對(duì)于水力自動(dòng)閘門研究方法主要有:理論分析、模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算。理論分析主要是通過(guò)對(duì)水力自動(dòng)閘門的工作特點(diǎn)進(jìn)行分析后,應(yīng)用基本理論、科研信息和相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí),進(jìn)行分析判斷,定性地分析閘門的工作原理,并對(duì)閘體的受力變化進(jìn)行分析。理論分析的優(yōu)點(diǎn)在于所得結(jié)果具有普遍性,各影響因素清晰可見,是指導(dǎo)模型試驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算的理論基礎(chǔ)。模型試驗(yàn),是基于水力自動(dòng)閘門的模型試驗(yàn)裝置、測(cè)試設(shè)備等對(duì)閘門的各個(gè)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),應(yīng)用***的測(cè)量設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件等對(duì)模型的水力學(xué)特性進(jìn)行觀察和測(cè)量,得到相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖像。模型試驗(yàn)是研究水力自動(dòng)閘門的重要方法,也是水工模型水力特性研究的重要途徑。
從技術(shù)角度上來(lái)講,翻板閘門發(fā)展過(guò)程中幾個(gè)明顯的進(jìn)步:
(1)1982年初設(shè)計(jì)的面板鉛垂水流方向的雙支點(diǎn)滾輪連桿式閘門:
垂直擋水翻板閘門
該種翻板閘門采用雙支點(diǎn)帶連桿方式,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,能基本滿足工程需要。但不容否認(rèn),這種閘門還存在一些不足,主要是在某些水力條件下容易發(fā)生小開度振動(dòng)拍打現(xiàn)象,雖然短期內(nèi)不至影響到整個(gè)閘壩的安全,但長(zhǎng)期的小開度振動(dòng)拍打會(huì)導(dǎo)致翻板閘門底部和固定壩的疲勞破損,以致閘壩漏水嚴(yán)重,直至造成整個(gè)翻板閘壩工程的破壞。另外,其初啟動(dòng)水位較高、而回關(guān)水位偏低,難以滿足用戶的使用要求。
(2)1983年下半年設(shè)計(jì)的面板向下游有一定的預(yù)傾角度的滾輪連桿式閘門:
針對(duì)面板鉛垂的滾輪連桿式閘門存在的問(wèn)題,作了如下幾個(gè)方面的改進(jìn):
a)將翻板閘門改進(jìn)成向下游預(yù)傾一個(gè)角度的型式,經(jīng)過(guò)多次水工模型試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),證明其能有效防止翻板閘門的小開度振動(dòng)拍打現(xiàn)象,并使初始啟門水位得以降低,關(guān)門水位得以提高;
預(yù)傾角連桿滾輪閘門
b)門下堰頂設(shè)有一個(gè)斜坡式跌落,使門下的堰型由寬頂堰改造成為梯形斷面實(shí)用堰,增大了流量系數(shù),使上游洪水位低于采用其它形式的翻板閘門的情況,減少了淹沒損失;
c) 在連桿長(zhǎng)度及支鉸位置、滾輪直徑方面作多次修改和調(diào)整,運(yùn)行更加準(zhǔn)確可靠。而且翻板閘門的啟門水位可以根據(jù)業(yè)主要求設(shè)計(jì)為高于正常水位5~30cm之內(nèi)的任一值,設(shè)計(jì)成果與實(shí)際使用的水位差值可控制在5cm以內(nèi),一般只有一、兩個(gè)厘米;