

⑵ 請問中型水庫的進水口和溢洪道閘門（卷揚式啟閉機）維護預算是多少，有沒有預算參考資料

2 閘門啟閉機安全檢測
2.1 檢測項目和方法
2.1.1外觀檢查
外觀檢查以目測為主，配合使用量測工具，對閘門的外觀形態和銹蝕狀況進行檢查。
外觀形態檢查主要是檢查閘門整體及主要構件的折斷、損傷和局部明顯變形，閘門的吊耳、吊桿、導輪等零部件的損傷、變形、脫落以及轉動和固定狀況，閘門的止水裝置是否完好等。
銹蝕狀況檢查是對閘門各構件的銹蝕分布、銹蝕面積及銹蝕部位等進行描述，評定各構件的銹蝕程度。

圖1 工作閘門結構型式
2.1.2銹蝕量檢測
運行多年的水工金屬結構均不同程度地存在著銹蝕。構件銹蝕後，構件斷面面積減小，應力增大，從而導致結構強度和剛度的下降，直接影響設備的安全運行。
對閘門主要構件的銹蝕量進行檢測，可以判斷各構件的銹蝕程度，計算構件的銹蝕速率，確定構件的蝕余厚度，為結構計算提供必要的數據。
根據閘門主要構件的銹蝕程度和銹蝕部位，銹蝕量檢測分別採用UTM-101H 型、VT-6 型數字超聲波測厚儀、改制的游標卡尺和CTG-10 型塗層厚度測定儀等量測儀器和工具進行。
2.1.3焊縫超聲波探傷
焊縫缺陷會降低焊縫的抗拉強度、延伸率、沖擊韌性和疲勞強度。水工金屬結構在製造安裝時對焊縫已進行過較嚴格的探傷。但是，經長期運行後，在荷載作用下，焊縫有可能產生新的缺陷，原先經檢查在允許范圍內的缺陷亦有可能擴展，影響結構的安全運行。
超聲波探傷是無損探傷的一種，主要利用材料本身或內部缺陷的聲學性質對超聲波傳播的影響，非破壞性探測內部缺陷的大小、形狀和分布情況。探傷前，根據被測構件的材質和厚度，確定缺陷定位和定量方法。
水工金屬結構的焊縫超聲波探傷通常採用水平定位法和深度定位法：當板厚δ＞20 mm時，一般採用深度法定位；當厚度δ≤20 mm時，採用水平法定位。
超聲波探傷時，檢出缺陷的回波高度與缺陷的大小和距離有關，大小相同的缺陷，由於聲程不同，回波高度也不同。為此，通常利用距離- 波幅曲線來對缺陷定量。
超聲波探傷採用EPOCH2300 型超聲波探傷儀進行，距離- 波幅曲線利用CSK-ⅢA 試塊實測。
2.1.4閘門材料檢測
由於歷史的原因，有些工程的金屬結構沒有材料出廠證明書和工程驗收等文件，結構所用材料牌號不清，性能不明。進行材料檢測可以確定結構材料的機械性能和化學成分，鑒別材料牌號。
材料檢測有2 種方法。若設備允許取樣，可按金屬材料化學成分分析和機械性能試驗要求取樣試驗，直接確定材料牌號。但是，在正常服役的設備上取樣做機械性能試驗，往往是不允許的。故此，材料檢測更多地採用綜合分析的方法，在設備的非受力部位鑽取屑樣進行分析，確定材料的化學成分，同時測定材料硬度，並據此換算出材料抗拉強度的近似值，綜合分析2 項檢測成果，確定材料牌號。本次檢測採用綜合分析法。
2.1.5啟閉機運行狀況檢測
啟閉機運行狀況檢測主要是進行啟閉機機械零部件檢測和電氣參數檢測。通過檢測，發現啟閉機運行中存在問題，提出有效改進措施，確保啟閉機的安全運行。
2.1.6閘門啟閉力檢測與計算分析
閘門運行多年後，由於支承裝置和止水裝置的變形、損壞等原因，閘門啟閉時的摩阻力變大，啟閉力將會增加，從而容易引起啟閉機超載，造成啟閉機失事。通過實測啟閉力，經分析計算求出設計水位下的啟閉力，並與啟閉機的額定啟閉力相比較，可得到啟閉機啟閉閘門的安全系數，判斷啟閉機啟閉閘門的可靠程度。
啟閉力檢測主要採用動態信號測試系統，檢測狀態應盡可能接近設計狀態，若無法做到，則應根據實測結果進行分析計算，最終獲得設計水位下閘門的啟閉力。
2.2 檢測主要成果及分析
2.2.1外觀檢查及銹蝕量檢測結果
第三溢洪道6 扇工作閘門整體外觀形態基本完好，門體無明顯損傷，止水裝置齊全完好，聯接螺栓無松動和脫落。閘門表面塗層基本完好，整體一般銹蝕，局部有較重或嚴重銹蝕，且主要多為老銹坑。
對2# 和4# 兩扇工作閘門主要構件進行蝕余厚度檢測，共獲得檢測數據228 個，平均每扇閘門114 個有效檢測數據，每個檢測數據均為3 個以上測點數據的均值。
通過對蝕余厚度檢測數據進行整理，2# 和4# 兩扇工作閘門主要構件銹蝕量檢測數據的各項統計結果列於表2。
表2 工作閘門主要構件及總體銹蝕量和銹蝕速率的平均值

根據兩扇閘門銹蝕量頻數分布的統計圖表可以得出以下結論。
（1）兩扇閘門銹蝕量頻數峰值位於（0.6 ～ 0.7） mm區間，且銹蝕量主要分布在（0.4 ～ 1.3） mm 之間，其頻數分別為94.7％和95.7％。表明閘門整體銹蝕輕微。
（2）兩扇閘門各主要構件平均銹蝕量為（0.67 ～0.97） mm，標准差為（0.15～0.3） mm。表明閘門各主要構件銹蝕程度基本相似。
（3）兩扇閘門總體平均銹蝕量分別為0.79 mm和0.75 mm，標准差為0.27 mm，總體平均銹蝕速率分別為0.025 mm/ a 和0.024 mm/ a；各主要構件平均銹蝕速率為（0.022 ～ 0.031） mm/ a。
2.2.2焊縫超聲波探傷結果
選取2# 和4# 兩扇工作閘門進行焊縫超聲波探傷。
根據閘門受力狀況和焊縫類別，選定閘門主橫梁、邊梁、支臂和面板為探傷構件。
焊縫超聲波探傷結果表明以下2 點。
（1） 2# 和4# 閘門主橫梁腹板與翼緣板T 形連接焊縫、邊梁腹板與後翼緣板T 形連接焊縫、支臂腹板與翼緣板T 形連接焊縫局部存在未焊透缺陷（缺陷最大當量為RL+6dB），但均未超過規范DL/T5018-2004 規定的要求。其餘所有受檢焊縫均未發現有缺陷存在。
（2）閘門所有受檢焊縫均未發現裂紋缺陷。
2.2.3閘門材料檢測結果
綜合閘門主橫梁、縱梁和支臂材料的化學成分分析、硬度以及抗拉強度的檢測結果，可以判定，閘門主要構件所使用的材料為碳素鋼Q235。
2.2.4啟閉機運行狀況檢測結果
啟閉機運行管理制度健全，設備布置整齊，啟閉機維護保養狀況良好。電動機的各項電氣參數均滿足安全運行要求，絕緣電阻均滿足規程規定的要求。
2.2.5閘門啟閉力檢測與計算分析
檢測時，閘門由全關狀態開啟到一定開度（開啟高度約5.0 m），停一段時間，再到全關狀態為一個檢測過程；檢測重復進行3 次，檢測數據與檢測曲線重復性較好。
根據實測應變值，利用公式計算，可以得到實測最大啟門力的計算結果，列於表3。
表3 實測應變值和對應的啟門力

根據檢測結果可以知道以下3 點。
（1）在空載狀況下，2# 工作閘門實測最大啟門力為327.3 kN，4# 工作閘門實測最大啟門力為390.1 kN，均小於啟閉機額定啟門力（2×375 kN）。
（2） 2# 工作閘門左右兩側吊點基本平衡，4# 工作閘門左右兩側吊點不平衡。兩側鋼絲繩拉力相差36.3 kN。
（3）表孔弧形閘門的啟門力受水位的影響較小。通常情況下，表孔弧形閘門在設計水位下的最大啟門力不會超過空載狀況下最大啟門力的1.3 倍。據此判斷，在設計水位下，2# 工作閘門的最大啟門力約為425.5 kN，4# 工作閘門的最大啟門力約為507.1 kN，小於啟閉機的額定容量2×375 kN。
3 閘門結構強度、剛度和穩定復核計算與分析
弧形閘門採用空間結構有限元法進行復核計算。
閘門結構有限元計算分析採用美國Algor 軟體公司研製的Super SAP 程序。該程序由於採用等參單元，計算出來的應力值只能是高斯積分點的應力值。為此，採用局部最小二乘法從高斯點外推到節點而獲得每個節點上的應力值，從而使計算達到較高的精度。
選擇4# 工作閘門進行結構應力復核計算。根據閘門結構形式和受力特點，將閘門面板、主橫梁、縱梁、邊梁、小橫梁、支臂臂桿、支臂間垂直連接件離散為板單元，支臂間斜連接桿、門體背拉桿離散為桿單元。據此建立閘門有限元計算模型，計算模型的節點總數為4.0324 萬個，單元總數為3.93 萬個。
計算荷載主要考慮作用於閘門的靜水壓力和閘門自重。閘門計算水頭為12.7 m，下游無水。
3.1 強度評判標准
在對閘門結構進行強度校核時，應首先確定材料的容許應力，而容許應力與鋼材的厚度直接相關，閘門各構件材料的厚度不等，其容許應力亦不相同。閘門面板、小橫梁、邊梁、縱梁、主橫梁翼緣、支臂腹板等所用鋼材的厚度均不大於16 mm，屬第1 組，其容許應力[σ]=160 MPa，[τ]=95 MPa。主橫梁腹板、支臂翼緣等所用鋼材的厚度均大於16 mm，屬第2 組，其容許應力[σ]=150 MPa，[τ]=90 MPa。
容許應力不僅與鋼材厚度有關，還與閘門的重要程度和運行條件有關。根據《水利水電工程鋼閘門設計規范》（DL/T5013—1995）規定，對於大中型工程的工作閘門和重要事故閘門，容許應力應乘以0.90 ～0.95 的調整系數。此外，《水利水電工程金屬結構報廢標准》（SL226 — 1998）規定，對在役閘門進行結構強度驗算時，材料的容許應力應按使用年限進行修正，容許應力應乘以0.90 ～ 0.95 的使用年限修正系數，達到或超過折舊年限的修正系數取0.90。
根據以上規定，取容許應力的修正系數k=0.95×0.90=0.855。修正後的閘門各主要構件材料的容許應力列於表4。
表4 閘門各主要構件材料的容許應力
MPa

由於受力狀況不同，閘門各構件的強度評判標准亦不相同。
對於閘門承重構件和連接件，應校核正應力σ和剪應力τ，校核公式為：
σ≤ [σ] τ≤ [τ]
式中，[σ]、[τ] 均為調整後的容許應力。
對於組合梁中同時受較大正應力和剪應力作用處，除校核正應力和剪應力外，還應校核折算應力σzh，校核公式：σzh≤1.1 [σ]
對於面板而言，考慮到面板本身在局部彎曲的同時還隨主（次）梁受整體彎曲的作用，故應對面板的折算應力σzh進行校核，校核公式為:
σzh≤1.1α[σ]
式中，α為彈塑性調整系數，α取1.5。
3.2 結構應力計算結果與分析
計算結果表明，閘門面板、主橫梁、支臂、縱梁（含邊梁）、小橫梁（含頂、底梁）的折算應力均小於材料相應的容許應力，說明閘門各構件的強度是滿足要求的。
3.3 結構變形計算結果與分析
根據《水利水電工程鋼閘門設計規范》（DL/T5013-1995）規定，表孔工作閘門主橫梁的最大撓度與計算跨度的比值不應超過1 / 600。閘門主橫梁跨度為1.144 萬mm，其容許出現的最大撓度值為19.1 mm。
在計算水位下，閘門上、下主橫梁的最大撓度計算值分別為2.7 mm、2.9 mm，均小於主橫梁撓度的容許值（19.1 mm）。說明閘門的剛度是滿足要求的。
3.4 支臂穩定計算結果與分析
穩定計算時，構件截面厚度以現場實測的蝕余厚度為准。
在計算水位下，閘門上、下支臂彎矩作用平面內的最大穩定計算應力分別為98.4 MPa、98.7 MPa，上、下支臂彎矩作用平面外的最大穩定計算應力分別為90.7 MPa、91.1 MPa，均小於材料的容許應力（128.3MPa）。說明閘門支臂的穩定性是滿足要求的。
4 結論與建議
第三溢洪道作為密雲水庫重要的泄洪建築物，所屬閘門啟閉機的運行狀況直接關繫到水庫整體的運行安全，通過對閘門和啟閉機安全檢測的主要成果進行研究，根據《水利水電工程金屬結構報廢標准》，認為現有工作閘門和啟閉機可以繼續使用。但閘門局部有較重或嚴重銹蝕，焊縫外觀質量較差，建議水庫管理單位對閘門進行防腐處理，保障工程運行安全。
參考文獻
[1] 密雲水庫金屬結構安全檢測報告[R]. 2009.
[2] 水工鋼閘門和啟閉機安全監測技術規程（SL101-94）[S].
[3] 水利水電工程鋼閘門設計規范(DL/T5013-1995)[S].
[4] 水利水電工程金屬結構報廢標准（SL226-1998）[S].

⑶ 長50米寬50米,深5米,的水庫,閘門要多厚

水庫閘門一般承受的水壓力大，如果用鑄鐵閘門，閘門的厚度要在3-8cm左右，具體還要根據設計圖紙具體計算，閘門的規格型號最高蓄水位等都影響閘門的厚度及重量。

⑷ 水庫閘門的開度和閘位是一個意思嗎求詳細解釋！謝謝！！！

閘門開度感測器（閘位感測器）是針對閘門測量的特點，採用光電絕對值式或機械式編碼器，在內部以精密的變速機構製造而成。其輸出信號有並行格雷碼、串列RS485、4-20mA標准模擬量等多種方式可供用戶選擇。該感測器安裝方便、適應性強，穩定可靠，集檢測與A/D轉換為一體，具有斷電記憶功能。適合對各類閘門(平板門、弧形門、人字門、門機、橋機等)的起吊高度進行測量。其功能、特點、可靠性等深受廣大水利水電工程技術人員的信賴。
可能不是同一種產品，但是作用是一樣的。

⑸ 為什麼水庫使用的是閘門是因為閘門相對平開門更不容易受外力的影響而打開么

這個問題就不該是5歲的小孩能理解的了得。主要原因還是受力，傳力，密封和啟閉方便考慮。

⑹ 水庫出水口水閘前如何設置攔魚設施

一般用網攔，也可用電欄柵，但費用高。

⑺ 修一個小型水庫閘門工程造價

小二型的水庫要300-500萬左右，土建和設備加起來的總合。

⑻ 小型水庫閘門怎麼更換

在水庫復低水位或者辟開制蓄水期更換，保證安全。
拆除原有閘門閘框，整體更換鑄鐵閘門，首先一期澆注後預留安裝槽，然後把閘框二期澆注在混凝土裡；
（閘門更換最後整體更換，有的工程只更換閘板，繼續使用原有閘框，這樣有時會出現現有閘板跟閘框密封不嚴導致漏水的情況）

⑼ 如圖所示是水庫大壩閘門開閉裝置示意圖，設閘門為高5m，底面積0.6m2的長方體，用密度為8×103kg/m3的合金

（1）G=ρVg=8×10³kg/m³×0.6m²×5m×10N/kg=2.4×10⁵N；
（2）p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×4m=4×10⁴Pa；
（3）F_浮1=ρ_水gV_排專1，鋼纜拉力F₁=

1

4

（G-F_浮1）
t=5s時，s=vt=0.2m/s×5s=1m
閘門浸在屬水中的深度h′=4m-1m=3m
F_浮2=ρ_水gV_排2，鋼纜拉力F₂=

1

4

（G-F_浮2）
所以

F1

F2

=

G?F浮1

G?F浮2

=

ρgV?ρ水g 4 5 V

ρgV?ρ水g 3 5 V

=

8×103?1×103× 4 5

8×103?1×103× 3 5

=

36

37

答：（1）閘門所受的重力為2.4×10⁵N；（2）閘門底部受到水的壓強為4×10⁴Pa；（3）F₁與F₂的比值為36：37．