成果介绍
本项目依托广州市黄埔涌水闸、花地河水闸共4座大跨度水闸的设计及水闸水力学模型试验、闸门水弹性振动试验等完成。研究运用大跨度新型水闸作为利用潮汐动力改善感潮河网地区水环境的重要调控手段,解决在双向挡水条件下液压启闭闸门的结构流激振动问题、上下游河道的消能防冲技术难点,优化确定结构布置方案和运行操作规程。黄埔涌水闸位于黄埔涌两端,包括南、北两座水闸,水闸均由两个泄水孔和一个船闸组成,泄水孔每孔净宽***,采用翻转式弧形闸门。花地河共有4座出口水闸,北闸为单孔上翻式拱形钢闸门,孔口尺寸为***×***;南闸为两孔上翻式拱形钢闸门,单孔孔口尺寸为***×***;闸门均采用液压启闭机启闭。本项目功能、结构布置、水力特性等方面,具有国内外已建工程没有的特点:1、水闸功能多,在挡潮、排水的基础上,增加了引水、蓄水、通航等功能,对闸门结构及河道的安全要求更高;水闸位处感潮河段,水流条件复杂,需要双向挡水,结构布置特殊,属国际首次;闸门局部开启泄流为非恒定状态,水闸功能及运行要求比荷兰挡潮闸和南京秦淮河三汊河口闸更复杂。2、闸门结构型式特殊,单孔采用大跨度水闸,配以液压启闭设备,取代常规卷扬机设备操作;黄埔涌弧形闸门每孔净宽***;花地河北闸拱形闸门单孔净宽***。3、为满足上翻式拱形钢闸门门顶溢流安全稳定,提出了新颖破水器型式,拓宽了闸门的应用范围;提出适用于双向溢流条件下的新颖闸门底缘型式,解决了拱形钢闸门发生共振或强振问题,并降低了闸门的启闭力。4、结合上翻式拱形钢闸门的出流特性,提出弧线与直线形组合坎的新型整流消能工,使结构抗振和闸下消能防冲同时取得了很好的效果。5、大跨度水闸对不均匀沉降敏感,软土地基选用合适的基础处理方式,防止水下检修廊道出现裂缝造成漏水,并确保水闸启闭的安全可靠。工程建成37年以来,取得了显著的经济、社会效益。解决了黄埔涌和花地河区域水安全问题,减轻了内涝灾害(多年平均防洪排涝效益约2600万元/年);节省了内涌堤岸及泵站的建设费用约***亿元;水环境的改善促进了旅游及周边地价的大幅增长。此外,水闸及周边景观设计造型新颖美观,极大地提升了水利工程在城市中的形象,成为亚运治水的成功标志,已有省内、外数十个水利工程管理及设计单位到此参观学习,并给予了高度评价,推广应用前景广阔。
成果亮点
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