DLT501395水利水电工程钢闸门设计规范

水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理下载网址:水利水电工程钢闸门设计规范中华人民共和国电力行业标准DL/T5013—95HydraulicandHydroelectricEngineeringSpecificationforDesignofsteelGate主编单位：批准部门：1总则1.0.1为在水利水电工程钢闸门设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保质量，做到技术先进、经济合理、运行安全，特制定本规范。1.0.2本规范适用于水利水电工程钢闸门(含拦污栅)的设计。设计钢闸门时，尚须符合现行的国家和水利水电行业标准有关规定。1.0.3水利水电工程的钢闸门，按其工作性质主要可分为：(1)工作闸门：系指承担主要工作并能在动水中启闭的闸门；(2)事故闸门：系指当闸门的下游(或上游)发生事故时，能在动水中关闭的闸门；当需快速关闭时，也称为快速闸门；这种闸门宜在静水中开启；(3)检修闸门：系指水工建筑物和机械设备等检修时用以挡水的闸门，这种闸门宜在静水中启闭。1.0.4设计闸门时，应根据具体情况分别具备下列有关资料：(1)水利枢纽的任务和水工建筑物的布置；(2)闸门的孔口尺寸和运用条件；(3)水文、泥沙、水质、漂浮物和气象方面的情况；(4)有关闸门的材料、制造、运输和安装等方面的条件；(5)地质、地震和其他特殊要求等。1.0.5闸门孔口尺寸和设计水头的选定，应符合附录A“闸门孔口尺寸和设计水头系列标准”的规定。1.0.6本规范采用容许应力方法进行结构验算。凡未确规定的计算方法，只要能准确、可靠、简便地求得结构内力及应力，计算方法可酌情选择。2总体布置2.1一般规定2.1.1闸门应布置在水流较平顺的部位，应尽量避免门前横向流和漩涡、门后淹没出流和回流等对闸门运行的不利影响。闸门布置在进口时，尚应避免闸孔和门槽顶部同时过水。2.1.2闸门型式的选择，应根据下列因素综合考虑确定。水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理下载网址:(1)水利枢纽对闸门运行的要求；(2)闸门在水工建筑物中的位置、孔口尺寸、上下游水位和操作水头；(3)泥砂和漂浮物的情况；(4)启闭机的型式、启闭力和挂脱钩方式；(5)制造、运输、安装、维修和材料供应等条件；(6)技术经济指标等。2.1.3泄水和水闸系统中的多孔口工作闸门，当需短时间内全部开启或均匀泄水时，宜选用固定式启闭机。泄水和水闸系统工作闸门的启闭机，应设备用动力。2.1.4两道闸门之间或闸门与拦污栅之间的最小净距，应满足门槽混凝土强度与抗渗、启闭机布置与运行、闸门安装与维修和水力学条件等因素的要求，一般不宜少于1.50m。2.1.5检修闸门或事故闸门的设置数量，应根据孔口数量、工程和设备的重要性、施工安装条件和工作闸门的使用状况、维修条件等因素综合考虑。对泄水和水闸系统的检修闸门，10孔以内者可设置1～2扇；10孔以上者每增加10孔可增设一扇。对引水发电系统，3～6台机组可设置尾水检修闸门两套，进口检修闸门一套；6台机组以上，每增加4～6台可各增设一套。特殊情况，经论证可予增减。2.1.6露顶式闸门顶部应有0.3～0.5m的超高。2.1.7闸门不得承受冰的静压力。防止冰静压力的方法，应根据气温及库水位变化等条件，因地制宜地选用。一般采用潜水泵、压缩空气泡、开凿冰沟或其他方法，使闸门与冰层隔开。当特殊情况，可能承受部分冰静压力时，应进行强度验算。需要在冰冻期间操作的闸门，除其止水应尽量严密外，尚应采取保温或加热等措施，使闸门与门槽不致冻结。2.1.8当潜孔式闸门门后不能充分通气时，则应在紧靠闸门下游的孔口顶部设置通气孔，其上端应与启闭机室分开，并应有防护设施。通气孔面积的计算，可参照附录B进行。2.1.9闸门的平压设施，宜采用设置于门上的充水阀，也可采用节间充水或其他有效设施。平压设施的尺寸，应根据充水容积、下游漏水量和要求充满时间等来确定。充水阀体应有足够重量，其导向机构应灵活可靠。充水管和阀体形状，应尽量使充水时流态平稳。节间充水要有导水装置，并应使节间充水所需的启门力与整扇闸门的静水启门力大体相当。平压设施的操作应和闸门启闭联动，并应在启闭机上设置小开度的行程开关。对机组尾水闸门的平压设施，宜利用机组排水系统从下游充水。2.1.10为便于制造、运输和安装，设计时应考虑：(1)制造、安装的具体条件；(2)运输单元应具有必要的刚度，外形尺寸和重量应满足运输的要求；(3)零部件、构件的品种规格应合理地减少，并应采用标准化、定型化的零部件；(4)结构构件的连接，宜采用焊接，但应尽量减少现场焊接工作量。为减少拼装变形，闸门节间也可采用销轴或螺栓连接。2.1.11为便于闸门、拦污栅和启闭机的运行、维修，设计时应考虑：(1)根据当地情况，启闭机可设机罩、机房或机室；位于坝内或地下洞室内的机室，应考虑通风防潮设施；水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理下载网址:(2)启闭机设置高程和机房尺寸，应分别满足闸门和启闭机维修的要求；(3)露顶式闸门，当不能提升到闸墩墩面时，宜在适当高程处设置检修孔或检修台；潜孔式弧形闸门，宜在其胸墙和侧止水导板的适当高程处，设置不小于800mm宽的检修台阶；在支铰处也可设检修平台；(4)启闭机室、闸门检修室和检修平台，宜有足够的面积和高度；启闭机与机房墙面净距不少于800mm；各台启闭机之间净距不少于600mm；闸门检修室或检修平台在闸门检修时四边净距均不少于800mm；此外，尚应设置栏杆或盖板，以满足运行、维修及安全的要求；(5)为便于吊装，在检修室和启闭机室内，宜埋设必要的吊环和锚钩；(6)检修闸门、备用拦污栅和其他附属设备，宜设有存放场所，有条件者可设门库，门库底部应有排水设施；(7)启闭机室和闸门检修室的上、下交通，宜设置走梯。2.1.12为减轻闸门及其附属设备的腐蚀，延长其使用寿命，应根据水质情况、运行条件、设置部位和闸门型式，采取有效的防腐蚀措施(对钢材进行防腐预处理后涂漆或喷锌、铝等)和定期保养维修。2.2泄水系统2.2.1在溢洪道工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门；对于重要工程，必要时也可设置事故闸门。但当水库水位每年有足够的连续时间低于闸门底槛，并能满足检修要求时，可不设检修闸门。2.2.2在泄水孔工作闸门的上游侧，应设置事故闸门。对高水头长泄水孔的闸门，尚应研究在事故闸门前设置检修闸门的必要性。2.2.3泄水孔工作闸门，可选用弧形闸门、平面闸门或其他型式的门、阀。当选用弧形闸门时，要注意采用合理的止水型式；当选用平面闸门时，还要注意采用合理的门槽型式。门槽型式按照附录C选择。当闸门孔口尺寸较大，且操作水头大于50m时，宜选用弧形闸门。2.2.4泄水孔的工作闸门，门后宜保持明流，门前的压力段宜保持有一定的收缩率。当泄水隧洞有弯道时，工作闸门尚宜布置在弯道下游水流平稳的直段上。2.2.5排沙孔闸门，宜设置在进口段，且宜采用上游面板和上游止水。门槽和水道边界应光滑平整，并选用合适的抗磨材料加以防护。根据排砂闸的具体条件，必要时可设高压水枪，以便冲沙启门。2.2.6施工导流孔闸门，应考虑工程施工期和初期发电的各种运行情况，截流下闸应安全可靠，必要时应有后备措施，并应尽量与永久性闸门共用。2.2.7对于大型工程，重要的工作闸门在其运行过程中，可能产生的空蚀、振动、磨损和启闭力等问题，应作专门研究。通常可从通气孔、底缘型式、门槽型式、止水型式和操作方法等方面采取有效措施，以尽量避免或减轻不利影响。若水流条件复杂，应专门进行模型试验研究。2.2.8对于高水头弧形闸门，根据具体运用条件，宜选用设有转铰式或充库压式顶止水的圆柱铰弧形闸门；对要求经常作变幅局部开启操作的闸门，经论证，可选用设有突扩门槽、压紧式止水的偏心铰弧形闸门，对突扩门槽的体形及水力学条件宜通过试验确定。2.2.9对于低水头弧形闸门，应特别注意支臂的动力稳定性，除应符合2.1.1规定及注意保养维护和按章操作外，并宜从支臂的结构和构造上予以保证。水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理下载网址:水闸、排灌系统2.3.1水闸、排灌系统的闸门型式，应根据工程特点，因地制宜地灵活选用。可采用平面闸门、弧形闸门、拱形闸门、升卧式闸门以及其他型式的闸门或阀等。2.3.2各类水闸工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门，对特别重要的进洪闸或泄洪闸等可设置事故检修闸门。当下游水位经常淹没底槛时，应研究设置下游检修闸门的必要性。检修闸门的型式，可选用平面闸门、叠梁、浮式叠梁和浮箱闸门等。检修闸门的存放、启吊和运输应力求方便。检修闸门的止水宜采取必要的预压措施。2.3.3闸门的选型和布置，应根据闸门的受力条件、控制运用要求和闸室结构布置等因素选定：(1)需用闸门控制泄水的水闸宜采用弧形闸门。(2)有排污、排冰、过木等要求的水闸，宜采用下沉式闸门、舌瓣闸门等。(3)当采用分离式底板时，宜采用平面闸门。如采用弧形闸门，应考虑闸墩间可能的不均匀沉陷对闸门强度、止水和启闭的影响。(4)为降低启闭机排架高度，提高水闸的整体抗震性能，可采用升卧式闸门或双扉平面闸门。若选用升卧式闸门应注意选择合理的起弧高度、弧轨半径及其中心角和锁定装置等，并需考虑闸门的检修条件。(5)为简化消能设施，提高泄流能力，降低启闭力，在泄水建筑物出口处，可采用平置式或斜置式锥形阀。但应注意喷射水雾对附近建筑物的影响和阀的检修条件。2.3.4在流量增长很快且泥沙淤积轻微，或有专门要求的河流上，可采用水力操作闸门，但应注意闸门的水力学问题和闸门检修时的排水放空设施。2.3.5挡潮工作闸门，一般要求启闭迅速，闸门的面板应布置于迎海水侧，同时宜采用双向止水，且要求止水严密，以防止海水和泥沙倒灌。2.3.6排灌闸工作闸门的主要特点是承受双向水压力，在设计其支承、止水及底缘型式时，应能适应这一特点。2.3.7在有较大涌潮或风浪的水利枢纽中，当采用潜孔弧形闸门且上游水位有时低于门楣时，应在进口胸墙段上设排气孔，以减轻潮浪所产生的强压气囊对闸门的冲击力。2.3.8泵站进口宜设拦污栅、检修闸门，出口应选择可靠断流方式，可选用拍门或平面快速闸门，在出口尚宜设事故闸门或检修闸门。根据当地污物特点，必要时，进口亦可设两道拦污栅和清污机。2.4引水发电系统2.4.1当机组或钢管要求闸门作事故保护时，对坝后式电站，其进水口应设置快速闸门和检修闸门；对引水式电站，除在压力管道进口处设快速闸门外，宜在长引水道进口处设置事故闸门。河床式水电站，当机组有可靠防飞逸装置，其进水口只需设置事故闸门和检修闸门。小型电站可适当简化。2.4.2对设于调压井中的事故闸门，应考虑涌浪对闸门的停放和下降的影响。必要时，应进行专门研究。2.4.3快速闸门的关闭时间，应满足对机组和钢管的保护要求，其下降速度，在接近底槛时，不宜大于5m/min。水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理下载网址:快速闸门启闭机，应能就地操作和远方操作，并应配有可靠电源和准确的开度指示控制器。2.4.4电站进水口应设有可靠的测水位差设施，以便监视拦污栅前后的水位差，以及事故闸门、检修闸门在开启前的平压情况。2.4.5拦污设施的布置型式，应根据河流中污物的性质、数量以及对清污的要求等来确定。在污物较少的地区，可设置一道拦污栅。在污物较多的地区，宜考虑排污设施，并宜考虑设两道拦污栅或采用连通式布置。此外尚应设置有效的清污设施及卸污设施。所有的拦污栅均宜设置可靠的清污平台。在寒冷地区，必要时应采取有效措施，以防止栅条结冰或冰屑堵塞。2.4.6对抽水蓄能电站，