目前在河道中常用的挡水建筑物有:
1、混凝土结构水力自控翻板闸门
混凝土结构水力自控翻板闸门的工作原理:当上游水位超过正常蓄水位10—20cm时,随着水位的上升闸门在水力作用下自动逐步开启,水位越高,开启量越大,直至全开;当水逐渐流出,水位开始下降,降至低于正常蓄水位时,闸门完全关闸。水力自控翻板闸门要求一定高度的启动水位,全开所需的水位更高。开启和关闭过程中容易被水中杂物卡在传动机构部分,而且需要在无水状态下才能清理下部杂物,否则闸门无法完全关闭,产生严重漏水。由于完全利用水力作用工作,难以实现人工调配水位。
2、混凝土结构自控液控双作用翻板闸门
混凝土结构自控液控双作用翻板闸门是从水力自控翻板闸门发展而来,也就是在水力自控翻板闸门的基础上增设液压系统,克服水力自控液压翻板闸门的被动启闭方式,可以实行人工干预闸门的开启和关闭,这种闸门还是难以避免被水中杂物卡住,但是由于可以利用液压系统来操控闸门,因此清理漂浮物变得非常容易,下部杂物的清理也容易些。
3、橡胶坝
橡胶坝为用夹布橡胶做成密封袋状物,将此固定在堰顶,工作时将水、油或气作为工作介质输入内腔,使它鼓起,达到蓄水的目的;常用的一般是充水作为工作介质,当需要泄水时,只要将内部工作的水排放一部分或全部,即可达到泄水的目的。橡胶坝虽然可以进行人工调配水位,但容易被异物刺破和易老化,运行中水位的波动易使坝袋磨破,耐久性差,修复费用高,修复周期长。由于充水和放水都需要开启大功率水泵,运行费用较高;坝袋内的水放出时还污染河道。
翻板闸门改进成向下游预倾一个角度的型式,经过多次水工模型试验后发现,证明其能有效防止翻板闸门的小开度振动拍打现象,并使初始启门水位得以降低,关门水位得以提高; 预倾角连杆滚轮闸门 b)门下堰顶设有一个斜坡式跌落,使门下的堰型由宽顶堰改造成为梯形断面实用堰,增大了流量系数,使上游洪水位低于采用其它形式的翻板闸门的情况,减少了淹没损失; c)在连杆长度及支铰位置、滚轮直径方面作多次修改和调整,运行更加准确可靠。而且翻板闸门的启门水位可以根据业主要求设计为高于正常水位5~30cm之内的任一值,设计成果与实际使用的水位差值可控制在5cm以内,一般只有一、两个厘米; d)在闸门前增设防护墩,防护墩可以有效防止上游来物撞击闸门及漂浮物堵在闸门支铰下造成破坏。 经近40年全国近30个省市实例工程的运行证明,该种面板有预倾角的滚轮连杆式翻板闸门已相当成熟可靠,具有广泛推广应用的价值。 钢制翻板闸门基本原理现在应用最为广泛的翻板闸门即为水力自控翻板闸门,其工作原理是杠杆平衡与转动,具体来说,水力自控翻板闸门是利用水力和闸门重量相互制衡,通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的:当上游水位升高则闸门绕“横轴”逐渐开启泄流;反之,上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水,使上游水位始终保持在设计要求的范围内。
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