CN107605028A - 一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统，包括排水通道，排水通道的进口段设有调节闸门，位于排水通道的附近设有溢流通道和沉箱井，排水通道与沉箱井之间的地面上设有一组定滑轮的支撑架，沉箱井内设有沉箱，沉箱的下部设有沉箱进水通道，调节闸门与沉箱之间连接有索链，索链的一端通过一锚固端头与调节闸门固定，索链的另一端绕过定滑轮后通过另一锚固端头与沉箱的顶部固定；调节闸门处于下沉状态时的顶高程低于排水通道的底高程，此时，沉箱进水通道的高度高于设计水位的高程；调节闸门处于升起状态时的顶高程低于溢流通道的底高程。本发明系统具有绿色雨洪管理措施自主性进行雨洪蓄量调控的能力。

Description

一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统

技术领域

本发明涉及雨水调控系统中的蓄量调节闸门系统，特别是一种沉箱式自动蓄量调节闸 门系统。

背景技术

面对日益严重的城市水环境问题，“海绵城市”作为城市现代雨洪管理理念，将雨水视 为资源，强调其蓄积再利用，并建议采用下凹式绿地、雨水花园、调蓄塘等低环境影响方 式实现城市雨水管控。

但是不可否认，上述绿色雨洪管理措施，较比传统灰色基础设施，虽具有设施尺度小、 分散度高的优点，但因难以与传统闸门、挡水堰等衔接，而自我主动调控径流能力明显不 足，可以说是一种粗犷的管理方式。由此可见，在全国大力推进海绵城市建设的背景下，针对城市现代雨洪管理绿色、智慧的特点及存在的问题，亟需研制与海绵城市建设所倡导的下凹绿地、调节塘等相配套衔接的新型调控闸门系统，科学意义与应用价值突出。

发明内容

针对海绵城市建设的现实需求和现有技术存在的缺点，本发明提供的一种沉箱式自动 蓄量调节闸门系统。可与下凹绿地、雨水花园、调节塘、植草沟等海绵城市建设设施配套 衔接，通过沉箱控制闸门起降，赋予绿色雨洪管理措施自主性进行雨洪蓄量调控的能力， 弥补上述措施粗放式径流管理的不足。即当遇到大雨时，沉箱充水下沉、调节闸门自动升 起，实现充分利用下凹绿地、蓄水池、调节塘等常水位和溢流水位之间空间蓄积雨水以备 它用的目的。排水通道下游建议与砾石沟、植草沟等绿色排水设施连接，溢流通道下游需 连接市政排水等灰色排水设施。该自升式蓄量调节闸门原理清晰，结构简单，具有显著的 经济实用性。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统，包括排水 通道，所述排水通道的进口段设有调节闸门，位于排水通道的一侧设有溢流通道，位于排 水通道的另一侧且与所述调节闸门并排的设有一沉箱井，所述排水通道与所述沉箱井之间 的地面上设有支撑架，所述支撑架的顶部设有一组定滑轮，所述沉箱井内设有沉箱，所述 沉箱的下部设有沉箱进水通道，所述调节闸门与所述沉箱之间连接有索链，所述索链的一 端通过一锚固端头与所述调节闸门固定，所述索链的另一端绕过定滑轮后通过另一锚固端 头与所述沉箱的顶部固定；所述调节闸门处于下沉状态时的顶高程低于所述排水通道的底 高程即设计水位，此时，所述沉箱进水通道的高度高于设计水位的高程即起调水位；所述 调节闸门处于升起状态时的顶高程低于所述溢流通道的底高程即溢流高程。

进一步讲，本发明中，所述排水通道的下游连接至绿色排水设施。所述溢流通道的下 游连接至灰色排水设施。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该沉箱式自动蓄量调节闸门系统具有模块化生产、质量可靠的特点，采用的技术成熟 且结构简单，在海绵城市建设的背景下具有较广泛的应用范围。当降雨强度较小时，调节 闸门不启动；当降雨强度较大时，调节闸门启动上升，增加下凹绿地、蓄水池、调节塘等 的蓄水能力，提高城市防洪排涝能力，保障水安全。雨停后，调节闸门不下降，充分利用设计水位和溢流高程之间的空间进行蓄水。设计水位以上增加蓄存的水体可用于景观绿化等用途，促进雨水资源再利用。

附图说明

图1为本发明沉箱式自动蓄量调节闸门系统平面图；

图2为图1所示沉箱式自动蓄量调节闸门系统处于常水工况时的A-A剖面图；

图3为图1所示沉箱式自动蓄量调节闸门系统处于壅水工况时的A-A剖面图。

图中：1-排水通道，2-溢流通道，3-调节闸门，4-沉箱井，5-沉箱，6-沉箱进水通道，7-索链，8-定滑轮，91、92-锚固端头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施 例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1所示，本发明提出的一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统，包括排水通道1，所述 排水通道的进口段设有调节闸门3，位于排水通道1的一侧设有溢流通道2，位于排水通道 1的另一侧且与所述调节闸门3并排的设有一沉箱井4，所述沉箱井4内设有沉箱5，所述沉箱5的下部设有沉箱进水通道6，所述调节闸门3与所述沉箱5之间连接有索链7，为保 持索链7移动顺畅，沿线设置一组定滑轮8，即在所述排水通道1与所述沉箱井4之间的地 面上设有支撑架，所述支撑架的顶部设有一组定滑轮8，所述索链7的一端通过一锚固端头 91与所述调节闸门3固定，所述索链7的另一端绕过定滑轮8后通过另一锚固端头92固定 在所述沉箱5的顶部。

如图2所示，所述调节闸门3处于下沉状态时的顶高程略低于所述排水通道1的底高 程即设计水位，此时，所述沉箱进水通道6的高度略高于设计水位的高程即起调水位；如图3所示，所述调节闸门3处于升起状态时的顶高程略低于所述溢流通道2的底高程即溢 流高程。所述排水通道1的下游建议与砾石沟、植草沟等绿色排水设施连接，所述溢流通 道2的下游需连接市政排水等灰色排水设施。

根据降雨强度变化实现对雨水径流蓄、排管理方式的自主切换是本发明沉箱式自动蓄 量调节闸门系统的核心特点。常态条件下，调节闸门3处于下沉状态，如图2所示，其顶高程略低于排水通道底高程(设计水位)，排水通道1和溢流通道2断面尺寸按照设计降雨和汇流面积计算确定；当降雨强度小于等于设计降雨强度时，地面径流汇入下凹绿地、调节塘、湖泊等雨洪调控措施中，水位逐渐升高，当达到设计水位后，后续汇入的地面径流 将通过排水通道1经下游的绿色排水设施缓慢排出；

当降雨强度大于设计降雨强度时，由于汇入下凹绿地、调节塘、湖泊等措施的地面径 流流量将超过排水通道1的设计流量，此时上述措施中的水位将会以较快的速度上升。当 水位达到起调水位后，沉箱5将因进水而下沉，如图3所示，随着沉箱5的下沉，调节闸 门3受索链拉动而上升。当调节闸门3完全升起后，因其顶高程略低于溢流高程，可充分 利用设计水位和蓄水水位之间的高差蓄积雨水。如果水位到达溢流高程后仍然继续上升， 则后续地面径流将通过溢流通道2经下游的灰色排水设施快速排出。

雨停后，调节闸门3将仍然处于升起的状态，从而实现充分利用下凹绿地、蓄水池、调节塘等设计水位和蓄水高程间的空间进行蓄水的目的。设计水位以上增加蓄存的水体可用于景观绿化等用途。

实施例：如图1所示，将本发明沉箱式自动蓄量调节闸门系统设置在位于下凹绿地、 蓄水池、调节塘等的排水通道1的进口段附近，该系统包括排水通道1、溢流通道2、调节闸门3和沉箱5。如图2所示，常水工况，调节闸门3的顶高程略低于排水通道1的底高程。 在排水通道1的旁边设置沉箱井4，沉箱5位于沉箱井4内。常水工况，沉箱5的底高程略 高于设计水位，沉箱进水通道6设置在靠近沉箱底部的位置(起调水位)。索链7的两端均 通过锚固端头91和92分别与调节闸门3和沉箱5连接。本实施例中，调节闸门3宽25cm， 高25cm，厚2cm；沉箱井4的深度为排水通道深度加25cm，底面尺寸30cm×30cm；沉箱5 高25cm，底面尺寸略小于沉箱井底面尺寸；索链8的长度根据调节闸门3与沉箱5之间的 距离确定。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式， 上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明 的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。

Claims (3)

1.一种沉箱式自动蓄量调节闸门系统，包括排水通道(1)，所述排水通道的进口段设有调节闸门(3)，其特征在于，位于排水通道(1)的一侧设有溢流通道(2)，位于排水通道(1)的另一侧且与所述调节闸门(3)并排的设有一沉箱井(4)，所述排水通道(1)与所述沉箱井(4)之间的地面上设有支撑架，所述支撑架的顶部设有一组定滑轮(8)，所述沉箱井(4)内设有沉箱(5)，所述沉箱(5)的下部设有沉箱进水通道(6)，所述调节闸门(3)与所述沉箱(5)之间连接有索链(7)，所述索链(7)的一端通过一锚固端头(91)与所述调节闸门(3)固定，所述索链(7)的另一端绕过定滑轮(8)后通过另一锚固端头(92)与所述沉箱(5)的顶部固定；

所述调节闸门(3)处于下沉状态时的顶高程低于所述排水通道(1)的底高程即设计水位，此时，所述沉箱进水通道(6)的高度高于设计水位的高程即起调水位；所述调节闸门(3)处于升起状态时的顶高程低于所述溢流通道(2)的底高程即溢流高程。

2.根据权利要求1所述沉箱式自动蓄量调节闸门系统，其特征在于，所述排水通道(1)的下游连接至绿色排水设施。

3.根据权利要求1所述沉箱式自动蓄量调节闸门系统，其特征在于，所述溢流通道(2)的下游连接至灰色排水设施。