CN209292980U - 一种偏平衡自控活动堰 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种偏平衡自控活动堰，活动堰门转动式设置在两个支撑墩之间；沿活动堰门的长度方向，在活动堰门的内部开设有安装通孔，安装通孔把活动堰门分成上、下两部分，活动堰门上部分的内部设置有注水腔，注水腔上设置有进水口和出水口，活动堰门下部分的内部设置有配重滚动块，当水位低时，注水腔里为空，活动堰门在配重滚动块的作用下进行旋转至竖直方向，进而实现闭门，当上游水位升高，注水腔内进水，随后活动堰门发生类似跷跷板现象，转动至平衡状态，进而实现泄洪。活动堰能起到的拦沙、拦污和沉淀作用，更好保护水质和水环境；结合了橡胶坝和翻板闸门的优点，同时又克服了两者的缺点。

Description

一种偏平衡自控活动堰

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体地讲，涉及一种偏平衡自控活动堰。

背景技术

堰是河道中较低的挡水构筑物，水流从堰体（挡水堰）上侧溢流，不改变水流方向和流量；作用是提高上游的水位，以便利于蓄水、灌溉、航运、生态和景观等。堰也体现了古代中国人民的创造智慧。

坝是河湖库中较高的拦水构筑物，水流从坝体的闸门口、水轮机孔和局部溢流流出，坝能改变水流方向和流量；用于储水、蓄水、发电和调配水资源等。

活动堰（水力自控翻板闸门和偏平衡自控浮动闸门）是在河湖库中中等高度的挡水和拦水的水工建筑物，即有堰的特点也有坝的功能。常水位时，承担坝的拦水功能；洪水来袭，水位上升到设定水位高度时，自动打开，确保行洪安全。

现有堰与坝的建设存在如下问题：

1、堰、坝概念模糊：在建的诸多水利工程，从设计到施工通常把挡水堰称为堰坝，造成了概念模糊。往往把这适用挡水功能的堰，建成了拦水功能的坝，严重影响河道安全流畅。如建德市新安江朱家埠溪林区项目，为了养殖引水的需要，将堰砌筑成坝过水断面减少一半，严重危及到行洪安全；

2、位置选择欠妥：勘察设计不充分，往往造成堰的位置选择欠妥，有的选择在田间地头，迫使堰高抬升；也有的选择在有的选择在河道束窄等水流河势和地质条件不足的河段，影响防洪安全；

3、缺乏生态理念：部分堰坝过度硬化，形式单一，缺少美感，有的在上下游落差较大的情况下，采用直立式形式，没有鱼类洄游通道，没有体现生态要求：

4、堰体设计不合理：堰体上游河床太浅，泥沙不能有效沉淀；堰体下游无导流嘴和无消力池，水流在坡降作用下，重力加速度的冲击力没有得到有效的释放；

5、堰顶高程设计不合理：堰高与流畅存在矛盾，一方面因灌溉、蓄水和生活用水等挡水需要增加堰体的层高，另一方面又因堰高阻挡了行洪安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、有效保证河道行洪时安全流畅的偏平衡自控活动堰。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种偏平衡自控活动堰，包括堰门底座和支撑墩，所述支撑墩有两个，两个支撑墩相对设置在堰门底座上，其特征在于：还包括活动堰门，所述活动堰门为水浮体钢结构，转动式设置在两个支撑墩之间；沿活动堰门的长度方向，在活动堰门的内部开设有安装通孔，所述安装通孔把活动堰门分成上、下两部分，活动堰门上部分的内部设置有注水腔，所述注水腔上设置有进水口和出水口，活动堰门下部分的内部设置有配重滚动块，当水位低时，注水腔里为空，活动堰门在配重滚动块的作用下进行旋转至竖直方向，进而实现闭门，当上游水位升高，注水腔内进水，随后活动堰门发生类似跷跷板现象，转动至平衡状态，进而实现泄洪。

优选的，本实用新型所述两个支撑墩相对的壁面上均开设有滑槽，所述安装通孔里设置有转轴，转轴与安装通孔为过盈配合，所述转轴的两端位于分别位于两个支撑墩相对的壁面上的滑槽里，并且转轴的两端均焊接有限位挡块，限位挡块起到限位作用，确保活动堰门的转动角度在设定范围内。

优选的，本实用新型所述活动堰门上设置有溢流口和可调式溢流口结构。

优选的，本实用新型所述注水腔连接有导流管。

优选的，本实用新型所述堰门底座上设置有止水橡胶，当活动堰门处于闭门状态时，活动堰门的下底部和止水橡胶接触，止水橡胶起到阻水作用。

优选的，本实用新型所述转轴的下方设置有闭门高度调节杆，转轴的一侧设置有闭门起始调节杆。当上游流量减少，水位开始下降，并下降至闭门高度调节杆和闭门起始调节杆，随着流量再度减少水位继续下降，活动堰门悬空在闭门高度调节杆和闭门起始调节杆顶部支点上。

优选的，本实用新型所述堰门底座的一侧设置有拱形防护栅，该拱形防护栅设置在上游，用于阻拦大型的树枝、树桩等杂物，以防杂物卡到支撑墩上，妨碍活动堰门的转动。

优选的，本实用新型所述支撑墩连接有节肢式水生生物回流道，该节肢式水生生物回流道位于下游，使水生动物来去自如，有效保护物种多样性和生态环境。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、无需人员操作，无能源消耗；2、可以用于山区、丘陵地区中小河道，以及平原中小河道的挡水和蓄水工程，在较宽河道上可采用多个自控浮力闸门和多个支撑墩串联组合；3、既能保证河道行洪时安全流畅，又能增加农业、林业等灌溉用水需求和生态、景观、生活等用水的需求，并且解决了安全流畅与挡水堰高度之间的矛盾；4、采用节肢式水生动物回流道（鱼道）使水生动物来去自如，有效保护物种多样性和生态环境；5、能起到的拦沙、拦污和沉淀作用，更好保护水质和水环境；6、结合了橡胶坝和翻板闸门的优点，同时又克服了两者的缺点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的左视结构示意图。

图3是本实用新型实施例中活动堰门处于平衡状态的结构示意图。

附图标记说明：活动堰门1、安装通孔1-1、转轴2、限位挡块3、配重滚动块4、注水腔5、闭门高度调节杆6、止水橡胶7、拱形防护栅8、支撑墩9、滑槽10、可调式溢流口结构11、溢流口12、进水口13、出水口14、闭门起始调节杆15、导流管16、节肢式水生生物回流道17、堰门底座18。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3。

本实施例为一种偏平衡自控活动堰，包括堰门底座18、支撑墩9、活动堰门1、转轴2、限位挡块3、导流管16、闭门高度调节杆6、闭门起始调节杆15、止水橡胶7、拱形防护栅8和节肢式水生生物回流道17。

本实施例中，活动堰门1为水浮体钢结构，其空腔的比重0.6kg/m³，满腔的比重0.8kg/m³，沿活动堰门1的长度方向，在活动堰门1的内部开设有安装通孔1-1，转轴2过盈配合安装在安装通孔1-1内。支撑墩9有两个，两个支撑墩9相对设置在堰门底座18上，并且两个支撑墩9相对的壁面上均开设有滑槽10，转轴2的两端位于分别位于两个支撑墩9相对的壁面上的滑槽10里，从而实现将活动堰门1转动式设置在两个支撑墩9之间，并且转轴2的两端均焊接有限位挡块3，限位挡块3起到限位作用，确保活动堰门1的转动角度在设定范围内。

本实施例中，安装通孔1-1把活动堰门1分成上、下两部分，活动堰门1上部分的内部设置有注水腔5，注水腔5上设置有两个进水口13和两个出水口14，活动堰门1下部分的内部设置有配重滚动块4，当水位低时，注水腔5里为空，活动堰门1在配重滚动块4的作用下进行旋转至竖直方向，进而实现闭门，当上游水位升高，注水腔5内进水，随后活动堰门1发生类似跷跷板现象，转动至平衡状态，进而实现泄洪。注水腔5还连接有导流管16。活动堰门1上设置有溢流口12和可调式溢流口结构11，当水位处于上游常水位时，溢流口12和可调式溢流口结构11用于一定程度的泄流，至于可调式溢流口结构11的具体结构可参考现有技术。

本实施例中，止水橡胶7设置在堰门底座18上，当活动堰门1处于闭门状态时，活动堰门1的下底部和止水橡胶7接触，止水橡胶7起到阻水作用。

本实施例中，闭门高度调节杆6设置在转轴2的下方，闭门起始调节杆15设置在转轴2的一侧。当上游流量减少，水位开始下降，并下降至闭门高度调节杆6和闭门起始调节杆15，随着流量再度减少水位继续下降，活动堰门1悬空在闭门高度调节杆6和闭门起始调节杆15顶部支点上。

本实施例中，拱形防护栅8设置在堰门底座18的一侧，该拱形防护栅8设置在上游，用于阻拦大型的树枝、树桩等杂物，以防杂物卡到支撑墩8上，妨碍活动堰门1的转动。节肢式水生生物回流道17位于下游，与支撑墩9连接，使水生动物来去自如，有效保护物种多样性和生态环境。

本实施例的具体工作过程为：当上游水流量大于溢流口12和可调式溢流口结构11的流量时，上游水位开始上涨，水位上涨至活动堰开启水位时或者警戒水位，水从注水腔5的进水口13往注水腔5灌水，同时，注水腔5的出水口14进行放水，当灌水量大于放水量时，随着注水腔5的水量不断的增加，活动堰门1上、下两部分在支点上的重量平衡发生变化类似于天平秤原理，当活动堰门1上部分的重量大于活动堰门1下部分的重量，活动堰门1产生跷跷板效应，旋转打开并且浮在水面上，水流从活动堰门1下流出，而且随水位的上涨而上涨、水位的下降而下降；当上游流量减少，水位开始下降，并下降至闭门高度调节杆6和闭门起始调节杆15的顶部支点处，随着流量再度减少水位继续下降，活动堰门1悬空在闭门高度调节杆6和闭门起始调节杆15的顶部支点上，直至导流管16无法给注水腔5补水，注水腔5的水继续从出水口14流出处于只出不进状态，当注水腔5的水慢慢流光时，平衡再度被打破，活动堰门1在配重滚动块4的作用下，迅速关闭，再度开始挡水蓄水。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种偏平衡自控活动堰，包括堰门底座（18）和支撑墩（9），所述支撑墩（9）有两个，两个支撑墩（9）相对设置在堰门底座（18）上，其特征在于：还包括活动堰门（1），所述活动堰门（1）为水浮体钢结构，转动式设置在两个支撑墩（9）之间；沿活动堰门（1）的长度方向，在活动堰门（1）的内部开设有安装通孔（1-1），所述安装通孔（1-1）把活动堰门（1）分成上、下两部分，所述活动堰门（1）上部分的内部设置有注水腔（5），所述注水腔（5）上设置有进水口（13）和出水口（14），所述活动堰门（1）下部分的内部设置有配重滚动块（4）。

2.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述两个支撑墩（9）相对的壁面上均开设有滑槽（10），所述安装通孔（1-1）里设置有转轴（2），所述转轴（2）的两端分别位于两个支撑墩（9）相对的壁面上的滑槽（10）里，并且转轴（2）的两端均焊接有限位挡块（3）。

3.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述活动堰门（1）上设置有溢流口（12）和可调式溢流口结构（11）。

4.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述注水腔（5）连接有导流管（16）。

5.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述堰门底座（18）上设置有止水橡胶（7）。

6.根据权利要求2所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述转轴（2）的下方设置有闭门高度调节杆（6），转轴（2）的一侧设置有闭门起始调节杆（15）。

7.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述堰门底座（18）的一侧设置有拱形防护栅（8）。

8.根据权利要求1所述的偏平衡自控活动堰，其特征在于：所述支撑墩（9）连接有节肢式水生生物回流道（17）。