1闸门底缘改造方案布置
原事故闸门底缘为上游倾角30°布置型式，根据模型试验中闸门面板特别是底缘附近压力分布特点，再参考前人研究结果［2］，首先对增大闸门底缘倾斜角为45°的改造形式(方案1)进行研究，后期又拟定了折线型底缘、底缘开孔等4种改造型式(方案2～方案5)，5种闸门底缘改造方案的布置详见表1和图5。
2底缘改造方案1的试验结果
对于闸门底缘改造方案1体型，在加大流量工况下，由实测门体水力荷载计算得到闸门闭门持住力曲线见图6。当闸门摩擦系数f=0.01～0.02时，事故闸门的最大闭门持住力降低至(171.5～189.3)×9.81kN，与原30°底缘闸门设计体型相比，最大闭门持住力降低近120×9.81kN，启闭机的设计容量已有较大的富裕，满足加大流量工况下闸门的运行要求，可作为闸门改造的参考方案之一。
3底缘改造方案2～方案5的试验结果
对于闸门改造方案2～方案5，折线型或开孔形式下闸门底缘附近的压力分布不再符合二维流动假设，如采用布置压力测点方法，已不能准确获得符合实际流动状态的闸门底缘压力及水力载荷。考虑到闸门底缘局部修改主要是影响底缘附近的局部水流流态和动水压力，而对作用于闸门上的总水平推力影响微小。模型中保持闸门的行走机构及止水条件不变，模型闸门的摩擦系数近似常数，在闸门自重、作用水头、流量及关门速度相同的条件下，通过拉力传感器分别测量原底缘形式和不同底缘改造方案下闸门的动水闭门持住力，就可以得到由于修改底缘引起闸门持住力的变化量，从而研究评价底缘改造方案(2～5)对降低闭门持住力的效果。在H=71.5m、加大流量Q0=335m3/s的运行条件下，按重力相似准则换算，改造方案2～方案5型式下闸门的闭门持住力实测曲线见图7，与事故闸门原底缘体型比较，方案2～方案5的最大闭门持住力分别减小18.1×9.81kN、9.6×9.81kN、48.8×9.81kN和67.5×9.81kN(见表2)。
4结语
本文以Mica水电站进水口事故闸门水工模型为基础，研究比较了不同闸门底缘体型的闭门持住力，根据新机组加大流量下的试验结果，提出了可行的闸门底缘改造方案，为该工程闸门的安全运行提供了科学依据，也能为类似水利水电工程进水口闸门的设计和运用提供参考，其主要结论和建议如下:(1)Mica水电站机组引用流量及水头运行条件改变后，对进水口事故闸门的闭门持住力的影响较大，模型试验结果表明启闭机容量已不满足要求。(2)增大闸门底缘上游倾角可增大闸门的上托力并相应降低闭门持住力;在闸门底缘与底横梁贯通开孔也能显著降低闸门持住力。试验提出的两种闸门底缘改造方案均可满足该工程闸门及启闭机的运行要求。(3)闸门底缘开孔的改造形式在施工时可能更为方便易行，但应注意对闸门的强度和刚度进行校核;另外，闸门底缘开孔率与降低闸门持住力的关系还值得以后深入研究。
作者：章晋雄 吴一红 张东 张文远 单位：中国水利水电科学研究院
