CN105544470A - 分层取水闸门及分层取水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层取水闸门及分层取水方法。包括固定闸门，固定闸门具有第一底板、顶板、第一挡板和拦污栅，固定闸门安装在埋件上后其第一底板、顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔；活动闸门的外侧面具有第二挡板，活动闸门设在固定闸门内；液压缸用于实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；用于连接升降装置的吊耳固定在固定闸门上。本发明具有结构合理、能够分层取水、能够控制取水量、适用范围广等优点。另一结构形式的分层取水闸门能够避免水的浮力对闸门的影响，使分层取水闸门顺利下沉到水平面以下，从而顺利实现不同位置取水。本发明还提供了一种分层取水方法。

Description

分层取水闸门及分层取水方法

技术领域

本发明涉及水利工程、农业灌溉、城市生活或工业供水技术领域，具体涉及一种分层取水闸门及分层取水方法。

背景技术

目前，在有些农业灌溉项目中严格要求取表层温水用于农业灌溉，以提高农作物产量，而普通闸门无法实现这个功能要求。

中国专利申请号201210167226.1（公布号CN102677641A）公开了一种半圆型连体闸门，包括门体和埋件，门体由半圆型拦污栅和半圆型闸门通过高强螺栓连接组成。半圆型拦污栅由梁体和栅条焊接而成，布置在闸门上部，拦污栅顶部设计有吊耳，与启闭机相连；半圆型闸门由梁体和面板焊接而成，布置在闸门下部，闸门底部焊有半圆型封板，防止底部水流的流出；闸门止水布置成U型结构，由自润滑滑块兼做止水。在进水塔闸墩上布置有高、中、低、底四个取水口，取水口处设置了闸门埋件，埋件为竖墙式平板整体结构，为降低闸门配重在埋件顶部设有内缩充水槽。该发明除可实现正常的挡水、放水功能外，重要的是可实现在不同的库水位，取水库表层温水，提高农业农作物产量的功能。

中国专利申请号201210167144.7（公布号CN102660978A）公开了一种用于表层取水的进水结构，进水结构布置在进水塔的前面，所述进水结构包括串联平板闸门、半圆型连体闸门、塔墩和两台卷扬式启闭机，塔墩迎水面布置半圆型连体闸门，塔墩的背水面布置串联平板闸门，半圆型连体闸门和串联平板闸门分别由布置于塔墩顶部的卷扬式启闭机操作；串联平板闸门包括多个门叶、连接相连两个门叶之间的伸缩式拉杆；半圆型连体闸门包括上部的半圆型拦污栅和下部半圆型闸门，两者通过高强螺栓连接；塔墩包括设置有多个进水口的孔口的主体、半圆型连体闸门的埋件、串联平板闸门的埋件、塔墩顶部的卷扬式启闭机基础。本发明体型简单、操作方便、安全可靠，可通过串联闸门、半圆型连体闸门的联合运用，实现挡水、放水、取水库表层清（温）水等功能。

上述对比专利能够在任何水位条件下只取表层温水，且能防止污物进入取水建筑物造成堵塞，即可实现在不同的库水位，取水库表层温水，以提高农业农作物产量。

发明内容：

为了解决现有技术中存在不能分层取水的技术问题，提供了一种分层取水闸门及分层取水方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

本发明提供了第一种结构形式的分层取水闸门，包括：用于滑动设置在埋件上的固定闸门，所述固定闸门的底部具有第一底板，顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其第一底板、顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔；活动闸门，所述活动闸门的外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；和用于连接升降装置的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。

根据本发明的第一种结构形式的分层取水闸门在使用时通过升降装置控制固定闸门在埋件上作垂直升降运动，通过活动闸门在固定闸门内上下滑动以封闭拦污栅的不同位置。固定闸门可以下沉到水平面以下，固定闸门顶部的顶板用于防止顶部的水流进空腔，活动闸门封闭拦污栅的一部分。一方面，通过固定闸门和滑动闸门的上下滑动，从而可以准确地取某一层的水，另一方面，通过活动闸门封闭拦污栅的多少，可以控制取水量。综上，本发明的分层取水闸门具有结构合理、能够分层取水、能够控制取水量、适用范围广等优点。

另外，根据本发明的分层取水闸门还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述固定闸门呈半圆形。半固形的固定闸门即可形成所述空腔，该空腔保证水通过空腔向下流入埋件上的放水洞内。

优选的，所述活动闸门的高度大于或等于所述拦污栅的高度。

优选的，所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的壁内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。

优选的，所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块；所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。

本发明还提供了第二种结构形式的分层取水闸门，包括：用于滑动设置在埋件上的固定闸门，所述固定闸门的顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔的下端具有开口；活动闸门，所述活动闸门的底部具有第二底板，外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；和用于连接升降装置的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。

根据本发明的分层取水闸门由于没有第一底板，固定闸门内的空腔与水体是连通的，当固定闸门需要下降到水平面以下时，水对固定闸门的浮力大大变小，从而可以保证闸门顺利下沉到水平面以下，当需要取水时，将带有第二底板的活动闸门下滑到固定闸门内的下方，防止水从固定闸门的底部流出。从而，本发明的分层取水闸门能够避免水的浮力对闸门的影响，使分层取水闸门顺利下沉到水平面以下，从而顺利实现不同位置取水。

另外，根据本发明的第二种结构形式的分层取水闸门还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述固定闸门呈半圆形。

优选的，所述活动闸门的高度小于或等于所述拦污栅的高度。

优选的，所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的壁内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。

优选的，所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块；所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。

本发明另外提供一种分层取水闸门结构，包括：埋件，所述埋件上从上到下开设有若干个放水洞；上述的分层取水闸门，所述分层取水闸门通过能够上下滑动的嵌合结构与所述埋件连接在一起。

本发明还提供了一种分层取水方法，采用上述后一种结构形式的分层取水闸门，其步骤如下：

（1）控制活动闸门移动到固定闸门内的上方；

（2）启闭机控制固定闸门下沉，使拦污栅的位置对应相应的取水层位置；

（3）控制活动闸门向下移动，使活动闸门位于埋件上对应的放水洞以下；

（4）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅进入固定闸门内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（5）固定闸门的拦污栅位于水平面以下且如需其它位置取水，则不需要移动活动闸门，启闭机直接控制固定闸门上下滑动，使拦污栅位于相应的位置即可。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例1分层取水闸门的固定闸门的结构示意图；

图2为本发明实施例1分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（一）；

图3为本发明实施例1分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（二）。

图4为本发明实施例2分层取水闸门的固定闸门的结构示意图；

图5为本发明实施例2分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（一）；

图6为本发明实施例2分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（二）。

附图标记说明：

固定闸门1；第一底板11；顶板12；梁体13；第一挡板14；拦污栅15；吊耳16；活塞杆固定座17；第一滑块18；

活动闸门2；端柱21；第二挡板22；第二底板23；液压缸24；第二滑块25；第三滑块26；顶止水结构27。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1－3所示，本发明的实施例为第一种结构形式的分层取水闸门，包括固定闸门1和活动闸门2。

固定闸门1呈半圆形，其底部具有防止底部水流出的第一底板11，顶部具有防止水从固定闸门1的上部流入的顶板12。第一底板11和顶板12之间具有梁体13连接，其外侧面（圆弧形部分）下部具有第一挡板14，上部为拦污栅15。其中拦污栅15由若干竖直排列的栅条形成。固定闸门1安装在埋件上后其第一底板11、顶板12和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔用于水从拦污栅15流入后进入埋件上放水洞的流道。顶板12的上方设有两个吊耳16，用于连接排架柱上的启闭机。

活动闸门2位于固定闸门1内，其横截面大小与固定闸门1内腔大小相适用，其高度等于拦污栅15的高度。活动闸门2具有一框架，框架的外侧面具有第二挡板22，其底面、顶面和前面（朝向埋件的一面）不安装挡板，为开口结构。第二挡板22上方具有顶止水结构27。

在活动闸门2两侧框架均设置有一支承端柱，两支承端柱内分别设有一液压缸24，该液压缸24的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门1的顶板12上的活塞杆固定座17连接。液压缸24与液压系统共同组成倒挂式液压启闭机。使用时液压缸24伸缩带动活动闸门2上下滑动，从而可以封堵拦污栅15的不同位置。

为保证固定闸门1与埋件之间的止水及滑动效果，在固定闸门1的两侧梁体13（与埋件的接触面）上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块18。为保证活动闸门2与固定闸门1之间的止水及滑动效果，在活动闸门2框架的两侧端柱21（与固定闸门1的接触面上）也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块25，同时，在活动闸门2的第二挡板22的外侧竖向设置有第三滑块26。

采用第一种结构形式的分层取水闸门还包括埋件。埋件上从上到下开设有若干个放水洞，埋件上设有与放水洞相配合的下游闸门，起到放水洞与下游通道之间的开闭作用。埋件通过嵌合结构与固定闸门1相连，使固定闸门1可沿垂直方向上下滑动，同时第一滑块18起到止水和滑动作用。该结构的使用还可以具有以下结构：塔墩、启闭机等，参见中国专利申请号201210167226.1和201210167144.7的具体实施例部分。

本实施例的分层取水闸门的工作过程为：

（1）通过与固定闸门1连接的启闭机控制固定闸门1在埋件上作垂直升降运动，使拦污栅15移动至待取水位置处；

（2）根据取水水层的深度及取水量的大小，控制液压缸24的伸缩杆伸缩，从而控制活动闸门2在固定闸门1内作垂直升降运动，遮挡住拦污栅15的一部分，未被活动闸门2遮挡的部分用于取水；

（3）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅15栅条进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（4）如需其它位置取水，则通过控制固定闸门1与活动闸门2的上下滑动，使二者配合以快速取水。

该实施例的分层取水闸门也可通过201210167226.1和201210167144.7中的内缩充水槽孔内向闸门内充水，以抵消闸门浮力的影响。

根据本实施例的结构特点，本实施例的固定闸门1和/或拦污栅15的高度可以设置得较大，如拦污栅15高度h可以设置为2－6米，而通过活动闸门2的上下滑动，使实际取水的高度可以在0－h之间任意调整，即可以分层准确取水，又可以准确控制取水层的高度。故，该分层取水闸门不但可应用于灌溉领域也可以应用于水利勘测领域。

实施例2

如图4－6所示，本发明的实施例为第一种结构形式的分层取水闸门，包括固定闸门1和活动闸门2。

固定闸门1呈半圆形，其底部不具有实施例1中的防止底部水流出的第一底板11，顶部具有防止水从固定闸门1的上部流入的顶板12。顶板12与底部之间具有梁体13连接，其外侧面（圆弧形部分）下部具有第一挡板14，上部为拦污栅15。其中拦污栅15由若干竖直排列的栅条形成。固定闸门1安装在埋件上后其底板、顶板12和外侧面与埋件之间形成一空腔，由于该结构不设有第一底板，故该空腔下部具有开口。该空腔用于水从拦污栅15流入后进入埋件上放水洞的流道。顶板12的上方设有两个吊耳16，用于连接排架柱上的启闭机。

活动闸门2位于固定闸门1内，其横截面大小与固定闸门1内腔大小相适用，其高度可小于拦污栅15的高度。活动闸门2具有一框架，框架的底部具有第二底板23，其外侧面具有第二挡板22，其顶面和前面（朝向埋件的一面）不安装挡板，为开口结构。第二挡板22上方具有顶止水结构27。

在活动闸门2两侧框架均设置有一支承端柱，两支承端柱内分别设有一液压缸24，该液压缸24的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门1的顶板12上的活塞杆固定座17连接。液压缸24与液压系统共同组成倒挂式液压启闭机。根据实际使用情况，该液压缸24的活塞杆也可向下伸出。使用时液压缸24伸缩带动活动闸门2上下滑动，从而可以封堵拦污栅15的不同位置。

为保证固定闸门1与埋件之间的止水及滑动效果，在固定闸门1的两侧梁体13（与埋件的接触面）上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块18。为保证活动闸门2与固定闸门1之间的止水及滑动效果，在活动闸门2框架的两侧端柱21（与固定闸门1的接触面上）也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块25，同时，在活动闸门2的第二挡板22的外侧竖向设置有第三滑块26。

采用第二种结构形式的分层取水闸门还包括埋件。埋件上从上到下开设有若干个放水洞，埋件上设有与放水洞相配合的下游闸门，起到放水洞与下游通道之间的开闭作用。埋件通过嵌合结构与固定闸门1相连，使固定闸门1可沿垂直方向上下滑动，同时第一滑块18起到止水和滑动作用。该结构的使用还可以具有以下结构：塔墩、启闭机等，参见中国专利申请号201210167226.1和201210167144.7的具体实施例部分。

本实施例的分层取水闸门的工作过程为：

（1）控制活动闸门2移动到固定闸门1内的上方；

（2）启闭机控制固定闸门1下沉，使拦污栅15的位置对应相应的取水层位置；

（3）控制活动闸门2向下移动，使活动闸门2位于埋件上对应的放水洞以下；

（4）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从半圆形拦污栅15进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（5）固定闸门1的拦污栅15位于水平面以下且如需其它位置取水，则不需要移动活动闸门2，启闭机直接控制固定闸门1上下滑动，使拦污栅15位于相应的位置即可。

对比专利201210167226.1和201210167144.7需要通过设置在埋件上的内缩充水槽孔内向闸门内充水，以抵消闸门浮力的影响，操作比较繁锁，不方便实施应用。本实施例的分层取水闸门在沉入水中时，通过移动活动闸门2即可避免水的浮力对闸门的影响，从而操作更简单，更适用需要反复沉入水中分层取水的情况。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例和比较例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种分层取水闸门，其特征在于，包括：

用于滑动设置在埋件上的固定闸门（1），所述固定闸门（1）的底部具有第一底板（11），顶部具有顶板（12），所述固定闸门（1）的外侧面的下部具有第一挡板（14），外侧面的上部具有拦污栅（15），所述固定闸门（1）安装在埋件上后其第一底板（11）、顶板（12）和外侧面与埋件之间形成一空腔；

活动闸门（2），所述活动闸门（2）的外侧面具有第二挡板（22），所述活动闸门（2）设在所述固定闸门（1）内；

液压缸（24），所述液压缸（24）一端连接活动闸门（2），另一端连接固定闸门（1），通过液压缸（24）伸缩实现活动闸门（2）在固定闸门（1）内上下滑动；和

用于连接升降装置的吊耳（16），所述吊耳（16）固定在所述固定闸门（1）上。

2.根据权利要求1所述的分层取水闸门，其特征在于，所述活动闸门（2）的高度小于或等于所述拦污栅（15）的高度。

3.根据权利要求1所述的分层取水闸门，其特征在于，所述液压缸（24）为两个，分别设置于活动闸门（2）两端的壁内，液压缸（24）的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门（1）的顶板（12）固定。

4.根据权利要求1所述的分层取水闸门，其特征在于，所述固定闸门（1）上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块（18）；所述活动闸门（2）与固定闸门（1）的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块（25）。

5.一种分层取水闸门，其特征在于，包括：

用于滑动设置在埋件上的固定闸门（1），所述固定闸门（1）的顶部具有顶板（12），所述固定闸门（1）的外侧面的下部具有第一挡板（14），外侧面的上部具有拦污栅（15），所述固定闸门（1）安装在埋件上后其顶板（12）和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔的下端具有开口；

活动闸门（2），所述活动闸门（2）的底部具有第二底板（23），外侧面具有第二挡板（22），所述活动闸门（2）设在所述固定闸门（1）内；

液压缸（24），所述液压缸（24）一端连接活动闸门（2），另一端连接固定闸门（1），通过液压缸（24）伸缩实现活动闸门（2）在固定闸门（1）内上下滑动；和

用于连接升降装置的吊耳（16），所述吊耳（16）固定在所述固定闸门（1）上。

6.根据权利要求5所述的分层取水闸门，其特征在于，所述活动闸门（2）的高度小于或等于所述拦污栅（15）的高度。

7.根据权利要求5所述的分层取水闸门，其特征在于，所述液压缸（24）为两个，分别设置于活动闸门（2）两端的壁内，液压缸（24）的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门（1）的顶板（12）固定。

8.根据权利要求5所述的分层取水闸门，其特征在于，所述固定闸门（1）上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块（18）；所述活动闸门（2）与固定闸门（1）的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块（25）。

9.一种分层取水闸门结构，其特征在于，包括：

埋件，所述埋件上从上到下开设有若干个放水洞；

权利要求1－8任一项所述的分层取水闸门，所述分层取水闸门通过能够上下滑动的嵌合结构与所述埋件连接在一起。

10.一种分层取水方法，其特征在于，采用权利要求5－8任一项所述的分层取水闸门，其步骤如下：

（1）控制活动闸门（2）移动到固定闸门（1）内的上方；

（2）启闭机控制固定闸门（1）下沉，使拦污栅（15）的位置对应相应的取水层位置；

（3）控制活动闸门（2）向下移动，使活动闸门（2）位于埋件上对应的放水洞以下；

（4）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅（15）进入固定闸门（1）内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（5）固定闸门（1）的拦污栅（15）位于水平面以下且如需其它位置取水，则不需要移动活动闸门（2），启闭机直接控制固定闸门（1）上下滑动，使拦污栅（15）位于相应的位置即可。