时均压力特性分析

以溪洛渡水电站导流底孔事故闸门水力学动态模型试验[20]为例，详细说明作用在平板闸门上的水荷载特性。溪洛渡水电站的事故闸门（平板闸门）原型尺寸为5.95m×12.62m（宽×高），闸门厚度为1.282m，闸门总重量（包括拉杆）为235×9.8k N。单孔最大泄流量为1325.0m3/s，实验模型按重力准则设计，几何比尺采用1∶27，其他各参数比尺见表9.1。试验模型的事故闸门和工作闸门采用镀锌铁板制作，洞身部分用有机玻璃制作。模型布置如图9.21所示，事故闸门测点布置如图9.22所示，各测点距底缘的距离为1号：11.75m；2号：8.91m；3号：6.45m；4号：3.78m；5号：0.5m。

表9.1　模型比尺

图9.21　模型布置示意图

图9.22　事故闸门测压管布置

试验结果表明：①事故门面板上的压力基本上为静压，即测压管水头基本与库水位平齐，只是在靠近底缘测点的压力因流速较大略有降低，最大可降低约25m；②事故门底缘压力随其开度的增大而增大，即底缘压力与开度关系曲线呈正斜率，这给闸门启闭过程的稳定性带来不利影响。不同工况下的面板时均压力分布及底缘时均压力分布如图9.23～图9.28所示。

图9.23　事故闸门面板压力分布(www.xing528.com)

图9.24　事故闸门面板压力分布

图9.25　事故闸门面板压力分布

图9.26　事故闸门面板压力分布

图9.27　事故闸门底缘压力分布

图9.28　事故闸门底缘压力分布