【摘 要】結(jié)合工程實際，對甲米二級水電站大壩泄洪閘工作閘門的振動問題進(jìn)行了多方面分析，并針對性的制定了處理措施。

【關(guān)鍵詞】甲米二級 泄洪閘工作閘門 振動 局開

一、設(shè)計概述

甲米二級水電站位于四川省涼山州鹽源縣境內(nèi)，為甲米河干流河段梯級開發(fā)中的第二級，首部樞紐為閘壩，從左至右依次設(shè)置5孔泄洪閘和1孔沖沙閘。泄洪閘每孔設(shè)置1扇工作閘門，主要用于泄洪，為便于工作閘門及門槽的檢修，在工作閘門的上游設(shè)置1扇檢修閘門，5孔共用。緊靠泄洪閘右側(cè)設(shè)置沖沙閘，共1孔，在孔口依次設(shè)置1扇檢修閘門和1扇工作閘門。

2013年5月，大壩開始下閘蓄水，7月，閘門開啟泄洪，在開啟的過程中閘門出現(xiàn)振動情況，靠近沖沙閘的4、5#閘門振動最厲害。洪水之后，閘門頂水封被撕裂，出現(xiàn)破壞。

二、閘門振動原因分析

水工閘門對于整個水工建筑物有著極為重要的作用，多數(shù)閘門在開啟、關(guān)閉過程中都會出現(xiàn)不同程度的振動情況，遇到振動較大的情況時，需要對其進(jìn)行深入研究，并制定相應(yīng)的緊急應(yīng)對措施，這樣才能將振動造成的不利影響控制在最小范圍內(nèi)。引起閘門振動的原因是多方面的，情況較為復(fù)雜。而根據(jù)專家們提出的理論認(rèn)為，導(dǎo)致振動出現(xiàn)的主要原因是動水作用的不均衡，從閘門與動水互相接觸的那一刻開始，振動現(xiàn)象則隨之出現(xiàn)。根據(jù)水力條件的各種情況可以把振源分成以下幾個因素：

（一）閘門止水漏水因素。這類發(fā)生在止水上的脈動壓力會使得止水發(fā)生振動，當(dāng)漏水量過大時使得閘門頂止水射出的水流不斷拍打門葉背后的梁格，最后引起閘門的振動。

（二）波浪沖擊閘門因素。當(dāng)閘前水位接近胸墻周圍時，其上游具備較大風(fēng)浪作用時會在胸墻底部和閘門露出水面部分范圍內(nèi)造成封閉氣囊，空氣受到壓縮，導(dǎo)致很大的氣囊沖擊壓力，對閘門的安全造成沖擊，在這種沖擊作用下引起了振動。

（三）平面閘門的底緣型式因素。根據(jù)實踐經(jīng)驗得出，在平面閘門中使用水平底緣常常出現(xiàn)水力條件達(dá)不到要求的問題，這就不斷增加了閘門啟閉的難度，尤其是在造成起動水脈動壓力出現(xiàn)后出現(xiàn)空蝕，以上現(xiàn)象都是閘門出現(xiàn)振動的關(guān)鍵因素。

（四）平面閘門門槽空蝕因素。平面閘門是十分常見的門型，在高速水流通過閘孔時，由于門槽段的邊界出現(xiàn)變化而導(dǎo)致局部壓力降低后出現(xiàn)了空穴現(xiàn)象，以致于形成空蝕破壞的問題。在這期間出現(xiàn)空蝕時則會造成閘門發(fā)生激烈的振動，影響到了閘門的安全運(yùn)行。

（五）閘后淹沒水流引起振動因素。閘門在一定開度下泄流過程中造成的流水情況常常會不定期地給閘門造成影響，而閘門在水流強(qiáng)烈的脈動壓力下很容易出現(xiàn)振動現(xiàn)象，這類振動主要是隨機(jī)荷載下出現(xiàn)的振動，具有強(qiáng)迫性。

（六）閘門局開引起振動因素。一定邊界條件下閘門在某開度時發(fā)生振動，這與水頭、進(jìn)口形式、流態(tài)、孔口尺寸有關(guān)，一般變現(xiàn)為小開度（10%～30%）振動比較顯著，有的則表現(xiàn)為大開度（80%）時振動比較顯著。

通過上述因素分析，再結(jié)合本工程實例，本工程泄洪工作閘門采用潛孔式平面定輪鋼閘門。設(shè)計水頭約15.4m，閘門面板及頂、側(cè)止水均布置于上游側(cè)，門葉分二段制造，工地焊接組裝。泄洪閘工作門門槽寬深比W/D=1.5，流速為9.68 m/s，水流空穴數(shù)大于1.0，采用I型門槽不會產(chǎn)生空蝕破壞。泄洪閘工作閘門下游傾角為31°，從門葉結(jié)構(gòu)上看，造成閘門振動的可能性小。水封有少量漏水，下游河床有淤積，下游底板一直被水淹沒，出水不暢。這些都可能造成閘門振動，同時，局部開啟也可能造成閘門振動。

三、處理措施

找出閘門振動原因，制定合理的處理措施，這就需要操作在運(yùn)行時學(xué)會改變運(yùn)行條件，避免閘門受到淹沒水躍的影響，盡可能保持閘后水流處于良好的狀態(tài)，從根本上控制了低振動的發(fā)生。在防止淹沒水躍時，則需要增加閘門懸吊結(jié)構(gòu)及支承結(jié)構(gòu)的剛度。因此，疏通河床，整治兩邊岸坡，讓閘門出水流暢是處理的關(guān)鍵措施，同時，更換漏水水封，減少漏水量，同時，盡量避免局開泄洪， 經(jīng)過以上處理后，目前閘壩運(yùn)行良好。

作者簡介：

肖大偉（1979-），男，四川廣安人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計工作；

周松：（1980-），男，貴州晴隆人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計工作；