下游常水位后浮箱水力自动控制闸门的设计(1)(2)

　　3 闸门的结构特点

　　（1）闸门是一个有两个上支臂的弧形门，其左右支铰轴由一个空心圆筒联接起来，两个上支臂支撑固定在空心圆筒上，支铰轴与弧形面板同心，浮箱则固定在空心圆筒的下游（见图1所示），浮箱外缘和内缘均为圆弧形且同心，并且圆心为支铰轴心。

　　（2）为防止过水时水流冲击浮箱下部，在浮箱的下部装设一个护套，让水只从箱套下游下部的孔隙中缓缓进入，以保持较平稳的运行。

　　（3）后浮箱水力自动闸门可以是露顶式也可以为潜没式，当上游取水的河道水位升降变化幅度大，而又能满足取水要求时，可选择为潜没式孔口，即上游设混凝土胸墙。由于弧形面板的圆心与闸门转动的支铰轴为同心，所以上游作用于弧形面板上的水压力合力作用线通过支铰轴心，不产生启、闭门力，所以闸门的动作只受下游水作用于浮箱底侧力的控制。

　　（4）为保证启闭灵活，门叶的两侧及顶部不与闸室两侧的闸墩以及胸墙接触，其间留一些小的缝隙，同时门叶面板为上部大底部小的梯形弧面，以确保在启闭过程中不与两侧闸墩触碰摩擦。在支铰轴上装有滚动轴承，使闸门开启转动时轴的摩阻力减小到最低限度。

　　（5）由于渠道内是经常有水的，所以闸门一般也均为开启状态，只是开启程度不同。当下游渠道需要检修而要求无水时，将后浮箱闸门上游的平板检修闸门关闭，使其不漏水，即可完全断流。

　　（6）闸门（包括浮箱）的整体重心应使其位于支铰轴心的上部并且偏下游侧，以使闸门自重为一个开度力矩，而下游浮箱（后浮箱）的浮力为一个关门力矩。调整闸门重心位置，可采用在浮箱内的适当位置加设铸铁配重块来实现。配重块是可以移动的，因此可以调整制造中产生的误差。

　　4 闸门的选型

　　下游常水位后浮箱水利自动控制闸门（简称后浮箱式闸门）的不同门型是按照浮箱半径r和孔口面积a来划分的。例如：56／25门型，即表示该门浮箱半径为56 cm孔口面积为25 dm2 。另外，按照作用水头的大小，闸门又分为高水头和低水头两种型号，两者不同之处在于两种门型具有相同的浮箱半径和孔口高度，而低水头型门的孔口宽度为高水头门的两倍。因此，当过闸水头损失相同时，低水头型门的过流能力为高水头型门的两倍，或者对于同一过闸流量，低水头型门的过闸水头损失比高水头型门的减少四倍，而最大允许水头则减少一半。

　　5 结语

　　下游常水位后浮箱水力自动控制闸门适用于采用等水位或等容量控制的输水渠道上，具有结构简单、设计方便、运行可靠和土建费用少等优点，如若与微机自动监测系统结合其效果会更加显著。我院自行研制的后浮箱自动闸门，已在我国援助突尼斯共和国麦—崩水渠工程中应用，取得了成功的设计经验。为此，建议将该类型闸门应用于南水北调配套工程中的供水渠系，依靠水力自动工作原理，做到节省能源和自动化运行，为实现南水北调工程提出的“四个一流”目标做出贡献。

　　what learned from design for underwater auto瞔ontrol gate

　　of floating pontoon in the lower reaches

　　　　abstract: to integrate the practice in the work, the author has introduced his experience on designing the gate related to a gate''''s working principle, its structure and how to select gate type.

　　key words: floating pontoon;auto瞔ontrol gate operation scheme;structure;to select gate type

共2页: 2