CN110093904A - 一种具有分级取水功能的景观闸门及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有分级取水功能的景观闸门及其工作方法，包括闸门A、闸门B、闸门C、闸门D、吊钩、吊耳、闸墩、缆绳启闭机、横梁、景观灯、板盖、空心橡皮球、空气泵、通气管、闸门槽、连接结构、过水管道、承重板、支撑板、液压启闭机、转轴、吊绳、伸缩杆、止水。闸门A、闸门B、闸门C、闸门D从上至下可依次叠套，闸门A、闸门B、闸门C、闸门D均可沿着竖直方向移动；通过缆绳启闭机、液压启闭机和充气泵实现景观闸门的分级取水和行洪冲淤。本发明中，闸门A、闸门B、闸门C、闸门D结构简单；能够满足不同的需求，可以在不改变景观闸门结构的情况下实现双向过水；可以实现分层取水和行洪冲淤，同时也包括了传统水闸必备的功能。

Description

一种具有分级取水功能的景观闸门及其工作方法

技术领域

本发明涉及水利工程设备领域，具体为一种水利工程用的新型闸门结构，即一种具有分级取水功能的景观闸门及其工作方法。

背景技术

在水利工程中，为满足挡水和泄水工程任务，在河道或库区会设置一些节制闸、控制闸和泄洪闸等闸门，在非汛期时关闭挡水，汛期时开闸泄洪，相关闸门设计技术已非常成熟。近年，随着人民生活品味的提高，对水利景观的需求日益增加，特别是城区内的河道或库区，要求建一处水利，形成一个景区。

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。

发明内容

鉴于以上所述现阶段分级取水的需要，本发明的目的在于提供一种可分级取水的景观闸门及其工作方法。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，该景观闸门包括闸门门叶、位于闸门门叶两侧的闸墩、闸墩顶部设置的横梁、安装于横梁处的缆绳启闭机，所述闸门门叶由若干层子闸门套叠而成，下层子闸门设有容纳上层子闸门的空腔，所述缆绳启闭机通过缆绳与顶层子闸门相连，控制闸门门叶伸缩。

优选地，每个下层子闸门的空腔内布置有过水管道，该过水管道沿对应的子闸门空腔内壁布置形成U型结构，上层子闸门安装于下层子闸门U型过水管道的凹陷处，U型过水管道的两端分别为进水口、出水口。

优选地，每个上层子闸门的底部固定连接有承重板，该承重板的侧边分别与对应的下层子闸门空腔内壁滑动连接，且该承重板的两侧分别设有供对应U型过水管道进、出水口穿过的竖直孔。

优选地，所述过水管道的进水口、出水口处分别设有过水装置，该过水装置包括板盖、伸缩杆、充气泵、空心橡皮球、吊绳，所述板盖通过伸缩杆覆盖于进水口、出水口处，所述空心橡皮球通过吊绳与板盖顶部中心位置相连，所述充气泵通过管道与空心橡皮球联通，伸缩杆的最大长度为子闸门高度的一半。

优选地，所述进水口、出水口处设有用于防止板盖下滑的限位铁块。

优选地，所述缆绳启闭机共有两台，每台缆绳启闭机包括定滑轮、卷筒、电动机，两个定滑轮分别对称布置于横梁等高处，所述电动机的输出轴安装卷筒，卷筒上缠绕缆绳，对称布置的两处缆绳分别绕过定滑轮与顶层闸门上对称布置的两个吊耳相连。

优选地，每台缆绳启闭机还包括支撑斜杆、液压启闭机，所述支撑斜杆的底部通过转轴铰接于地面，所述定滑轮安装于支撑斜杆的顶部，与横梁处于同一高度，所述液压启闭机的活塞杆连接于支撑斜杆的中部位置，所述电动机、卷筒通过支撑板布置在支撑斜杆上。

优选地，所述景观闸门上布置景观灯，位于横梁上、下部和支撑斜杆上。

优选地，每个上层子闸门的两侧设有止水橡皮；每个过水管道的外表面设有止水橡皮；所述板盖四周设有止水橡皮；所述承重板上部设有止水橡皮。

上述一种具有分级取水功能的景观闸门的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：取第一层水时，缆绳启闭机暂停工作，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作，使闸门门叶处于完全收缩状态，让水漫过景观闸门顶部，可实现取第一层水；

步骤二：取第二层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门竖直上升，当顶层子闸门的底部与第二层子闸门的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机暂停工作，剩余子闸门处于收缩状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第二层水；

步骤三：取第三层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门继续竖直上升，顶层子闸门通过承重板带起第二层子闸门上升，当第二层子闸门的底部与第三层子闸门的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机暂停工作，剩余子闸门处于收缩状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第三层水；

步骤四：如步骤三的操作，依次将每个上层子闸门抽出，可实现多层取水，直至整个闸门门叶完全展开，即可实现闸门的挡水；

步骤五：闸门门叶完全展开实现闸门挡水，此后水位变化，变化范围从闸门C底部（即闸门D顶部）至景观闸门顶部；水位变化时，保持整个闸门门叶完全展开，启动充气泵，往每个下层子闸门上布置的空心橡皮球内部充气，使其膨胀至一定体积，直至暴露于空气中的伸缩杆完全展开，该子闸门内部的过水管道完全打开，水可以顺着该过水管道通过景观闸门；随着水位变化，气球膨胀状态时，板盖受竖直方向的合力同步上升直至伸缩杆完全展开，过水管道完全开启，或者，板盖受竖直方向的合力同步下降直至伸缩杆完全收缩，过水管道完全关闭；实现自动取表层水和分级取水；

具体过程如下：

随着水位的上升，水位在子闸门底部和中部位置范围内时，由于伸缩杆为子闸门高度的一半，该板盖上方的水重及该板盖重力小于或等于对应的空心橡皮球和板盖浮力的时候，下层过水管道处于完全开启状态；当水位在子闸门中部和顶部位置范围内时，水开始漫过下层板盖，该板盖上方的水重及该板盖重力大于对应的空心橡皮球和板盖浮力的时候，该板盖开始沿着伸缩杆下降直至到最底部，过水管道完全关闭；

同理，随着水位的下降，水位在子闸门底部和中部位置范围内时，下层板盖上方水重逐渐减小，下层的子闸门板盖上方的水重及该板盖重力小于对应的空心橡皮球和板盖浮力，下层板盖沿着伸缩杆竖直上升，下层过水管道逐渐开启直至完全开启；当水位下降至子闸门中部和底部位置范围内时，下层板盖上方没有水重，伸缩杆保持最大拉伸状态，过水管道保持完全开启状态；

即在闸门门叶完全展开，气球膨胀状态时，水位变化的阶段，板盖自动上浮下降，过水装置自动开启关闭，实现自动取表层水和分级取水；

步骤六：取闸门底层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门继续竖直上升，并通过承重板带起各个下层子闸门上升，将整个闸门门叶完全展开并提升至一定高度时，缆绳启闭机暂停工作，可实现取闸门底部的水层。

步骤七：行洪冲淤时，启动液压启闭机，缆绳启闭机暂停工作，充气泵暂停工作；液压启闭机的活塞杆顶住支撑斜杆，控制支撑斜杆沿着转轴转动，进而控制整个闸门门叶上升，当整个景观闸门被整体提起至行洪冲淤高度时，液压启闭机暂停工作，可实现行洪冲淤。

本发明可以实现景观闸门的双向过水，无需改变闸门的结构，上下游来水均可以实现分级取水。本发明具有两种过水方式，包括，景观闸门的顶部过水和内部过水。具体的，景观闸门顶部过水是根据水位的变化控制各个子闸门升降，让水从闸门的顶部流出，实现分级取水；景观闸门内部过水是通过过水装置，利用空心橡皮球所受浮力、板盖上方所受水压力和板盖重力的相互作用实现自动分级取水。

本发明具有以下优点：

1、本发明结构简单，由各个子闸门套叠组合而成，通过缆绳启闭机提供动力。缆绳启闭机拉起子闸门，通过承重板的牵引同步上升，进而实现景观闸门的分级取水。

2、本发明在通过景观闸门内部过水时，使用了由充气泵、空心橡皮球、板盖、吊绳、伸缩杆组成的过水装置，利用空心橡皮球所受浮力、板盖上方水压力和板盖重力的相互作用实现景观闸门的分级取水。

3、本发明使用的缆绳启闭机，位于景观闸门后，呈现的景观效果好，方便拆卸回收。同时在其支撑斜杆上布置了景观灯，进一步完善了景观闸门的景观效果。

4、本发明在缆绳启闭机左下侧设置了一液压启闭机，在行洪冲淤或缆绳启闭机出现故障的时候，能够提供景观闸门运行所需的动力，保证景观闸门的正常运行。

附图说明

图1显示为景观闸门主视图；

图2显示为景观闸门俯视图；

图3显示为水位上升取第一层水时的侧视图；

图4显示为水位上升取第二层水时的侧视图；

图5显示为水位上升取第三层水时的侧视图；

图6显示为水位上升取第四层水时的侧视图；

图7显示为景观闸门挡水时的侧视图；

图8显示为水位下降取第三层水时的侧视图；

图9显示为水位下降取第二层水时的侧视图；

图10显示为水位下降取第一层水时的侧视图；

图11显示为取第五层水时的侧视图；

图12显示为景观闸门行洪冲淤时的侧视图；

图13显示为景观闸门止水侧视图；

图14显示伸缩杆不同形态示意图；

图15显示为限位铁块的位置示意图；

图16显示为连接结构（螺栓、螺母）的示意图；

图中：1-闸门A，2-闸门B，3-闸门C，4-闸门D，5-吊钩，6-吊耳，7-闸墩，8-缆绳启闭机（8A-景观闸门左侧缆绳启闭机；8B-景观闸门右侧缆绳启闭机；81-定滑轮；82-缆绳；83-支撑斜杆；84-卷筒；85-电动机）,9-横梁，10-景观灯（101-布置在横梁上的景观灯；102-布置在支撑斜杆上的景观灯），11-板盖，12-空心橡皮球，13-空气泵，14-通气管，15-闸门槽，16-连接结构（161-螺栓；162-螺母；163-限位铁块）,17-过水管道，18-承重板，19-支撑板，20-液压启闭机（201-液压油缸；202-活塞杆），21-转轴，22-吊绳，23-伸缩杆，24-止水（241-布置在闸门A、闸门B、闸门C两侧的止水橡皮；242-布置在过水管道左右内侧外表面的止水橡皮；243-布置在板盖四周的止水橡皮；244-布置在承重板上部的止水橡皮）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。

如图1至图16所示，一种具有分级取水功能的景观闸门，包括：闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4、吊钩5、吊耳6、闸墩7、缆绳启闭机8、横梁9、景观灯10、板盖11、空心橡皮球12、空气泵13、通气管14、闸门槽15、连接结构16、过水管道17、承重板18、支撑板19、液压启闭机20、转轴21、吊绳22、伸缩杆23、止水24，闸墩为钢筋混凝土结构。

景观闸门的初始状态如图3。

本实施例的闸门门叶由四个子闸门组成，即闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4从上至下可依次叠套。闸门B 2内部设置有一块与闸门A 1体积相同的空心区域，闸门C 3内部设置有一块与闸门B 2体积相同的空心区域，闸门D 4内部设置有一块与闸门C 3体积相同的空心区域。闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4均可沿着竖直方向移动。

闸门A 1为一空心闸门，外部由平面钢板构成；闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4均由三个部分组成，第一部分是位于闸门中心位置用于容纳上层子闸门的空心区域，第二部分是空心区域左右两侧及底部布置的过水管道17，第三部分是过水管道17外侧的实心钢板。

闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3底部均布置有一块承重板18。具体的，承重板18通过螺栓161和螺母162与各闸门连接（承重板侧边与对应的子闸门空腔内壁滑动连接）。承重板18的存在可以使闸门A 1在上升时带动闸门B 2，闸门B 2在上升时带动闸门C 3，闸门C 3在上升时带动闸门D 4，进而通过缆绳启闭机8实现景观闸门的整体提升。

承重板18在其表面开设竖直孔，位于每个过水管道进、出水口正下方位置，孔的大小与过水管道大小一致，保证承重板可以在各个闸门内部上下移动。

过水管道17是立方体结构，四面均为矩形，由不锈钢板组成，布置在各个闸门内部，每块闸门左右两侧布置两条过水管道。过水管道17的进、出水口下方设置四块限位铁板163，用于卡住板盖11，使其不产生向下的滑动。板盖11的形状、过水管道17进、出水口的形状和承重板18上开设的孔的形状均一致。

闸门B 2、闸门C 3和闸门D4在其过水管道17进、出水口处设置有过水装置。该过水装置由板盖11、空心橡皮球12、充气泵13、通气管14、吊绳22、伸缩杆23组成，伸缩杆的最大长度为子闸门高度的一半。具体的，布置在闸门的钢板上，通过通气管14连接空心橡皮球12，控制空心橡皮球12的体积。

当启动充气泵13时，往空心橡皮球12内部充气致其体积膨胀，空心橡皮球布置在板盖上，通过吊绳与板盖中心连接，每块板盖上布置一个空心橡皮球。

过水装置的开度由空心橡皮球所受的浮力、作用在板盖上的水压力来控制，所以空心橡皮球体积和板盖的面积应通过计算综合确定。（空心橡皮球的材质选用材质坚韧的优质橡皮）。

板盖11覆盖在过水管道17进、出口处，用四块小型限位铁板163卡住，板盖11中心处设置一吊绳22，吊绳22的另一端连接空心橡皮球12的底部。同时，板盖11底部通过四根伸缩杆23与过水管道17的进、出水口连接，四根伸缩杆分别与四块限位铁块163对应连接，保证板盖在竖直方向升降的时候能够复位；伸缩杆23若受到竖直向上的合力作用即可竖直向上拉伸，若受到竖直向下的合力作用，即向下滑动至伸缩杆底部。

本实施例在取第一、二、三层水的时候，不仅可以使用闸门顶部过水的方式，也可以采用闸门内部过水的方式。具体的，启动充气泵13往空心橡皮球12内部充气，空心橡皮球12体积增大（增大至一定体积）。当空心橡皮球12所受浮力作用大于板盖11上水压力与板盖11重力之和时，板盖11上浮，过水管道17打开，水可以顺着过水管道17通过景观闸门；当空心橡皮球12所受浮力作用小于板盖11上水压力与板盖11重力之和时，板盖11受向下合力的作用顺着伸缩杆23下降至小型限位铁板163处，过水管道17关闭，水无法借助过水管道17通过景观闸门。

本发明在使用闸门内部过水方式取第一、二、三层水的时候，无需改变闸门的结构，只需控制空心橡皮球至一定的体积，景观闸门即可实现自动分级取水。本发明在过水时可以实现双向过水，且双向过水过程中景观闸门工作状态一致。

缆绳启闭机8共有两台缆绳启闭机，分别为布置在景观闸门后左侧的缆绳启闭机8A、布置在景观闸门后右侧的缆绳启闭机8B。缆绳启闭机8包括定滑轮81、缆绳82、支撑斜杆83、卷筒84、电动机85，用于吊起闸门。具体的，每台缆绳启闭机8对应一组定滑轮81，定滑轮81布置在支撑斜杆83顶端，初始状态下与横梁9顶部处于同一水平面上，一组定滑轮81包括两个处于同一水平面前后布置的两个定滑轮81；卷筒84、电动机85利用一支撑板19布置在支撑斜杆83上，一方面防止电动机85长时间浸泡在水中，保证电动机85的稳定运行，另一方面也便于对电动机85进行检修；缆绳82经定滑轮81连接吊钩5和卷筒84。

景观闸门上布置景观灯10，型号为圆形射灯，位于横梁9上、下部和支撑斜杆83上，分别为景观灯101和景观灯102。景观灯10采用光控技术，光线较暗或夜晚开启，可以呈现较好的景观效果，并有一定的照明作用。

在缆绳启闭机8左下方倾斜布置一液压启闭机20。液压启闭机20包括液压油缸201和活塞杆202。在行洪冲淤的时候，液压启闭机20可以通过活塞杆202，利用转轴21顶起支撑斜杆83进而改变支撑斜杆83的角度，拉起整个景观闸门上升达到行洪冲淤高度；此外，当缆绳启闭机出现故障的时候，液压启闭机可以代替缆绳启闭机继续提供景观闸门工作所需要的动力，保证景观闸门的正常运行。转轴21布置在支撑斜杆83底部，启动液压启闭机20工作的时候，可以利用转轴21改变支撑斜杆83的角度。闸门A 1上部左右两侧对称布置两个吊耳6，缆绳启闭机8设置了与吊耳6相匹配的吊钩5。

景观闸门的止水24结构包括：布置在闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3两侧的止水橡皮241；布置在过水管道17左右侧内外表面的止水橡皮242；布置在板盖11四周的止水橡皮243；布置在承重板18上部的止水橡皮244。

景观闸门的净空高度大于闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4的高度总和，利于行洪冲淤。

本实施例的景观闸门运行方法，包括以下步骤：

步骤一：进水时，缆绳启闭机8暂停工作，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图3的工作状态，让水漫过景观闸门顶部，可实现取第一层水。

步骤二：进水时，启动缆绳启闭机8，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。控制闸门A 1竖直上升，当闸门A 1的底部与闸门B 2的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机8暂停工作，使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图4的工作状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第二层水。

步骤三：进水时，启动缆绳启闭机8，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。控制闸门A 1竖直上升，闸门A 1通过承重板18带起闸门B 2上升，当闸门B 2的底部与闸门C3的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机8暂停工作，使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图5的工作状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第三层水。

步骤四：进水时，启动缆绳启闭机8，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。控制闸门A 1竖直上升，闸门A 1通过承重板18带起闸门B 2上升，闸门B 2通过承重板18带起闸门C 3上升，当闸门C 3的底部与闸门D4的底部处于同一水平面时，缆绳启闭机8暂停工作，使景观闸门闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图6的工作状态。待水从景观闸门顶部流出，可以实现取第四层水。

步骤五：挡水时，启动缆绳启闭机8，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。控制闸门A 1竖直上升，闸门A 1通过承重板18带起闸门B 2上升，闸门B 2通过承重板18带起闸门C 3上升，当闸门C 3的底部与闸门D4的底部处于同一水平面时，缆绳启闭机8暂停工作，使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图7的工作状态，即可实现闸门的挡水。

步骤六：挡水时，景观闸门处于如图7的状态，此后水位变化，变化范围从景观闸门底部至景观闸门顶部。水位变化时，景观闸门保持图7的状态。启动充气泵13，往闸门B 2、闸门C 3和闸门D 4上布置的空心橡皮球12内部充气，使其膨胀至一定体积，此时伸缩杆拉伸至最大长度，板盖停留在闸门中部。

当闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4其中一块闸门上的空心橡皮球12所受浮力作用大于板盖11上水压力与板盖11重力之和时，该闸门上的板盖11上浮，该闸门内部的过水管道17打开，水可以顺着过水管道17通过景观闸门；

此时，其他两块闸门有两种可能的状态，一种是其上的空心橡皮球12所受浮力作用小于板盖11上水压力与板盖11重力之和，板盖11受竖直向下合力的作用顺着伸缩杆23下降至小型铁板163处，过水管道17关闭；另一种是水位下降至闸门下方，板盖保持在闸门中部的位置不变，两种状态下水均无法通过景观闸门。

在本步骤中，水位上下变化，变化范围从闸门C底部至景观闸门顶部，景观闸门无需改变工作状态（即完全展开状态）均可以实现自动分级取水和取表层水，具体内部过水操作如下：

水位变化时，保持整个闸门门叶完全展开，启动充气泵，往每个下层子闸门上布置的空心橡皮球内部充气，使其膨胀至一定体积，直至暴露于空气中伸缩杆完全展开，过水管道开启；

如图8所示，当水位在闸门A的高度范围内变化时，可以实现自动分级取水和取表层水。

水位上升时，水位在闸门A底部的时候，此时闸门B的板盖处于闸门A的中部，闸门B的过水管道完全开启；水位由闸门A的底部升至中部范围的时候，由于闸门B的过水管道完全开启，水可以顺利流入闸门B的过水管道；水位在闸门A的中部升至顶部的时候，随着闸门B的板盖上方的水重逐渐加大，闸门B的板盖受到竖直向下的合力，沿着伸缩杆下滑直至到达闸门B的进水口位置，闸门B的过水管道关闭。

水位下降时，水位在闸门A的顶部的时候，此时闸门B的板盖处于进水口位置，闸门B的过水管道关闭；水位由闸门A的顶部降至中部的时候，随着闸门B的板盖上方的水重逐渐减少，对应的板盖受到竖直向上的合力逐渐增大，沿着伸缩杆上升直至达到伸缩杆的最大长度，闸门B的过水管道完全开启；水位在闸门A的中部降至底部范围的时候，此过程闸门B的板盖保持闸门中部位置不变，过水管道完全开启，水可以顺利流入过水管道。

如图9所示，当水位在闸门B的高度范围内变化时，可以实现自动分级取水和取表层水。

水位上升时，水位在闸门B底部的时候，此时闸门C的板盖处于闸门B的中部，闸门C的过水管道完全开启；水位由闸门B的底部升至中部范围的时候，由于闸门C的过水管道完全开启，水可以顺利流入闸门C的过水管道；水位在闸门B的中部升至顶部的时候，随着闸门C的板盖上方的水重逐渐加大，闸门C的板盖受到竖直向下的合力，沿着伸缩杆下滑直至到达闸门C的进水口位置，闸门C的过水管道关闭。

水位下降时，水位在闸门B的顶部的时候，此时闸门C的板盖处于进水口位置，闸门C的过水管道关闭；水位由闸门B的顶部降至中部的时候，随着闸门C的板盖上方的水重逐渐减少，对应的板盖受到竖直向上的合力逐渐增大，沿着伸缩杆上升直至达到伸缩杆的最大长度，闸门C的过水管道完全开启；水位在闸门B的中部降至底部范围的时候，此过程闸门C的板盖保持闸门中部位置不变，过水管道完全开启，水可以顺利流入过水管道。

如图10所示，当水位在闸门C的高度范围内变化时，可以实现自动分级取水和取表层水。

水位上升时，水位在闸门C底部的时候，此时闸门D的板盖处于闸门C的中部，闸门D的过水管道完全开启；水位由闸门C的底部升至中部范围的时候，由于闸门D的过水管道完全开启，水可以顺利流入闸门D的过水管道；水位在闸门C的中部升至顶部的时候，随着闸门D的板盖上方的水重逐渐加大，闸门D的板盖受到竖直向下的合力，沿着伸缩杆下滑直至到达闸门D的进水口位置，闸门D的过水管道关闭。

水位下降时，水位在闸门C的顶部的时候，此时闸门D的板盖处于进水口位置，闸门D的过水管道关闭；水位由闸门C的顶部降至中部的时候，随着闸门D的板盖上方的水重逐渐减少，对应的板盖受到竖直向上的合力逐渐增大，沿着伸缩杆上升直至达到伸缩杆的最大长度，闸门D的过水管道完全开启；水位在闸门C的中部降至底部范围的时候，此过程闸门D的板盖保持闸门中部位置不变，过水管道完全开启，水可以顺利流入过水管道。

步骤七：进水时，启动缆绳启闭机8，充气泵13暂停工作，液压启闭机20暂停工作。控制闸门A 1竖直上升，闸门A 1通过承重板18带起闸门B 2上升，闸门B 2通过承重板18带起闸门C 3上升，闸门C 3通过承重板18带起闸门D 4上升，当整个景观闸门提升至一定高度时，缆绳启闭机8暂停工作，使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图11的工作状态，可实现取第五层水。

步骤八：进水时，启动液压启闭机20，缆绳启闭机8暂停工作，充气泵13暂停工作。液压启闭机20的活塞杆202顶住支撑斜杆83，控制支撑斜杆83沿着转轴21转动，进而控制闸门A 1竖直上升，闸门A 1通过承重板18带起闸门B 2上升，闸门B 2通过承重板18带起闸门C3上升，闸门C 3通过承重板18带起闸门D 4上升，当整个景观闸门被整体提起至行洪冲淤高度时，液压启闭机20暂停工作，使闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4处于如图12的工作状态，可实现行洪冲淤。

本实施例在景观闸门工作时，闸门A 1、闸门B 2、闸门C 3、闸门D 4通过缆绳启闭机8、液压启闭机20可以实现竖直上升或下降，通过景观闸门顶部过水或者景观闸门内部过水可以实现景观闸门的分级取水和取表层水，同时本发明可以在不改变景观闸门工作状态的情况下实现双向过水。

综上，本发明有效克服了现有技术的缺点而具有较高的推广价值。

上述内容已经用一般性文字和具体实施步骤对本发明作了较为详尽的描述，但并非是对本发明进行限制，在不偏离本发明精神的基础上所进行的相关修改，都属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，该景观闸门包括闸门门叶、位于闸门门叶两侧的闸墩(7)、闸墩顶部设置的横梁(9)、安装于横梁处的缆绳启闭机(8)，所述闸门门叶由若干层子闸门套叠而成，下层子闸门设有容纳上层子闸门的空腔，所述缆绳启闭机通过缆绳(82)与顶层子闸门相连，控制闸门门叶伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，每个下层子闸门的空腔内布置有过水管道（17），该过水管道沿对应的子闸门空腔内壁布置形成U型结构，上层子闸门安装于下层子闸门U型过水管道的凹陷处，U型过水管道的两端分别为进水口、出水口。

3.根据权利要求2所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，每个上层子闸门的底部固定连接有承重板（18），该承重板的侧边分别与对应的下层子闸门空腔内壁滑动连接，且该承重板的两侧分别设有供对应U型过水管道进、出水口穿过的竖直孔。

4.根据权利要求3所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，所述过水管道的进水口、出水口处分别设有过水装置，该过水装置包括板盖（11）、伸缩杆（23）、充气泵（13）、空心橡皮球（12）、吊绳（22），所述板盖通过伸缩杆覆盖于进水口、出水口处，所述空心橡皮球通过吊绳与板盖顶部中心位置相连，所述充气泵通过管道与空心橡皮球联通，伸缩杆的最大长度为子闸门高度的一半。

5.根据权利要求4所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，所述进水口、出水口处设有用于防止板盖下滑的限位铁块（163）。

6.根据权利要求1所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，所述缆绳启闭机共有两台，每台缆绳启闭机包括定滑轮（81）、卷筒（84）、电动机（85），两个定滑轮分别对称布置于横梁等高处，所述电动机的输出轴安装卷筒，卷筒上缠绕缆绳，对称布置的两处缆绳分别绕过定滑轮与顶层闸门上对称布置的两个吊耳（6）相连。

7.根据权利要求6所述的一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，每台缆绳启闭机还包括支撑斜杆（83）、液压启闭机（20），所述支撑斜杆的底部通过转轴（21）铰接于地面，所述定滑轮安装于支撑斜杆的顶部，与横梁处于同一高度，所述液压启闭机的活塞杆连接于支撑斜杆的中部位置，所述电动机、卷筒通过支撑板（19）布置在支撑斜杆上。

8.根据权利要求7所述一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，所述景观闸门上布置景观灯（10），位于横梁上、下部和支撑斜杆上。

9.根据权利要求5所述一种具有分级取水功能的景观闸门，其特征在于，每个上层子闸门的两侧设有止水橡皮；每个过水管道的外表面设有止水橡皮；所述板盖四周设有止水橡皮；所述承重板上部设有止水橡皮。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种具有分级取水功能的景观闸门的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：取第一层水时，缆绳启闭机（8）暂停工作，充气泵（13）暂停工作，液压启闭机（20）暂停工作，使闸门门叶处于完全收缩状态，让水漫过景观闸门顶部，可实现取第一层水；

步骤二：取第二层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门竖直上升，当顶层子闸门的底部与第二层子闸门的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机暂停工作，剩余子闸门处于收缩状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第二层水；

步骤三：取第三层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门继续竖直上升，顶层子闸门通过承重板带起第二层子闸门上升，当第二层子闸门的底部与第三层子闸门的顶部处于同一水平面时，缆绳启闭机暂停工作，剩余子闸门处于收缩状态，待水从景观闸门顶部流出，可实现取第三层水；

步骤四：如步骤三的操作，依次将每个上层子闸门抽出，可实现多层取水，直至整个闸门门叶完全展开，即可实现闸门的挡水；

步骤五：闸门门叶完全展开实现闸门挡水，此后水位变化，变化范围从闸门C底部至景观闸门顶部；水位变化时，保持整个闸门门叶完全展开，启动充气泵，往每个下层子闸门上布置的空心橡皮球内部充气，使其膨胀至一定体积，直至暴露于空气中的伸缩杆完全展开，该子闸门内部的过水管道完全打开，水可以顺着该过水管道通过景观闸门；随着水位变化，气球膨胀状态时，板盖受竖直方向的合力同步上升直至伸缩杆完全展开，过水管道完全开启，或者，板盖受竖直方向的合力同步下降直至伸缩杆完全收缩，过水管道完全关闭；实现自动取表层水和分级取水；

步骤六：取闸门底层水时，启动缆绳启闭机，充气泵暂停工作，液压启闭机暂停工作；控制顶层子闸门继续竖直上升，并通过承重板带起各个下层子闸门上升，将整个闸门门叶完全展开并提升至一定高度时，缆绳启闭机暂停工作，可实现取闸门底部的水层；

步骤七：行洪冲淤时，启动液压启闭机，缆绳启闭机暂停工作，充气泵暂停工作；液压启闭机的活塞杆顶住支撑斜杆，控制支撑斜杆沿着转轴转动，进而控制整个闸门门叶上升，当整个景观闸门被整体提起至行洪冲淤高度时，液压启闭机暂停工作，可实现行洪冲淤。