某水库涵管闸门结构简单验算与启闭力计算

工程科技　・２５３・　某水库涵管闸门结构简单验算与启闭力计算　蔡但吉　（汕头市水利水电勘测设计院，广东汕头５１５０４１）　摘要：进行分析，在水利水电工程设计中，最常见的工程设计之一是涵管设计。而涵管闸门设计计算是整个涵管设计中重要的一部　分。结合一个实例进行分析，可供同行业人员参考。　塑　衄　自　垫　＝　！，　关键词：中型水库；涵管闸门；结构尺寸；启闭力计算　．　１基本资料　闸门形式：双主梁潜水式平面滑动钢闸门孔口尺寸：（宽Ｘ高）　１．５　Ｘ　１．５米；闸门尺寸：（宽Ｘ高）１．７　Ｘ　１．６米；平均设计水头：１２．０　米（下涵管），６．５（上涵管），３．３５（沙毛坑涵管）；平均校核水头：１３．０　米（下涵管），７．５（上涵管），４．３５（沙毛坑涵管）；钢结构主材料：Ａ３　钢；止水材料：不锈钢。　２闸门结构形式及布置　闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：１．６０米，闸门计算跨度：　１．６０米，为方便于制造和维护，主梁采用型梁。　总水压力：Ｐ＝１．１ｘ１２．０ｘ１０ｘ１．６ｘ１．５５＝３２７．３６ｋＮ　平均水压力强度：Ｐ：１．１ｘ１２．０／１００＝Ｏ．１２ＭＰａ　争畦　３主梁的布置及梁格的布置和型式（图１。『．．　．。１表１、２）｝。．．　．．．ｆ　．　．　　４面板厚度验算　６＝ｎＪ南＝５００×￣．／　１．５ｘｌ４０　：９　８３考虑２ｍｍ的腐蚀，选取１２ｍｍ　厚合乎要求。　５主梁验算　＊百一　仅对下主梁进行验算，　＝１２２：５ｋｐａｘ０．５＝６１．２５ｋＮ／ｍ，　＝　＝　＝４９ｋＮ，Ｍｍ“　ｉ　ｘ６１．２５ｘ１．６２　ｋＮ’　图１　ｗ。＝眚　三１４　０　５４－６９ｃｍ　选取Ｉ选取　，１８，　Ｗ　＝１８５ｅｍ　能满足强度要求。　表１阐门门叶材料表（单扇）钢阐门共三扇　Ｔ　ｆ『＿ｊ，１　面百　面　５　ｐｌ’　５　６１．２５ｘ１而　．６　１　讹　存　媾　’　Ｊ‘重ｃ壁斤）　饭量　电重（碴斤》　备娃　冒腮　１　７口口ｘ１６ｏｏｘ’２　２５　６　２２　２Ｓ６　２　２　Ａｊ　，故刚度也能满足要求。　主粱　１５Ｓ口　３７　３５５　２　１‘７１　型钥【１Ｂ　６闸门启闭力及吊座计算　理荒　型胡［１日ｎ　蔗鼙　１５５　０　３７　３５５　１　］７　３６　型拥Ｉ１８　６．１闭门力计算　鱼　１６０　０　３２　２７　２　６‘．５‘　塾相［１８Ⅱ　Ｆ．＝ｎＴ（Ｔｚａ＋Ｔｚ￣）一ｎｃＧ＋Ｐｔ　谮蛱　上游渭　１６００×５０Ｘ８　５　０Ｚ　２　１０　０５　Ａ３　下萱ＦｊＩ长　１６００×Ｂ０Ｘｅ　ｅ　Ｏ４　Ｚ　１６　０８　Ａ）　式中：ｎｒ一摩擦阻力安全系数，取ｎＴ＝１．２；　植瞄氟１　兄圈　Ａ３　桂　２　见圈　５　Ｚ９　５　２９　Ａ３　ｎ　—计算闭门力用的闸门自重修正系数，一般选用０．９—１．０　骺＃　８×１５ａ×１６００　Ａｊ　ＰＩ－一上托力，　＝＂７１３ｔＨ　ｑ　。上托力系数　＝１．０　Ｄ１取面板　加强瓶　Ａ３　上表面到底止水下游面距离，占　两侧止水距离，Ｈ　设计水位。　制导毓置　见羁　０．］１５　自　１．８９　Ａｊ　庸上　板　１５５０＇ｘ９７ｘ　Ｊ，　１‘１６３　１　１６　Ａ３　厂—一支承摩阻力；Ｔｚ　—一止水摩阻力；　止木谴档扳　５６×１２ｘ８　０　０４２　１　Ｏ　０４　Ａ９　加肿据１　９７×５０ｘ６　Ｏ　２２８　５　１１　Ａ３　Ｆ　＝ｎＴｆＩ　＋　１　一ｎＧＧ＋Ｐ　巾肿履２　９　７　ｘ１１　Ｄ×６　２　ｊ１　Ａ３　＝１．２ｘ［３２７．３６ｘ０．２＋１２０ｘ０．１６ｘ１．６ｘＯ．３卜１．０ｘ５．３４＋１０ｘ１．０ｘ１２．０ｘ０．０６ｘ１．６　佣　丑棚Ｌ５０　ｘ　６　＝８９．６３—５．３４＋ｌ】．５２　都住　名称　参杖　部位　毫诈　参羲　怖位　名称　粤教　乳ｉ：１足寸嚏－　１　５ｘ１　５　孔口尺寸ｄｌ：，ｄ１］　１　５　ｘ１　：９５．８１ｋＮ＞Ｑ自重不能闭门　彳Ｌ口尺寸Ｉ＾ｘｔ　ｍ　１　５　１　５　水柱压力：　＝＂７（ｂＨｓ　＋ｂ　２）Ｂｔ　孔口性质　碧孔　孔ｉ：１性质　孔　孔口性盾　潜孔　阿门形式　平酉｛ｔ琦武　月门彩式　平面计碲磊　廿　问九　武　平面请砷式　＝１０　Ｘ（０．１９２　ｘ　１０．４＋０．００）ｘ　１．６＝３１．９５ｋＮ，利用水柱仍不能闭　下　设计　头ｌｍ｝嘲ｆ１尺寸蝇ｘ夤）ｍ　　鳓１２　ｕ　上　设计水　ｃｍ】＿门尺寸忧　刖　　曲６　５　毛　设计　ｆ日ｎ足寸【ｍ】　蚺３］５　凸　息水压卉ｌｈＮ）　畴３　２７　靥　球压舟（ｋＮＩ　约１７７　３　坑　总球压力【ｋＮ】ｃ　ｘ＾】ｍ　　蚺　１　６　门，考虑外机械压力，选用１５０ｋＮ螺杆启闭机，其闭门力７５ｋＮ，可　曹　同门卣熏ｌｈ０）　５　ｌ　誓　＿门自重（ｋ６ｌ　毋５‘１　培　闸『］自熏［ｋＧ】　身５‘１　以满足闭门要求。　期门咎件童　均　６０　Ｈ１］舯ｌ　绚　６０　量　ｆ日门　件王　畸０６０　Ｌ０［－１００ｈＮ　６．２启门力计算　启闭虮　ｉｅ■　０．　启闭机　．杆　Ｂ０Ｂｍ，　启陶机　耳　０日ｏ．　七１６　６ｍ　■＊　１１　５ｍ　舢Ｆ＊　７　Ｏｍ　ＦＱ＝ｎＴ　Ｐｓ＋ｎｃＩＧ，　轴直径ｄｔ＞４２ｍｍ；取ｄ＝６５ｍｍ（ＬＱＣ一１５０ｋＮ单吊点螺杆式启闭机吊　式中：ｎＧＬ计算启门力用的闸门自重修正系数，一般采用　轴直径）。　１．０　１．１；Ｐ广一下吸力，　＝　ｎ　，Ｐ　闸门底缘Ｄ２部分的平均下　６．３．２吊耳板强度验算　吸力强度，一般取２０ｋＮ／ｍ　计算，Ｂ压为两侧止水间距；其他同上。　采用Ａ３钢，［ｏｒ￣ｉ］＝８０Ｍｐａ；吊耳板厚度ｔ＝Ｐ／ｄ／［ｔｒ　ｏｉ］＝３５ｍｍ；故初拟　Ｆｗ＝ｎＴ（Ｔｚａ＋Ｔｚ，）＋Ｐｓ＋ｎｃ￣Ｇ＋Ｗｓ，　吊耳板厚１５ｒａｍ，并于两侧各加焊厚１０ｍｍ的加强版。则每片吊耳板　＝１．２ｘ［３２７．３６ｘ０．２＋１２０ｘ０．１６ｘ１．６ｘＯ．３１＋１．１ｘ５．３４＋２０￣０．１３２ｘ１．６＋２０．４３　厚度为ｔ＝３５ｍｍ。　＝８９．６３＋６．２８＋４．２２４＋２０．４３＝１２０．５６４ｋＮ。　６．３．３吊耳孔壁的承压应力验算　故选用ＬＱＣ一１５０ｋＮ手电两用螺杆启闭机合乎要求。　＜ｏ＿８Ｉ　ｚ。　Ｐ：　＝：７６．７６　６．３吊轴和吊耳板验算　６．３．１吊轴　吊耳板孑Ｌ心到板边最短距离Ｒ＝１０Ｏｍｍ，轴孔半径ｒ＝３３ｍｍ；　采用Ａ３钢，［Ｔ】＝６５Ｍｐａ，采用单吊点，起吊力为Ｐ＝Ｉ．２　ｘＦＱ一　１８０ｋＮ；吊轴每边剪力Ｑ＝９０ｋＮ；需要吊轴的截面积Ａ＝１３８５ｍｍ２；吊　０％＝７６．７６ｘ　等＝９５．５２＜０．８［　］＝９　（下转３５页）　科技论坛　・３５・　高阶谱时频分析在砂砾岩沉积期次研究中的应用　李敏　（中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营２５７０１５）　摘要：地震沉积学强调高精度三维地震资料及相关的地球物理手段在沉积相精细研究中的应用。对高阶谱时频分析技术进行了探　讨，划分了砂砾岩体的沉积期次。地震沉积学在沉积相分析方面具有独特的优势。　关键词：地震沉积学；砂砾岩；沉积期次；高阶谱时频分析　地震沉积学可以定义为：以高精度三维地震资料为基础，以精　细沉积学模式为指导，通过综合应用地球物理技术方法，在等时地　层格架内研究沉积体系分布特征及其演化的一门学科。地震沉积学　也可以被理解为通过各种地震资料处理与解释技术来深化利用地　震资料，在等时地层格架内研究地质体的岩性、沉积过程、沉积特征　及属性【１ｌ。狭义地震沉积学认为其关键技术主要包括９０度相位转换　技术、地层切片技术和分频解释技术，但近期有人认为其关键技术　涵盖了从采集到处理到解释、属性及反演的各个阶段，目前国内外　越来越多的地震沉积学技术门类得到应用曲。　民丰洼陷位于东营北部陡坡带的东段，在沙四上亚段，沿着北　部陈家庄凸起和东部青坨子凸起发育着相互叠置的多期砂砾岩复　合体，由于其复杂的成因及深层地震资料品质的限制，传统研究方　法对砂砾岩体的沉积期次和及内幕特征难以准确描述。为了丰富地　震沉积学理论，也为了解决砂砾岩体难以预测的实际问题，笔者运　用高阶谱时频分析技术对砂砾岩体的沉积期次进行了研究。　１高阶谱时频分析理论及应用　时频分析是地球物理勘探领域信号分析和处理的关键技术，侧　图１高阶谱时频分析　重于垂向上频率的变化对沉积旋回性的反映。纵向上频率变化的方　由此可见三阶谱包含了功率谱之外的相位信息，可以表征系统　向性代表了岩性粗细的变化，所以时频分析可以进行沉积旋回的划　的非线性特征，三阶谱时频分析可以取得较高的精度和分辨率。通　分【３】。目前地震旋回分析主要基于三角形滤波以及小波变换的时频　过高阶谱时频分析在沙四上亚段可划分出５个长期旋回，对应５个　分析方法，方法的不足在于分辨率低，受振幅影响较大。高阶谱时频　沉积期次：上５、上４、上３、上２及上１，由于它们总体上处于湖水不　分析以信号处理中的高阶统计量为理论基础，它从更高阶概率结构　断止升的沉积环境，故均表现为正旋回（图１）。高阶谱时频分析的结　表征随机信号，提取相位信息，是分析非高斯信号的有力工具。　果不受地震反射系数影响，即使是横向上同向轴连续性较差，常规　以三阶谱为例，设｛ｘ（ｎ）ｌ为零均值、三阶实平稳随机过程，其白相　方式难以追踪的情况下，同一等时沉积面的时频特征仍能保持较高　关函数和功率谱分别为：　的一致性（图１中Ａ、Ｂ、Ｃ）。　（ｍ）　ｃ２　（ｍ）　研　（ｎ）　＋ｍ）】　＋ｃｏ　．．一（１）　Ｌ‘Ｊ　２结论　ｓ（３）＝　２０　（ｕ）＝　ｒ￣（ｍ）ｅｘｐ［一ｊ０３州　而其三阶累积量和双谱分别为：　ｃ３．　（　，ｒｎｚ）＝Ｅ［ｘ（ｎ）ｘ（ｎ＋ｍａ）ｘ（ｎ＋　）】　（　，“　）＝品　（ｑ，　）　＝　Ｂ（　，ｑ）＝妒（ｑ）＋　（“屯）一　（ｑ＋　）　而对于有限长确定性序列Ｈ　ｆｎ），其三阶谱可表示为　Ｂ（ｗｌ，　）＝Ｈ（　）日（　）日’（　＋ｕ２）　设Ｈ（３０）：ｌＨ（３０）Ｉｅｘｐ［ｊ￣ｏ（３０）］　Ｂ（３０￣，　）＝Ｉ　Ｂ（ｗｔ，　）Ｉ　ｅｘｐ［ｊ￣Ｂ（　＋　）］　则　ｌＢ（０３１，０３２）Ｉ＝１Ｈ（３０１）Ｉ・ＩＨ（０３２）ｌｌＨ（ｗ１十ｕ２）Ｉ　（ｑ，　）＝　（　）＋　（　）一　＋　）　地震沉积学还处在学科的初级发展阶段，其关键技术没有固定　的模式；高分辨率时频分析对于砂砾岩的沉积期次研究是有效的。　地震沉积学在对储层物性及流体Ｊ陛质等方面还存在很多困难，但随　（３）　着地震采集、处理及解释技术的进步，地震沉积学必然会得到较快　发展。　（４）　参考文献　【ｌ１林正良，王华，李红敬，等．地震沉积学研究现状及进展综述『Ｊ】．地质　科技情报，２００９，２８（５）：１３１—１３６．　【２】赵海华，吴明荣．关于地震沉积学几个问题的讨论『Ｊ】．油气地球物　理，２００９，７（３）：９—１３．　［３】柏涛，徐志伟．时频分析及其在松南地区的应用『Ｊ１．世界地质，　ｆ５）　２００２，２１（１）：７１－７５．　ｆ６）　（上接２５３页）　参考文献　【１】给水排水工程顶管技术规程（ＣＥＣＳ２４６：２００８）中国工程建设协会标准　【５】水利水电工程钢闸门设计规范．５０３９—９５．　［６１，ｊ、型水电站机电设计手册．金属结构分册　【２】余彬泉．顶管施工技术［Ｍ］．北京：人民交通出版社１９９８．　【３］农田水利工程［Ｍ］．广东：广东省水利电力局编．　［４］顶管技术［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９８４．