SL74-2013 水利水电工程钢闸门设计规范

门槽中承受闸门侧向支承传来的力，并将其传递给闸墩的 轨道。

用于启闭闸门或阀门的机械。 .0.17自动挂脱梁automatic hooking and hoisting beam 一种能自动连接闸门和启闭机的梁式起重部件。

2.0.18锁定装置dog device

至闸门门叶固定于闸孔某一位置白

闸门应布置在水流较平顺的部位航空标准，并应避免出现以下

门前横向流和漩涡； 门后淹没出流和回流； 闸门底部和闸门顶部同时过水； 闸门井与孔口同时过水。

水利枢纽对闸门运行的要求； 闸门在水工建筑物中的位置、孔口尺寸、上下游水位、 操作水头和门后水流流态； 泥沙和漂浮物的情况； 启闭机的型式、启闭力和挂脱钩方式： 制造、运输、安装、维修和材料供应等条件； 技术经济指标。

部开启或均匀泄水时，应选用固定式启闭机。

3.1.4具有防洪功能的泄水和水闸系统工作闸门的启闭机应设

3.1.5两道闸门之间或闸门与拦污栅之间的最小净距应满足

槽混凝土强度与抗渗、启闭机布置与运行、闸门安装与维修和水 力学条件等因素的要求，且不宜少于1.50m。 3.1.6检修闸门或事故闸门的设置数量应根据孔口数量、工程 和设备的重要性、施工安装条件和工作闻门的使用状况、维修条 件等因素综合考虑。 对泄水和水闸系统的检修闸门，10孔以内的宜设置1～2

力学条件等因素的要求，且不宜少于1.50m。

扇；10孔以上的每增加10孔宜增设1扇。 对引水发电系统，3～6台机组宜设置尾水检修闸门2套， 进口检修闸门1套；6台机组以上，每增加4～6台宜各增设 1套。 特殊情况，经论证可予增减。

3.1.7露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0.3 ~0. 5m的超高。

3.1.8闻门不得承受冰的静压力。防止冰静压力的方法，应根 据气温及库水位变化等条件，因地制宜地选用。可采用冰盖开槽 法、冰盖保温板法、压力水射流法、压力空气吹泡法和门叶电热 法或其他方法，使闻门与冰层隔开。 需要在冰冻期间操作的闻门，除其止水宜严密外，尚应采取 保温或加热等措施，使闻门 与门槽不致冻结

3.1.9当潜孔式闸门门后不能充分通气时，则应在紧靠闸门下 游的孔口顶部设置通气孔，其上端应与启闭机室分开，井应有防 护设施。

3.1.9当潜孔式闸门门后不能充分通气时，则应在紧靠闸门

B.1.10通气孔面积应按附录 B

用节间充水、小开度充水或其他有效设施。平压设施的尺寸应根 据充水容积、漏水量和要求充满时间等确定。平压设施应使充水 时流态平稳。充水阀体应有足够重量，其导向机构应灵活可靠。 节间充水所需的启门力不宜大于整扇闸门的静水启门力。 平压设施的操作应和闸门启闭联动，并应在启闭机上设置小 开度的行程开关。 对机组尾水闸门的平压设施宜利用机组排水系统从下游 充水，

1考虑制造、安装的具体条件。 2运输单元应具有必要的刚度，外形尺寸和重量应满足运 输的要求。

3零部件、构件的品种规格应合理地减少，并应采用标准 化、定型化的零部件。 4结构构件的连接宜采用焊接，但应尽量减少现场焊接工 作量。为减少拼装变形，闸门节间也可采用销轴或螺栓连接。 3.1.13为便于闻门、拦污栅和启闭机的运行、维修，设计时应 符合以下要求： 1根据当地情况，启闭机可设机罩、机房或机室。位于坝 内或地下洞室内的机室，应考虑通风防潮设施。 2启闭机设置高程和机房尺寸应分别满足闸门和启闭机安 装、维修的要求。 3露顶式闸门，当不能提升到闸墩墩面时，宜在适当高程 处设置检修孔或检修台。潜孔式弧形闸门，宜在其胸墙和侧止水 导板的适当高程处，设置不小于800mm宽的检修台阶。在支铰 处宜设检修平台。 4后闭机室、闸门检修室和检修平台宜有足够的面积和高 度。启闭机与机房墙面净距不少于800mm，各台启闭机之间净 距宜大于600mm，闸门检修室或检修平台在闸门检修时四边净 距均不少于800mm。此外，尚应设置栏杆或盖板，以满足运行 维修及安全的要求。 5在检修室和后启闭机室内，宜理设必要的吊环和锚钩。 6检修闸门、备用拦污栅和其他附属设备宜设有存放场所 有条件者可设门库，门库底部应有排水设施。 7启闭机室和闸门检修室的上、下交通宜设置走梯。 3.1.14根据水质情况、运行条件、设置部位和闸门型式，应对 闻门及附属设备采取有效的防腐蚀措施

.2.1在溢洪道工作闸门的上游侧宜设置检修闸门；对于重要 工程，必要时也可设置事故闸门。当水库水位有足够的连续时间 低于闸门底槛，并能满足检修要求时，可不设检修闸门。

3.2.2在泄水孔（洞）工作闸门的上游侧应设置事故闸门。对 高水头和长泄水孔（洞）的闸门还应研究在事故闸门前设置检修 闸门的必要性。

3.2.3泄水系统工作匣

持有一定的收缩率。当泄水隧洞有弯道时，工作闻门宜布置在弯 道下游水流平稳的直段上。

3.2.5对于工作闸门在其运行过程中可能产生的空蚀、振

磨蚀和启闭力等问题应作专门研究。可从通气孔、底缘型式、 槽型式、止水型式和操作方法等方面采取有效措施，以避免或 轻不利影响。必要时，应专门进行模型试验研究。

3.2.6排沙孔（洞）宜用进口闸门挡沙，且宜采用上游面

超过85m时，宜选用设有突扩门槽的压紧式或充压式止水的弧 形闸门，并设置辅助止水。经常作变幅局部开启操作的高水头弧 形闸门，宜选用压紧式止水。其突扩突跌门槽体型及尺寸应通过 水力学模型试验确定。

3.2.8当选用平面闸门时应采用合理的门槽型式。门槽型式

1 力求减少门槽段初生空化数、增大水流空化数。 2 设置补气孔使水流掺气。 采用高抗空蚀性能护面，如钢板衬砌或高强混凝土衬 砌等。

近建筑物的影响和阀的检修条件。

3. 3 引水发电系统

3.3.1当机组或钢管要求闸门作事故保护时，对坝后式电站， 其进水口应设置快速闸门和检修闸门；对引水式电站，除在明管 及水轮机前不设进水阀的地下理埋管首端设置快速闻门外，宜在长 引水道进口处设置事故闸门。 河床式水电站，当机组有可靠防飞逸装置，其进水口宜设置 事故闸门和检修闸门。经过论证，事故闸门具备检修条件，也可 不设置检修闸门，

3.3.2对设于调压井中的事故闸门，应考虑涌浪对闸门停方

3.3.3快速闸门关闭时间应满足对机组和钢管的保护要求，

快速闸门启闭机应能现地操作和远方闭门，并应配有可 源和准确的开度指示控制器

3.3.4电站进水口拦污栅应设有可靠的水位差检测装置，事故

在污物较少的地区，可设置一道拦污栅。 在污物较多的河流，应设置有效的清污设施及卸污设施，必 要时可设两道拦污栅槽，并设置适当的备用栅或采用连通式 布置。 拦污栅均宜设置可靠的清污平台。 在寒冷地区，必要时应采取有效措施，以防止栅条结冰或冰 屑堵寒。

3.3.6抽水蓄能电站的拦污栅、闸门和启闭机布置，应符合

3.3.6抽水蓄能电站的拦污栅、闸门和启闭机布置，应符合 DL /T 5208 要求

或事故闸门)，尾水出口应设置事故闸门（或检修闸门。拦污

（或事故闸门），尾水出口应设置事故闸门（或检修闸门

册设计应采取减少水头损失的措施，污物较多时应设清污机，必 要时可设置拦污排，

3. 4 水闸、泵站系统

3.4.1水闸、泵站系统的工作闸门型式应根据工程特点因地制 宜地灵活选用。可采用平面闸门、弧形闸门、拱形闸门、翻板式 闸门、升卧式闸门、双靡闸门及其他型式的闸（阀）门等。 3.4.2各类水闸工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门，对特别 重要的进洪闸或泄洪闸等可设置事故闸门。当下游水位经常淹没 底槛时，应研究设置下游检修闸门的必要性。检修闸门的型式，

3.4.2各类水闸工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门

重要的进洪闻或泄洪闻等可设置事故闻门。当下游水位经常淹没 底槛时，应研究设置下游检修闸门的必要性。检修闻门的型式， 可选用平面闸门、叠梁、浮式叠梁和浮箱闸门等，

3.4.3闸门的选型和布置应根

3.4.3闸门的选型和布置应根据闸门的受力条件、控制运用要

.4：3用1的选型和布置应根据闸的受力茶件、控制运用要 求和闸室结构布置等因素选定。

需用闸门控制泄水的水闸宜采用弧形闸门了。 有排冰、过木等要求的水闻，宜采用舌瓣闻门、下沉式闻 门等。 当采用分离式底板时，宜采用平面闸门。如采用弧形闸门 应考虑闸墩间可能的不均匀沉陷对闻门的影响， 有通航或抗震要求的水闻，宜采用升卧式或双雇式闻门

3.4.4水位变化频率较快且泥沙淤积轻微，或有专门要求日 流上，可采用水力操作闸门，但应考虑闻门的水力学问题和 检修时的排水放空设施。对于防洪排涝及有控泄要求的工程 宜采用水力操作闸门。

3.4.6排灌闸工作闸门的支承、止水及底缘型式应考虑双向水

3.4.6排灌闸工作闸门的支承、止水及底缘型式应考虑双向水 压力作用

3.4.7在有较大涌潮或风浪的枢纽工程中，当采用潜孔弧

3.4.8泵站进口应设拦污栅、检修闸门。出口断流方式，可选

用拍门或平面快速闸门，在出口应设置事故闸门或经论证设置检 修闸门。根据当地污物特点，必要时，进口亦可设两道拦污栅和 清污机。

3.5.1施工导流孔（洞）封堵闸门应布置在进水口处，并应结 合工程施工期和初期发电的各种运行工况和水位确定安装平台的 高程，有条件时宜回收闻门或启闭机并考虑与永久性设备共用的 可能性。

3.5.2封堵闸门的设计应考虑下闸过程中，在一定水头下动水 启门的情况。

3.6.1闸门和阀门型式，应根据通过能力、通航净空、孔口尺 寸、水位组合、水力学条件和水工建筑物型式等因素，通过技术 经济比较选定。

3.6.2船闸上、下闸首应设置工作闸门和检修闸门。当工个

3.6.2船闸上、下闸首应设置工作闸门和检修闸门。当工 门失事可能引起严重后果时，上闻首应设置事故闻门。闻门自 置不应影响船闸的有效尺寸。

量检修闸门，根据需要可设置拦污栅

工作闸门宜选用人字闸门；承受双向水头动水启闭或局部开后 水的工作闸门宜选用三角闸门；承受双向水头静水启闭的工价 门宜选用横拉闻门；有雌墙的上闸首、井式船闻或动水启闭百 作闸门宜选用升降式平面闸门。

3.6.5船闸输水系统工作闸（阀）门，当船闸水头小于

选用升降式平面闸（阀）门；当船闸水头为10～20m时宜选 升降式平面闸（阀）门或反向弧形闸（阀）门；当船闸水头大 20m时宜选用反向弧形闸（阀）门。

3.6.6船闸检修闸门可根据闻首的布置及检修闸门的存放、后 吊和运转等条件选用叠梁闸门、升降式闸门或浮式闸门等。 3.6.7船闸启闭机宜布置在设计最高通航水位以上，并应考虑 检修方便。启闭机布置不应影响船闸的通航净空尺寸。 3.6.8船闸启闭机的选用应根据闸门的型式与使用工况确定 对上、下闸首人字闸门可选用液压或机械式启闭机，对输水廊道 工作闸（阀）门可选用液压或固定卷扬式启闭机，并应考虑环保 和景观要求。

对上、下闸首人字闸门可选用液压或机械式启闭机，对输水 工作闸（阀）门可选用液压或固定卷扬式启闭机，并应考虑， 和景观要求。

3.6.9船闸闸（阀）门及启闭机设计应符合JTJ308、JTJ309 的相关规定。

3.6.9船闸闸（阀）门及启闭机设计应符合JTJ308、JTJ

4.0.1作用在闸门上的荷载可分为基本荷载和特殊荷载

闸门自重（包括加重）； 设计水头下的静水压力； 设计水头下的动水压力； 设计水头下的波浪压力； 设计水头下的水锤压力； 淤沙压力； 风压力； 一启闭力； 地震荷载； 其他出现机会较多的荷载。 2特殊荷载主要有下列各项： 校核水头下的静水压力； 校核水头下的动水压力； 一校核水头下的波浪压力； 校核水头下的水锤压力； 风压力； 冰、漂浮物和推移物的撞击力； 启闭力； 地震荷载； 其他出现机会很少的荷载。 2闻门有特殊要求时（如水下爆破等），应专门研究作用在 上的荷载。 3高水头下经常动水操作的工作闸门或经常局部开启的工

作闻门，设计时应考虑闻门各部件承受不同程度的动力荷载，

本资料限内部使用，严禁用于商业按闸门不同型式及其水流条件，并将作用在闻门不同部件上的静荷载分别乘以不同的动力系数来考虑。动力系数值宜取1.0～1.2。对露顶式弧门主梁与支臂宜取1.1～1.2。大型工程中水流条件复杂的重要工作闸门，其动力系数应作专门研究。当进行闸门刚度验算时，不应考虑动力系数。4.0.4设计闸门时，应将可能同时作用的各种荷载进行组合。荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。基本组合由基本荷载组成，·特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载组成，荷载组合应按表4.0.4采用。表4.0.4荷载组合表荷载荷载计算静动水压波浪压水锤压淤沙压地震荷载其他出现其他出现永风压力启闭力撞说明组合情况自击力机会较多机会很少重压力力力力力荷载荷载设计按设计水头水头组合基本情况计算组合按设计地震水头组合情况计算校核按校核水头水头组合V情况计算特殊组合按校核地震水头组合情况计算注：／表示采用。4.0.5作用在闸门上的荷载，按附录D和9.1节的规定计算。15

5.1.1闸门承载结构的钢材应根据闸门的性质、操作条件、连 接方式、工作温度等不同情况选择其钢号和材质，其质量标准应 分别符合GB/T700、GB/T1591、GB713、GB/T714规定的 要求，并根据不同情况按表5.1.1选用。

表5.1.1闸门及埋件常用钢号

注1：当有可靠根据时，可采用其他钢号。对无证明书的钢材，经试验证明其 化学成分和力学性能符合相应标准所列钢号的要求时，可酌情使用。 注2：非焊接结构的钢号，可参照本表选用。 注3：大型工程指I等、Ⅱ等工程；中型工程指Ⅲ等工程；小型工程指IV等 V等工程。

5.1.2闸门承载结构的钢材应保证其抗拉强度、屈服

5.1.2闸门承载结构的钢材应保证其抗拉强度、屈服强度、伸 长率和硫、磷的含量符合要求，对焊接结构尚应保证碳的含量符 合要求。 主要受力结构和弯曲成形部分钢材应具有冷弯试验的合格

保证。 承受动载的焊接结构钢材应具有相应计算温度冲击试验的合 格保证。 承受动载的非焊接结构，必要时，其钢材也应具有冲击试验 的合格保证。

5.1.3闸门支承结构（包括主轨）的铸钢件可采用

5.1.5闸门的吊杆轴、连接轴、主轮轴、支铰轴和其他轴可采 用GB/T699规定的35号、45号钢，也可采用GB/T3077规定 的40Cr、42CrMo合金结构钢

4237规定的12Cr18Ni9或12Cr18Ni9Si3不锈钢。闸门结构及泄 水孔道钢衬，如选用不锈钢或不锈钢复合板时，宜选用GB/T 3280规定的06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、022Cr19Ni5Mo3Si2N、 022Cr22Ni5Mo3N不锈钢

5.1.7闸门的止水材料可根据运行条件采用橡胶水封、橡塑复 合水封或金属水封。橡胶水封或橡塑复合水封，其性能指标应符 合附录E的规定

5.1.7闸门的止水材料可根据运行条件采用橡胶水封、橡塑

1176规定的各项要求。支承滑道及轴承宜采用增强聚四氟乙烯 材料、钢基铜塑复合材料、铜合金镶嵌固体润滑材料、工程塑料 合金材料等时，其性能应符合附录F的规定。

5.1.9焊条电弧焊用的焊条应符合GB/T5117、GB/T5118、

5.1.10自动焊和气体保护焊应采用与母材金属强度相适应的焊 丝和焊剂。

5.1.10自动焊和气体保护焊应采用与母材金属强度相适应的焊

5.1.11锚筋（锚杆）或锚板的材料可采用GB/T700规定的 Q235钢、GB/T1591规定的Q345钢。 5.1.12高强度螺栓连接副应符合GB/T1228～GB/T1231、 GB/T3632规定的要求。 5.1.13理埋设件二期混凝土的强度等级可采用SL191规定的 C20C40，同时应根据运行条件与地区温度提出抗渗和抗冻等 级的要求。

注1：焊缝分类应符合GB/T14173规定。 注2：仰焊焊缝的容许应力按本表降低20%。 注3：安装焊缝的容许应力按本表降低10%。

主1：A级螺栓用于d≤24mm和[≤10d或l≤150mm（按较小值）的螺栓；B 级螺栓用于d>24mm或>10d或l>150mm（按较小值）的螺栓。d为 公称直径，1为螺杆公称长度。 注2：螺孔制备应符合GB/T14173规定。 注3：当Q235钢或Q345钢制作的螺栓直径大于40mm时，螺栓容许应力应予 降低，对Q235钢降低4%，对Q345钢降低6%

5.2.2机械零件的容许应力应按表5.2.2采用。

5.2.3灰铸铁件的容许应应按表5.2.3采用

5.2.3灰铸铁件的容许应应按表5.2.3采用

表5.2.3灰铸铁的容许应力 单位：N/mm

2.4轴套的容许应力应按表5.2

5.2.4轴套的容许应力 单位：

5.2.5埋设件一期、二期混凝土的承压容许应力应按表5.2.

。2.5混凝土的承压容许应力 单付

表5.2.7钢材和铸钢件的物理性能

6.1.1闸门的梁系宜采用同一层的布置方式，并应考虑制造、 运输、安装、检修维护和防腐蚀施工等方面的要求。 6.1.2平面闸门可按孔口型式及宽高比布置成双主梁或多主梁 型式。主梁布置应符合以下要求： 1 主梁宜按等荷载要求布置。 主梁间距应适应制造、运输和安装的条件。 3 主梁间距应满足行走支承布置的要求。

图6.1.2闸门底缘上下游倾角

4底主梁到底止水的距离 应符合底缘布置的要求。工作闻 门和事故闻门下游倾角应不小于 30°；当闸门支承在非水平底槛 上时，其夹角可适当增减。当不 能满足30°的要求时，应采用适 当补气措施；对于部分利用水柱 的平面闸门，其上游倾角不应小

于45°，宜采用60°，见图6.1.2。 5贯流式机组事故闻门和流速较低、淹没出流的闸门，上 下游夹角可适当减小。 6.1.3露顶式的双主梁平面闸门，主梁宜布置在静水压力线上 下等距离的位置上，如图6.1.3所示。同时应符合以下要求： 1两主梁间的距离α值宜大些。 上主梁到闸门顶缘的距离a。宜小于0.45H，且不宜大于 3.6m。

实腹式主梁高度的初选应接近经济梁高的要

图 6. 1.3闸门主梁布置

对大跨度的闻门，可采用变截面的主梁，其端部梁高为跨中 梁高的0.4～0.6倍。梁高改变的位置宜距离支座1/6～1/4跨度 处，同时应满足强度的要求。 6.1.5平面闸门的边梁应采用实腹梁型式，滑动支承宜采用单 腹板式边梁，简支轮支承宜采用双腹板式边梁。 6.1.6可设置门背连接系（平行于面板）及竖向连接系（垂直 于面板）。门背连接系宜采用桁架式结构或框架式结构。竖向连 接系宜采用实腹式结构，也可采用桁架式结构。 6.1.7弧形闸门支铰布置应考虑符合以下要求： 1面板曲率半径与闸门高度的比值，对露顶式可取1.0~ 1.5，对潜孔式可取1.1～2.2。 2弧形闸门支铰宜布置在过流时支铰不受水流及漂浮物冲 击的高程上。 3溢流坝上的露顶式弧形闸门，支铰位置可布置在闸门底 槛以上（1/3～3/4）H（H为门高）处。 4水闸的露顶式弧形闸门，支铰位置可布置在闸门底槛以 上（2/3～1)H处。 5深孔式弧形闸门，支铰位置可布置在底槛以上大于 1.1H 处。

1.8弧形闸门主梁的布置可根据孔口宽高比布置成主横梁式

6.1.8弧形闸门主梁的布置可根据孔口宽高比布置成主横

宽高比较大的弧形闸门宜采用主横梁式结构，宽高比较小的

弧形闸门，可采用主纵梁式结构 6.1.9主横梁式弧形闸门的主框架型式如图6.1.9所示a）、 b)、c）三种型式： 当支承条件许可时，宜采用a）型；当支承在侧墙上时，应 采用b）型，11宜取0.2L左右；当孔口净空不适应采用a）型或 b）型时，可采用c）型。 主纵梁式弧形闸门的主框架型式可采用d）型，

弧形闸门，可采用主纵梁式

图6.1.9弧形闸门的主框架型式

.1.10弧形闸门的实腹式主横梁与支臂单位刚度比K。值，可 安下列两种情况分别进行选取：

直支臂弧形闸门，K。4～11： 斜支臂弧形闸门，K。=3～7。 K。值应按式（6.1.10）计算：

(6. 1. 10)

式中Ilo、l。一主横梁的截面惯性矩及计算跨度； Ih、h一一支臂的截面惯性矩及长度。 6.1.11斜支臂弧形闻门，当支臂与主横梁水平连接时，在支铰 处两支臂夹角平分线的垂直部面上形成扭角2Φ（见图6.1.11）。 Φ应按式（6.1.11）计算：

(6. 1. 11)

式中α一一斜支臂水平偏斜角度； 9一上下两支臂夹角的一半。 6.1.12弧形闸门的支臂与主横梁应保证刚性连接。斜支臂与主 横梁如采用螺栓连接，宜设抗剪板。抗剪板与连接板两端面应保 证接触良好（见图 6. 1. 12)。

图6.1.11扭角计算简图

固定资产标准图6.1.12支臂抗剪板

6.1.13低水头弧形闸门的支臂应根据具体工作条件，使结构符 合以下要求： 1应充分注意主框架平面外的稳定性，并从构造上予以 保证。 2应考虑支铰摩阻力对支臂所引起的附加弯矩，

3露顶式弧形闸门的上支臂应适当加强。 6.1.14选用浮式叠梁或浮箱闸门时，应使结构布置对称，保证 闻门操作平稳，并宜减少漏水量。浮式叠梁应考虑互换性，单根 浮力应选择适当，以保证按要求沉浮。 6.1.15拱形闸门拱的圆心角宜采用90°，闸门的水平部面及竖 直剖面应设置连接系。

6.2.1闸门的结构计算，应按1.0.6条规定的计算原则及 4.0.1～4.0.5条规定的荷载，根据实际可能发生的最不利的荷 载组合情况，按基本荷载组合和特殊荷载组合条件进行强度、刚 度和稳定性验算，

6.2.2对于闸门的承载构件和连接件，应验算正应力和剪应力

计算的最大应力值不应超过容许应力的5%。 弧形闸门的纵向梁系和面板，可忽略其曲率影响，近似按直 梁和平板进行验算。

6.2.3受弯构件的最大挠度与计算跨度之比，不应超过下列

潜孔式工作闸门和事故闸门的主梁，1/750； 露顶式工作闻门和事故闻门的主梁施工组织设计标准规范范本，1/600； 一 检修闸门和拦污栅的主梁，1/500： 一次梁，1/250。 2.4受弯、受压和偏心受压构件，应验算整体稳定和局部稳 CP50017

6.2.4受弯、受压和偏心受压构件，应验算整体稳定和局部稳