三峽船閘水力學(xué)問題及其安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

鄧　浩　夏　煜

摘要：對(duì)三峽船閘水力學(xué)研究的主要問題以及所采取的工程措施作了綜合論述，并根據(jù)三峽船閘各種設(shè)計(jì)運(yùn)行條件闡述了水力學(xué)原型監(jiān)測(cè)的目的和內(nèi)容。按上游引航道，下游引航道，閘室主體三個(gè)區(qū)段分別對(duì)涌浪、流速、流態(tài)、船只系纜力、廊道壓力、水下噪聲、閘閥門啟門力、門楣通氣量、水位等物理量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)位置作了詳細(xì)設(shè)計(jì)布置。

關(guān)鍵詞：空化噪聲；門楣通氣；廊道壓力；啟門力；超灌超泄；涌浪；廊道體型

1三峽船閘工程概況

三峽船閘為雙線連續(xù)五級(jí)船閘，布置在左岸臨江最高峰壇子嶺外側(cè)。船閘中心線與壩軸線夾角67.42°。船閘線路總長(zhǎng)6 442m，其中上游引航道閘前直線段930m，后接向上游左轉(zhuǎn)42°、轉(zhuǎn)彎半徑為1 000m的轉(zhuǎn)彎段733m，再接450m直線段至隔流防淤堤頭，全長(zhǎng)2 113m。船閘主體結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)1 607m。下游引航道直線段930m，后接向下游左轉(zhuǎn)54♀、轉(zhuǎn)彎半徑為1 000m的轉(zhuǎn)彎段942m，再下接850m直線段，全長(zhǎng)2 720m。上游引航道導(dǎo)航段底寬152m，停靠段寬180m，堤頭口門底寬220m。上游導(dǎo)航墻段長(zhǎng)250m，下游導(dǎo)航墻段長(zhǎng)220m，上、下游靠船墩段各長(zhǎng)200m。閘室有效尺寸為280mX34mX5m(長(zhǎng)X寬X起始水深)。

船閘上游最高通航水位175m，最低通航水位135m，下游最高通航水位73.8m，最低通航水位62m。船閘總水頭113m。根據(jù)水級(jí)劃分，五級(jí)船閘中間級(jí)最大水頭為45.2m。船閘可一次通過1+9X1 000t或l+4X3 000t船隊(duì)，是當(dāng)今世界上水頭最高，規(guī)模最大，技術(shù)最復(fù)雜的船閘工程。

2水力學(xué)研究的主要問題和采取的工程措施

三峽船閘水力學(xué)研究的主要問題有：輸水系統(tǒng)布置形式，輸水廊道閥門段的空化和流激振動(dòng)，第2級(jí)或第3級(jí)閘室補(bǔ)水措施，閘室船隊(duì)安全停泊條件，閘室充泄水末期水位超灌超泄的控制，上、下游引航道中涌浪、往復(fù)流等。

2.1三峽船閘輸水廊道布置形式

上游取水口布置采用在引航道全寬度內(nèi)正向取水，取水口底部高程為119m。船閘輸水主廊道布置在每線船閘的左右兩側(cè)，共4條主輸水廊道，其斷面形式為上圓，下方的門洞型。主廊道在每級(jí)閘室中部設(shè)有第1分流口，分上下兩層，與閘室中支廊道相接。在每級(jí)閘室1／2處和3／4處設(shè)有第2分流口，與閘室分支廊道相接。第1、2分流口均采用立體分流形式。閘室內(nèi)采用底部4區(qū)段8支廊道頂部出水孔布置，出水孔頂部帶消能蓋板，共96個(gè)出水孔。輸水系統(tǒng)布置特征值見表1。

第5級(jí)閘室泄水出口布置研究過直接泄入下游引航道的方案，由于船閘和升船機(jī)共用下游引航道，試驗(yàn)研究表明，無論一線或兩線閘室泄水所產(chǎn)生的涌浪對(duì)升船機(jī)承船廂處允許波高(士15cm)都無法滿足。因此，最終設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)涵管布置型式將閘室水體直接泄人引航道隔流堤外側(cè)主河道中。并在 第6閘首布置環(huán)繞閘首的短廊道，用以平衡閘室泄水末期閘室和引航道之間的水位差。

2.2閘室船只安全停泊條件

閘室在充泄水過程中，由于水流慣性作用，閘室水位會(huì)高于上游水位或低于下游水位，即閘室水位的超灌超泄現(xiàn)象。閘室水位的超灌超泄后，較大的反向水頭不僅對(duì)人字門啟閉機(jī)構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，而且會(huì)在閘室里形成明顯的縱向水流，對(duì)閘室內(nèi)船隊(duì)的停泊安全有嚴(yán)重的影響。過大的系纜力會(huì)導(dǎo)致纜繩斷裂，危及船隊(duì)的安全。為保證船隊(duì)在閘室里安全運(yùn)行，通常采用的主要措施是優(yōu)化輸水系統(tǒng)布置形式和選用較好的消能措施。

2.3輸水廊道閥門水力學(xué)問題

船閘輸水閥門不同于其它泄水建筑物的閥門，它運(yùn)用頻繁，承受不同水頭荷載作用，充泄水閥門啟閉過程中的水流運(yùn)動(dòng)屬非恒定流范疇，尤其是高水頭的船閘中，閥門承受各種復(fù)雜水動(dòng)力作用，極易發(fā)生空化和聲振現(xiàn)象，從而危害閥門安全運(yùn)行。因此，閥門水力學(xué)問題是船閘水力學(xué)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵問題之一，對(duì)保證船閘的安全運(yùn)行極為重要。

閥門段的空化和聲振與閥門段廊道體型，閥門的開啟速度，閥門淹沒水深，閥門的結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。

2.4抑制閥門段空化采取的工程措施

閥門水力學(xué)是三峽五級(jí)船閘水力學(xué)研究中最為關(guān)鍵的問題之一，中間級(jí)閘室最大水頭差高達(dá)45.2m，超過了國(guó)內(nèi)外已建船閘的水平。為了確保船閘安全運(yùn)行，防止閥門及閥門段廊道空化、空蝕及危害建筑物振動(dòng)的發(fā)生，科研部門多年來圍繞閥門水力學(xué)問題行進(jìn)了許多專門研究。提出了優(yōu)化設(shè)計(jì) 方案。

(1)閥門段廊道體型布置

模型試驗(yàn)研究過閥門后廊道頂板以一斜坡向上擴(kuò)大和閥門后突然擴(kuò)大等兩大類型，后者經(jīng)過優(yōu)選簡(jiǎn)化為門后廊道頂板斜向上擴(kuò)大和底板突然擴(kuò)大(兩側(cè)壁不擴(kuò)大)的型式。考慮到三峽船閘主廊道是在山體巖石中開挖隧洞形成，有利于降低布置廊道高程，增大閥門淹沒水深，使其滿足閥門底緣工作空化數(shù)大于臨界空化數(shù)。經(jīng)過反復(fù)論證分析，確定閥門最小淹沒水深為26m。這一措施在廊道頂擴(kuò)方案正常運(yùn)行充水時(shí)(tv＝2min)，閥門底緣空化可以克服，但單邊廊道充水時(shí)，閥門底緣空化仍未克服。對(duì)底擴(kuò)方案，由于閥門開啟過程中，底緣處的水流發(fā)生變化，流速降低，門后壓力提高，壓力脈動(dòng)強(qiáng)度減小，對(duì)抑制底緣空化更加有利。非恒定流減壓模型試驗(yàn)表明，在同一運(yùn)行條件下，采用底擴(kuò)方案，閥門底緣未發(fā)生空化，但在底擴(kuò)跌坎和突擴(kuò)腔末端升坎處出現(xiàn)了新的空化源。經(jīng)過多次修改比較試驗(yàn)，采取縮短從閥門關(guān)閉處至跌坎段長(zhǎng)度，使之為35～55cm，升坎段采用5次曲線連接，這樣新生空化源將得以消除。最終設(shè)計(jì)采用閥門后廊道頂板為1:10斜坡向上擴(kuò)大，底板向下突擴(kuò)3.1m的布置型式。

(2)閥門段廊道高程布置及閥門開啟方式

在可行性研究和初設(shè)階段，曾研究過各種閥門開啟方式與降低廊道高程相結(jié)合的措施，以求避免閥門段產(chǎn)生空化。研究結(jié)果表明，閥門快速開啟可以利用慣性水頭提高門后壓力，降低流速，對(duì)減免空化有利；慢速開門則相反。所以，當(dāng)選定閥門按tv＝1min開啟，閥門段廊道淹沒水深由17m增加到26m，可以滿足閥門底緣不發(fā)生空化。后來，考慮到液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)方面的困難，閥門開啟時(shí)間改為2min。

根據(jù)模型試驗(yàn)研究得出底擴(kuò)方案閥門底緣臨界空化與閥門開啟速度和起始淹沒水深的關(guān)系見表。

由表列數(shù)據(jù)可見，快速開啟閥門對(duì)抑制閥門底緣空化作用較為明顯。

(3)門楣體型

根據(jù)我國(guó)已建高水頭船閘的經(jīng)驗(yàn)，閥門除底緣產(chǎn)生空化外，門楣縫隙也是容易產(chǎn)生空化的部位。在三峽船閘門楣型式的研究中，根據(jù)門楣與弧門面板構(gòu)成的幾何形狀，將門楣體型分為：

擴(kuò)散型α <0o，最小間隙位于縫隙段進(jìn)口。(α 為縫隙直線段傾角，以下同)

基本平行型α ＝0o，縫隙段變化不大。

收縮型 α> 0o，最小間隙位于縫隙段出口。

門楣縫隙空化數(shù)定義：

σ i=p s+p α-pv/ps-pn

式中：ps、pn分別表示縫隙進(jìn)、出口壓力；pa為大氣壓力；pv為水的飽和蒸氣壓力。

在相同進(jìn)出口布置和同一最小間隙條件下，通過改變縫隙直線段傾角α 進(jìn)行了不同門楣體型空化特性試驗(yàn)，空化均發(fā)生在最小斷面處，對(duì)擴(kuò)散型，門楣空化表現(xiàn)為邊界層剪切空化，收縮型和平行型表現(xiàn)為射流空化，其臨界空化數(shù)列于表。

由表列數(shù)據(jù)可知，平行型臨界空化數(shù)最小，抗空化性能最好，收縮型次之，擴(kuò)散型極易產(chǎn)生空化。從縫隙段過流能力比較，擴(kuò)散型過流能力最強(qiáng)，收縮型次之，平行型較低。

盡管基本平行型和收縮型具有抗空化能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但由于門楣施工及安裝精度較難控制，門體長(zhǎng)期運(yùn)行后的變型等因素的影響很難保證其尺度。而擴(kuò)散型門楣體型由于水流易在縫隙段產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，過流能力強(qiáng)，縫隙段流速大，容易滿足設(shè)置通氣設(shè)施。因此，設(shè)計(jì)選定帶通氣設(shè)施的擴(kuò)散型門楣體型。

(4)通氣措施

在閥門段廊道為底擴(kuò)體型，tv＝2min開啟閥門，淹沒水深26m條件下，單邊開啟閥門充水及某些事故情況下還不能滿足閥門底緣不發(fā)生空化。根據(jù)葛洲壩船閘設(shè)置門楣通氣設(shè)施減免空化的經(jīng)驗(yàn)，確定三峽船閘也采用帶通氣設(shè)施的擴(kuò)散型門楣體型來防止空化。通過模型試驗(yàn)，可見其通氣穩(wěn)定，對(duì)抑制門楣及閥門底緣空化的效果良好。

(5)提前動(dòng)水關(guān)閉閥門

葛洲壩一號(hào)船閘曾因水位慣性超高過大對(duì)人字門啟閉設(shè)備產(chǎn)生過有害作用。對(duì)三峽船閘來說，此問題更應(yīng)引起重視。模型試驗(yàn)表明：中間級(jí)閘室充水時(shí)慣性超高達(dá)1.2m；第五級(jí)閘室泄水涵管長(zhǎng)達(dá)1000多m，慣性超降可達(dá)1.5m，如不加以控制，則對(duì)船閘運(yùn)行不利，并且影響閘室船只停泊安全。根據(jù)模型研究結(jié)果，采取在閘室充泄水過程末期剩余水頭差約3m時(shí)開始關(guān)閉充(泄)水閥門和在閘室水位第一次齊平時(shí)開啟人字門。這一措施可將超高超降的影響控制在允許值范圍內(nèi)。

2.5閥門啟閉力特性

閥門門型，廊道體型，閥門開啟速度對(duì)閥門啟閉力都有影響。相互影響的程度都進(jìn)行過比較研究。綜合各種因素改慮，最后設(shè)計(jì)選定為雙面板橫梁全包型閥門。雙面板橫梁全包門底緣型式對(duì)啟閉力反應(yīng)較為敏感，曾經(jīng)進(jìn)行多種底緣型式的比較，較為尖銳流線型底緣可以減少啟門力及其脈動(dòng)幅值，但對(duì)閉門力不利。由于結(jié)構(gòu)布置方而的原因和已建船閘的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用閥門關(guān)閉時(shí)底緣與廊道底板夾角為90°的布置型式，為了避免吊桿出現(xiàn)受壓狀況，在任何情況下閥門關(guān)閉速度應(yīng)大tv＝2min。

3水力學(xué)監(jiān)測(cè)目的及內(nèi)容

3.1監(jiān)測(cè)目的

三峽船閘是在大量物理模型試驗(yàn)，并吸取國(guó)內(nèi)外已建工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)建造的。但由于該工程的規(guī)模和運(yùn)行的復(fù)雜程度為世界空前，在許多方面尚無成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，其運(yùn)行狀況將關(guān)系到長(zhǎng)江航運(yùn)暢通，并且，由于船閘水力學(xué)自身的特性，原、模型之間尚存在明顯的縮尺效應(yīng)。因此應(yīng)對(duì)人字門、輸水閥門及其啟閉系統(tǒng)的運(yùn)行條件、受力情況及振動(dòng)特性，輸水廊道及閥門段壓力、空化、通氣量、噪聲特性，閘室充泄水水力特性、慣性超高(超降)及其控制效果以及補(bǔ)水操作措施的可行性，閘室及上下游引航道的船舶航行及停舶條件等事關(guān)航運(yùn)及船閘建筑物安全的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。通過資料分析，若發(fā)現(xiàn)不利因素，要及時(shí)查明原因并研究對(duì)策，以便確定船閘正式投入運(yùn)行后應(yīng)采用的合理操作及運(yùn)行方式。通過系統(tǒng)、完整的船閘水力學(xué)監(jiān)測(cè)，將為工程驗(yàn)收、制定船閘管理運(yùn)行規(guī)程和確保工程安全運(yùn)行提供依據(jù)。同時(shí)，亦為今后同類工程的水力學(xué)設(shè)計(jì)及模型預(yù)測(cè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容

(1)首末級(jí)閘室充泄水時(shí)，上下游引航道中的涌浪傳播過程及水流流速、流態(tài)對(duì)船只停泊的影響；

(2)各級(jí)閘室充泄水水力特性；

(3)第2級(jí)或第3級(jí)閘室充水需要補(bǔ)水時(shí)，控制補(bǔ)水運(yùn)行操作條件；

(4)輸水廊道壓力特性；

(5)輸水廊道閥門段水流空化噪聲特性；

(6)閥門啟閉力及閥門啟閉過程程中，門體和啟吊系統(tǒng)的動(dòng)力特性；

(7)門楣通氣量；

(8)閘室及引航道中船只系纜力；

(9)閘室充泄水水位齊平時(shí)，超灌(泄)運(yùn)行條件的控制；

(10)人字門啟閉力及啟閉過程中動(dòng)力特性。

4水力學(xué)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

三峽五級(jí)船閘水力條件顯著特點(diǎn)之一就是上下游水位變幅很大。船閘建成投入運(yùn)行后，初期上游水位135.0～156.0m，水位最大變幅21m；后期上游水位145.0o～175.0m，水位最大變幅30m。下游水位最大變幅11.8m。根據(jù)上游水位變化過程和水級(jí)劃分原則，船閘將分別出現(xiàn)3級(jí)、4級(jí)、5級(jí)閘室運(yùn)行方式，上游水位135.0～145.0m和上游水位152.4～165.75m條件下，第2級(jí)閘室、第3級(jí)閘室充水過程中需要運(yùn)用補(bǔ)水運(yùn)行控制措施，最大補(bǔ)水水體厚度分別為10m、13.35m。從各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容出現(xiàn)最不利的影響考慮，對(duì)上下引航道水力學(xué)問題，最不利的條件出現(xiàn)在最低通航水位，即上游135.0m，下游62.0m；對(duì)人字門動(dòng)力特性和閘室補(bǔ)水量最大的不利條件出現(xiàn)在上游水位175.0m和152.4m；對(duì)閥門啟閉力，閥門后廊道邊壁壓力出現(xiàn)低壓和空化的最不利條件是中間級(jí)閘室充泄水最大起始水頭差45.2m和閥門后廊道頂板最小淹沒水深26m；對(duì)閘室船只停?白系纜力最不利條件出現(xiàn)在閘室充泄起始水頭差最大和出現(xiàn)充水流量最大時(shí)段以及閘室充泄水水位齊平人字開啟過程中。因此，水力學(xué)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)必須以這些運(yùn)行方式作為依據(jù)來布置各監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)。

5水力學(xué)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置

三峽船閘為雙線連續(xù)五級(jí)船閘，兩線船閘在結(jié)構(gòu)上完全對(duì)稱。水力學(xué)監(jiān)測(cè)選擇了南線閘室和南坡輸水廊道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中第1、2、5閘室、第4、6閘首人字門，第2、5、6閥門井段，上、下游引航道中船隊(duì)停泊區(qū)為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位。

水力學(xué)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分為預(yù)埋測(cè)點(diǎn)和非預(yù)埋測(cè)點(diǎn)。預(yù)埋測(cè)點(diǎn)隨主體工程砼澆筑而進(jìn)行埋設(shè)。預(yù)埋測(cè)點(diǎn)有脈動(dòng)壓力計(jì)和水聽器，非預(yù)埋測(cè)點(diǎn)有：水位計(jì)、聲級(jí)計(jì)、風(fēng)速儀、油壓傳感器、拉力傳感器，波浪傳感器、應(yīng)變計(jì)、加速度計(jì)、水尺、流速儀等。具體布置如下：

5.1上、下游引航道測(cè)點(diǎn)布置

三峽水利樞紐中通航建筑物由雙線連續(xù)五級(jí)船閘和一線垂直升船機(jī)組成，二者布置鄰近，共用上下游引航道。五級(jí)船閘首、末級(jí)閘室充泄過程中，上游引航道水流產(chǎn)生負(fù)波涌浪，下游引航道則產(chǎn)生正波涌浪。涌浪幅值的大小對(duì)升船機(jī)承船廂運(yùn)行條件的影響極為重要。靠船墩至閘前導(dǎo)航浮堤930m 段，船閘在不同運(yùn)行方式下所產(chǎn)生的涌浪波面比降和流速、流態(tài)的綜合作用對(duì)等待過閘船只停泊安全有無影響。為此，上、下游引航道水力學(xué)監(jiān)測(cè)作以下布置：

(1)上游引航道

涌浪監(jiān)測(cè)：在上游引航道中，設(shè)計(jì)布置12個(gè)測(cè)點(diǎn)；

流速監(jiān)測(cè)：布置3個(gè)斷面和二個(gè)點(diǎn)流速，每個(gè)斷面3點(diǎn)，共計(jì)11點(diǎn)；

船只系纜力監(jiān)測(cè)：在閘前導(dǎo)航浮堤處和靠船墩處共布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)；

流態(tài)監(jiān)測(cè)：在堤頭口門，靠船墩，閘前，升船機(jī)進(jìn)口處采用錄相或照相；

水位監(jiān)測(cè)：在南一閘首進(jìn)口南、北墻上各布置一條水尺；

另在1號(hào)、10號(hào)靠船墩上各設(shè)1條水尺。

(2)下游引航道

涌浪監(jiān)測(cè)：在下游引航道中布置11個(gè)測(cè)點(diǎn)；

流速監(jiān)測(cè)：在下游引航道中布置2個(gè)斷面，共計(jì)4點(diǎn)；

船只系纜力監(jiān)測(cè)：在閘下導(dǎo)航墻及靠船墩處布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)；

流態(tài)監(jiān)測(cè)：在下游導(dǎo)航墻墩，船閘和升船機(jī)引航道交匯處，堤頭出口，旁側(cè)泄水出口等處采取錄相或照相。

5.2閘室測(cè)點(diǎn)布置

閘室水位監(jiān)測(cè)：每級(jí)閘室布2只水位計(jì)，共計(jì)l0支；門井水位監(jiān)測(cè)：每級(jí)閥門井布置1支水位計(jì)，共計(jì)6支；閘室流態(tài)監(jiān)測(cè)：采用錄相或照相。

5.3輸水廊道系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)布置

輸水廊道系統(tǒng)水力學(xué)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置主要考慮三個(gè)原則。第一，各級(jí)閘室充泄過程中，對(duì)輸水廊道體型各典型變化段設(shè)置壓力測(cè)點(diǎn)，用來分析計(jì)算廊道系統(tǒng)的阻力系數(shù)。第二，閥門開啟過程中門后突擴(kuò)廊道段在高速水流非恒定流態(tài)作用下，壓力脈動(dòng)對(duì)廊道邊壁和閥門是否產(chǎn)生有害作用，有無空化現(xiàn)象以及對(duì)閥門啟閉的影響。第三，檢驗(yàn)采用門楣通氣設(shè)施對(duì)抑制閥門空化的效果。

(1)主廊道壓力監(jiān)測(cè)

第1閘首閥門前布置壓力測(cè)點(diǎn)4點(diǎn)，第1閘首閥門后至第2閘首閥門前壓力測(cè)點(diǎn)11點(diǎn)，第2閘首閥門后至第3閘首閥門前壓力測(cè)點(diǎn)15點(diǎn)，第3閘首閥門后至第4閘首閥門前壓力測(cè)點(diǎn)11點(diǎn)，第4閘首閥門后至第5閘首閥門前壓力測(cè)點(diǎn)15點(diǎn)，第5閘首閥門后至第6閘閥門前壓力測(cè)點(diǎn)15點(diǎn)，第6閘首閥門后壓力測(cè)點(diǎn)14點(diǎn)，共計(jì)70點(diǎn)。

(2)閘室支廊道壓力監(jiān)測(cè)

第1閘室布置壓力測(cè)點(diǎn)2點(diǎn)，第2閘室布置壓力測(cè)點(diǎn)10點(diǎn)，第3閘室布置壓力測(cè)點(diǎn)2點(diǎn)，第4閘室布置壓力測(cè)點(diǎn)4點(diǎn)，第5閘室布置壓力測(cè)點(diǎn)12點(diǎn)。

(3)空化噪聲監(jiān)測(cè)

廊道閥門段及輸水廊道第1、2分流口空化噪聲包括：第1閘首閥門段布置空化噪聲測(cè)點(diǎn)6點(diǎn)，第2閘首閥門段8點(diǎn)，第3閘首閥門段7點(diǎn)，第4閘首閥門段8點(diǎn)，第5閘首閥門1段8點(diǎn)，第6閘首閥門段6點(diǎn)；第1閘室中，第1、2分流口布置空化噪聲測(cè)點(diǎn)3點(diǎn)；第2閘室中，第1、2分流口布置空化噪聲測(cè)點(diǎn)6點(diǎn)；第5閘室中，第1、2分流口布置空化噪聲測(cè)點(diǎn)6點(diǎn)。

(4)閥門門楣通氣測(cè)量

在第2、3、4、5、6級(jí)閥門井門楣通氣管進(jìn)口臨時(shí)布置5臺(tái)風(fēng)速儀。

(5)空氣噪聲監(jiān)測(cè)

在第2、3、4、5、6級(jí)閥門井臨時(shí)布置5支聲級(jí)計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5.4人字門、反弧門流激振動(dòng)監(jiān)測(cè)

閥門運(yùn)行過程流激特性取決于閥門隨機(jī)荷載場(chǎng)的作用狀況，與普通水工閥門相比，船閘輸水閥門流態(tài)極為復(fù)雜，作用于閥門的動(dòng)荷載為非恒定水流。影響閥門振動(dòng)的因素很多，如閥門結(jié)構(gòu)，閥門段廊道體型，閥門兩側(cè)止水安裝狀況等。因此，人字門、反弧門動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)布置如下：

(1)輸水廊道反弧門

選擇南4、6級(jí)閥門并反弧門進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在兩個(gè)反弧門門體，支臂和吊桿上共布置64支應(yīng)變計(jì)，50支加速度計(jì)，8支脈動(dòng)壓力計(jì)；在第3、4、5、6級(jí)閥門井反弧門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸上各布置2支油壓傳感器，共計(jì)8支油壓傳感器，用于閥門啟閉力監(jiān)測(cè)。

(2)閘室人字門監(jiān)測(cè)

選擇4閘首人字門進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在人字門門體、頂樞A、B桿，背拉桿等部位布置38支應(yīng)變計(jì)；在人字門門體，背拉桿等部位布置24支加速度計(jì)，在4閘首人字門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸上布置2支油壓傳感器，用于閘門啟閉力監(jiān)測(cè)。

5.5觀測(cè)站設(shè)置

各級(jí)閥門井段和閘室內(nèi)的測(cè)點(diǎn)電纜分別引入相應(yīng)閘室人字門啟閉機(jī)房?jī)?nèi)觀測(cè)站觀測(cè)。上、下游引航道中測(cè)點(diǎn)電纜在觀測(cè)時(shí)引入臨時(shí)設(shè)置的觀測(cè)站。

6結(jié)語

三峽船閘水力學(xué)監(jiān)測(cè)從設(shè)計(jì)、施工埋設(shè)到正式觀測(cè)，歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)6年之久，工作量大，監(jiān)測(cè)內(nèi)容廣而復(fù)雜是國(guó)內(nèi)外都沒有過的。通過三峽船閘水力學(xué)安全監(jiān)測(cè)能夠全面了解船閘在不同運(yùn)行方式情況下，由非恒定水流動(dòng)力作用對(duì)船閘水力學(xué)中各種物理量產(chǎn)生的影響，從而獲得比較全面的認(rèn)識(shí)，并為工程驗(yàn)收和船閘安全運(yùn)行提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)。