泄洪闸门

用以宣泄洪水并调节控制水库水位的工作闸门

用以宣泄洪水并调节控制水库水位的工作闸门。它具有承受各种静、动载荷的能力;能在动水中启闭;并具备良好的结构和水力学特性。泄洪闸门的水流流态直接影响闸门运行的可靠性，在高速水流下，往往会引起闸门及其所在建筑物产生振动、空蚀、冲刷或加剧泥沙磨损等不良后果。因而对闸门的结构动力特性和水流流态应予十分重视。

简介

类型

泄洪闸门常用弧形闸门、平面闸门或锥形阀等。弧形闸门和平面闸门可布置在泄水建筑物的进口、中段或出口。弧形闸门在布置上一般不设门槽，水力学条件好，动水中操作时启闭力小，适于用作泄洪闸门。平面闸门一般指直升式平面闸门，其水力学特性比弧形闸门差，但在布置上比设置弧形闸门紧凑，同时闸门可提出门槽便于检修。在泄水建筑物的出口往往选用各类阀门，如锥形阀、针形阀、空注阀及高压闸阀等等，其中以锥形阀结构简单，便于制造，自重轻，并具有水力条件好和流量系数大等特点，常用于中、小水利水电工程泄水管道的出口。其他阀门因结构复杂，制造加工困难，造价高，较少采用。

泄洪闸门的水力学问题

一般弧形闸门在布置上由于没有门槽对水流的干扰，闸门水力学条件较好。对带有突扩门槽的弧形闸门，需考虑弧门启闭过程中的掺气、水翅及缝隙射水等水力学问题，对突扩门槽的体形及通气等设施，应进行水力模型试验验证确定。

平面闸门门槽的水力学条件较差，是产生空蚀的主要因素。要合理选择平面闸门门槽型式以防止门槽空蚀损害。水流空蚀数与反映门槽体形空蚀特性的初生空蚀数进行比较，作为判别所用门槽是否会发生空穴的条件。闸门底缘型式对闸下水流流态有一定影响，一般当底缘上游倾斜角为45°～60°时，在闸下自由出流及底缘水流不出现分离现象的条件下，底缘上游倾斜面上的上托力系数βt较为稳定(βt=0.7～1.0);下游倾角大于或等于30°时，底缘下游通气充分，流态良好，可不计下吸力。

泄洪闸门的通气孔

在泄洪闸门门后应设置通气孔，供闸后水流补气或排气之用。这是保证闸门正常工作，改善水流流态，防止空蚀、振动，减小闸门启闭力的重要措施之一。门后水道因不设通气孔或其面积偏小或位置不当，都会造成闸门操作过程中的故障，影响安全运行，或加剧空蚀、振动等问题的发生。

闸门振动

水工闸门为一弹性系统，在动水及其他动力作用下，会使系统中任一构件的位移或应力产生随时间的往复变化，即为闸门振动现象。在一般情况下，闸门振动是轻微的，只有在某些特定条件下(如共振)才较严重。闸门振动的研究目前侧重于原型观测，探求其振源和振因，并采取相应的减振或防振措施。导致闸门振动的主要因素有：闸门某开度的水流条件不好、闸门结构的刚度不当、制造和安装精度不良、下游淹没水跃对闸门的冲击作用、止水漏水、门底缘型式不妥、通气孔面积不足、明满流交替水流及门顶门底同时过水不良作用等。

泄洪闸门的止水装置

平面泄洪闸门一般采用上游面止水，但因门叶及其支承结构承载后产生变位，易使上游面止水脱开而产生阵发性漏水，往往引起闸门振动，需采取措施防止。平面泄洪闸门如采用下游面止水，虽可获得较好的止水效果，但由于其底缘型式引起的水力设计比较复杂，启闭机的启门力或下压力较大，故较少采用。

弧形泄洪闸门的顶止水均位于上游面，因此也会发生平面泄洪闸门上游面止水的类似情况。高水头深孔弧形闸门承受巨大水压力后，因门叶及支臂等构件产生较大的径向压缩变形，为使顶止水不漏水，就需使止水具有大于闸门径向变形量的伸缩量。为解决这一问题，通常深孔弧形闸门的顶止水采用两道止水。近年又出现了如转轴式、压紧式、充压式等一些新型止水形式，以适应较大的闸门变形。为适应高水头弧形闸门局部开启泄洪的要求，一种压紧式止水的偏心铰弧形闸门已在许多国家采用。中国龙羊峡和东江两水电站上也已投入运用，运行情况良好。

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