CN104631396B - 叠套式取水闸门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叠套式取水闸门，包括叠套闸门、纵向肋筋、横向肋筋、闸墩、门后支承块、门后支承块螺栓、闸墩门槽、门前支承块、门前支承块螺栓、检修闸门槽、闸底板、闸底板深式门槽和止水；闸墩对称地布置在叠套闸门两侧，闸底板与两侧闸墩底部连接为一体；沿闸底板中部与水流方向垂直下凹成闸底板深式门槽用于放置叠套闸门，且闸底板深式门槽两侧深入两侧闸墩下端；叠套式闸门由多个依次可活动的套接在一起的叠套闸门构成；本发明可根据水位的变化，通过调整相应叠套闸门的上升或下降，使叠套闸门的闸顶高程低于上游水源水位一定高度，完成等量取水，可使闸门引水时只引取水源表层的水，其泥沙含量最小，水温最高，最适宜作物生长需要。
Description
一、所属领域：
本发明涉及一种叠套式取水闸门。
二、背景技术
水闸作为一种目前最广泛使用的取水建筑物，已经在广大水利工程中得到了充分的使用，发挥着巨大的作用！特别是在水利工程中，是任何建筑物无法替代的重要水利设施，水闸的类型多种多样，当前水闸的建设，正向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。进水闸作为建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要闸门，用于控制入渠流量大小，实践当中应用更为广泛。一般进水闸都修建在渠道的渠首位置，所以这种水闸又被叫做渠首闸。当从天然河道直接取水(即无坝取水)时，为保证能引进需要的流量和尽量减少泥沙进入引水渠道，防止推移质泥沙被挟带入渠，在满足正常引水要求的前提下，通常在进水闸前常设冲沙闸和导沙坎，进水闸底槛高程应比河底高程、冲沙闸底槛高程高一些。即使这样也常常引入大量泥沙。再者，目前基本上所有的引水闸大都采用提升式闸门，引入的水是水源深层部位的水，其泥沙含量最高，而且水温最低，非常不适合灌区引水的要求。
三、发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种叠套式取水闸门，可使闸门引水时只引取水源表层的水，其泥沙含量最小，水温最高，最适宜作物生长需要。
一种叠套式取水闸门，包括叠套闸门、滚轮、纵向肋筋、横向肋筋、闸墩、门后支承块、门后支承块螺栓、闸墩门槽、门前支承块、门前支承块螺栓、检修闸门槽、闸底板、闸底板深式门槽和止水。
所述的闸墩对称地布置在叠套闸门两侧，闸底板与两侧闸墩底部连接为一体，两侧闸墩与闸底板可现场浇筑成一体，以增加其稳定性；沿闸底板中部与水流方向垂直下凹成闸底板深式门槽用于放置叠套闸门，且闸底板深式门槽两侧深入两侧闸墩下端；闸墩高度大于上游水深，以保证安全运行为依据；所述的叠套式闸门，是由多个依次可活动的套接在一起的叠套闸门构成，套在最外面的叠套闸门(即下叠套闸门)固定安装在闸底板深式门槽中，其余各叠套闸门可分别依次从套在其外面的叠套闸门中向上拉出；各套闸门叠套在一起没有拉开时，上端面齐平，且各叠套闸门全部叠套一起，安放在闸底板深式门槽中时，叠套闸门上端面与闸底板深式门槽槽顶面即闸底板顶面平齐；各叠套闸门的左右两端面及其背水面，均设置有滚轮，便于各叠套闸门提升或下降，而且可以控制各叠套闸门按一定轨迹上下垂直移动，保证闸门正常工作；所述各叠套闸门内部均设置有互相垂直安装的纵向和横向肋筋，以增加其强度和刚度，防止闸门受力而变形；各叠套闸门之间以及下叠套闸门与闸底板深式门槽迎水面的缝隙中，均设置有止水，防止漏水现象的产生；闸墩内侧和闸底板的中间部位分别设有与各叠套闸门对应的门槽，以便在各叠套闸门拉出时，用于安放、支承工作闸门，如图2所示；每个门槽上部均设置有门后支承块和门前支承块，门后支承块和门前支承块尺寸和形状与叠套闸门全关闭(即每个叠套闸门都相继从套在其外面的叠套闸门中向上全部拉出时，呈塔状，如图3所示)时相互吻合，以能承受叠套闸门上传来的力，保证叠套闸门安全稳定为依据；各个支承块用对应的螺栓固定在闸墩上，门后支承块用门后支承块螺栓固定，门前支承块用门前支承块螺栓固定；叠套闸门采用强度和刚度均较大家的钢闸门，应做好防锈处理。闸墩与闸底板一般为混凝土结构、或钢筋混凝土结构、或浆砌石结构等，视上游水深大小而定；
本发明工作时，当上游来水量变化后，使水位发生改变，可在外力作用下，使叠套闸门上升或下降，使叠套闸门的闸顶高程低于上游水源水位一定高度，完成等量取水，实现了引水水温较高并减少泥沙引入的目的：
以设置三个叠套闸门为例，上游水量一定时，其水位为一定值，可以使叠套闸门保持一定高度，引水量不变化，由于采用本发明的闸门引水，是从闸门顶部将水引入，所以下部的叠套闸门相当于拦沙坎，河床底部的泥沙就不容易引入，保证引入的泥沙含量最小，同时，由于引取的是水源表层的水，其温度一般较高，更容易满足灌溉及其他部分用水的需要；
如果上游来水量增大，闸前水位升高到一定高度时，可根据引水量大小的需要，将相应的叠套闸门向上提升，使闸门顶部一直保持与水源水面一定的高差，以满足引水需要；如果水源水位再升高，则继续提升叠套闸门，可依次将下叠套闸门从闸底板深式门槽中提升出来、将中叠套闸门从下叠套闸门中提升出来、将上叠套闸门从中叠套闸门中提升出来，闸门的提升高度，以达到设计标高满足引水需要为准，闸门可达到的最大高度，是由当地水源来水状况，按一定设计保证率设计的，以在设计状况下能正常工作为依据；
如果引水过程中，上游来水量减小，水位下降，则可根据引水需要，依次将上叠套闸门叠套在中叠套闸门中、将中叠套闸门叠套在下叠套闸门中，将下叠套闸门叠套在闸底板深式门槽中，以满足引水的需要为依据。
如果引水完毕，则可将下叠套闸门从闸底板深式门槽中提升出来、将中叠套闸门从下叠套闸门中提升出来、将上叠套闸门从中叠套闸门中提升出来，闸门的提升高度，以保证闸门不泄水为准。
为保证有足够大的引水量，同时，尽量减少泥沙的引入，闸底板高程要合理设计，可使闸底板高程稍高于河床高程。
四、附图说明
附图以设置三个叠套闸门为例
图1 叠套闸门平面图
图2 闸室示意图
图3 叠套闸门全关闭时的立面图
图中1-上叠套闸门；2-中叠套闸门；3-下叠套闸门；4-滚轮；5-止水；6-纵向肋筋；7-横向肋筋；8-闸底板深式门槽；9-闸墩；10-门后支承块；11-门后支承块螺栓；12-闸墩门槽；13-门前支承块；14-门前支承块螺栓；15-检修闸门槽；16-闸底板；
五、具体实施方式
闸墩、闸底板为混凝土结构、或钢筋混凝土结构、或浆砌石结构等，视上游水深大小而定；两侧闸墩与闸底板现场浇筑，并浇筑成一个完整的整体结构，以增加其稳定性；闸墩高度应大于上游水深，以保证安全运行为依据；叠套闸门采用钢材或合金等材料，应具有足够的刚性和强度，做好防锈处理，叠套闸门内设置有纵向和横向隔板，以增加其刚性和强度。
在叠套闸门门页之间、叠套闸门与闸底板深式门槽之间均设置有止水，以防止叠套闸门产生漏水。
叠套闸门的启闭可采用螺杆式启闭设备，以满足对叠套闸门的操控。
以设置三个叠套闸门为例，上游水量一定时，其水位为一定值，可以使叠套闸门保持一定高度，引水量不变化，由于采用本发明的闸门引水，是从闸门顶部将水引入，所以下部的叠套闸门相当于拦沙坎，河床底部的泥沙就不容易引入，保证引入的泥沙含量最小，同时，由于引取的是水源表层的水，其温度一般较高，更容易满足灌溉及其他部分用水的需要；
如果上游来水量增大，闸前水位升高到一定高度时，可根据引水量大小的需要，将相应的叠套闸门向上提升，使闸门顶部一直保持与水源水面一定的高差，以满足引水需要；如果水源水位再升高，则继续提升叠套闸门，可依次将下叠套闸门从闸底板深式门槽中提升出来、将中叠套闸门从下叠套闸门中提升出来、将上叠套闸门从中叠套闸门中提升出来，闸门的提升高度，以达到设计标高满足引水需要为准，闸门可达到的最大高度，是由当地水源来水状况，按一定设计保证率设计的，以在设计状况下能正常工作为依据；
如果引水过程中，上游来水量减小，水位下降，则可根据引水需要，依次将上叠套闸门叠套在中叠套闸门中、将中叠套闸门叠套在下叠套闸门中，将下叠套闸门叠套在闸底板深式门槽中，以满足引水的需要为依据。
如果引水完毕，则可将下叠套闸门从闸底板深式门槽中提升出来、将中叠套闸门从下叠套闸门中提升出来、将上叠套闸门从中叠套闸门中提升出来，闸门的提升高度，以保证闸门不泄水为准。
为保证有足够大的引水量，同时，尽量减少泥沙的引入，闸底板高程要合理设计，可使闸底板高程稍高于河床高程。
本发明设计的叠套式取水闸门，具有以下优点：
(1)闸门引水时只引取水源表层的水，解决了目前广泛使用的提升式闸门只能引取水源底层水的问题，引出的水泥沙含量小，水温较高，适宜灌溉及其他供水，适宜作物生长需要。
(2)能准确定量取水。
本发明的创新点：
①将实体闸门设计成为叠套式闸门；
②闸门引水时只引取水源表层的水，减少了泥沙含入量，提高了水温。
该闸门设计原理独特，无论在技术上，还是使用性能等方面，均产生了质的飞跃。
Claims (1)
1.一种叠套式取水闸门，其特征在于包括叠套闸门、滚轮、纵向肋筋、横向肋筋、闸墩、门后支承块、门后支承块螺栓、闸墩门槽、门前支承块、门前支承块螺栓、检修闸门槽、闸底板、闸底板深式门槽；
所述的闸墩对称地布置在叠套闸门两侧，闸底板与两侧闸墩底部连接为一体；沿闸底板中部与水流方向垂直下凹成闸底板深式门槽用于放置叠套闸门，且闸底板深式门槽两侧深入两侧闸墩下端；闸墩高度大于上游水深；所述的叠套式取水闸门，由多个依次能活动的套接在一起的叠套闸门构成，套在最外面的叠套闸门即下叠套闸门固定安装在闸底板深式门槽中，其余各叠套闸门能分别依次从套在其外面的叠套闸门中向上拉出；各套闸门叠套在一起没有拉开时，上端面齐平，且各叠套闸门全部叠套一起，安放在闸底板深式门槽中时，叠套闸门上端面与闸底板深式门槽槽顶面即闸底板顶面平齐；各叠套闸门的左右两端面及其背水面，均设置有滚轮，便于各叠套闸门提升或下降；所述各叠套闸门内部均设置有互相垂直安装的纵向和横向肋筋；闸墩内侧和闸底板的中间部位分别设有与各叠套闸门对应的门槽，以便在各叠套闸门拉出时，用于安放、支承工作闸门；每个门槽上部均设置有门后支承块和门前支承块，用于支承各叠套闸门；门后支承块用门后支承块螺栓固定在闸墩上，门前支承块用门前支承块螺栓固定在闸墩上。
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