水利自控翻板闸门*选择适合的闸门

1，水利自控翻板闸门进行闸门形式选择时，需要根据闸门工作性质、设置位置、运行条件闸孔跨度、启闭力和工程造价等，结合闸门的特点，参照已有的运行实践经验，通过技术经济比较确定。其中平面闸门和弧形闸门是最常采用的门形。

2，翻板闸门大、中型露顶式和潜没式的工作闸门大多采用弧形闸门，高水头深孔工作闸门尤为常用弧形闸门。

3，翻板闸门当用作事故闸门和检修闸门时，大多采用平面闸门。工作闸门前常设置检修闸门和事故闸门。

4，翻板闸门对高水头泄水工作闸门由于经常作动水操作或局部开启，应设法减少闸门振动和空蚀现象，改善闸门水力条件，按不同的部件考虑动力的影响，并对门体的刚度和动力特征进行分析研究。

5，翻板闸门对门叶和埋件的制造、安装精度都应严格控制，当门槽边界流态复杂或体形特殊时，除需参考已有运行的成功试验，还应通过水工模型试验解决可能发生的振动、空蚀问题，以选定合适的门槽体形。

在翻板闸下，3米高的水流倾泻而下，形成一道横贯汉江的瀑布，瀑布前形成深潭，一条九曲水上步行桥横渡汉江南北两岸，通过步道可步行到对岸。

水力自控翻板闸工程既是防洪调蓄工程，也是景观工程。今年6月主体工程竣工试运营，闸坝总宽度530米，溢流净宽525米，共安装预制闸门75扇，闸前水深3米，形成景观水面长度3.94公里，景观水面面积188.8万平方米。

根据一江两岸总体规划，水力自控翻板闸工程的建成，极大地改善了河道水生态环境，对推进汉中滨江园林生态宜居城市建设、加快一江两岸5A级旅游景区建设，都起到积极的推动作用。

力自动翻板闸门在水压力及闸门自重的作用下，利用力矩平衡原理使闸门绕水平铰轴转动，而达到自动启闭的目。水力自动翻板闸门具有过流能力强、制造方便、造价低廉、维护简单等诸多优点，较好解决了蓄水与排水安全这一对矛盾，因而在防洪、灌溉、排水、引水等工程中有广泛的应用。

传统水力翻板闸门的弊端：只能在一种固定水位条件下翻转闸门，不能满足多水位控制管理需求。在实际运行管理中，往往有不同的水位控制要求。例如河道水位在不同时期有不同的控制要求；再如在实施农田控制排水时，不同阶段排水沟水位控制有不同要求，因此有必要研究可以在多种水位条件下翻板的新型水力自动翻板闸门。

传统翻板闸门

当上游水位上升至设置值，水位开关打开，推拉电磁铁收缩，在水压力的作用下闸门翻转（开启）；当上游水位降至*水位时，闸门在自重及水压力的作用下回至初始位置（关闭）。利用液位开关提供开关信号，利用太阳能板提供电能，利用推拉电磁铁提供微动力。

1、确定合理的转轴位置

首先通过水力学知识计算水压力的大小及合力作用位置，再结合微动力的大小进行力矩平衡分析，来确定一个合理的转轴位置，使得当水位达到设置值时，在较小的微动力及水压力共同作用下实现翻板闸门翻转。

新型水力自动翻板闸门示意图

2、确定合理的闸门结构

当闸门在微动力及水压力共同作用下进行翻转后，我们需要确保在水位降至*控制水位时，闸门可以自动回复至关闭状态。我们初步考虑于闸门底部增加一个具有一定形状一定重量（由计算确定）的重物结构，使其在不影响闸门开启的情况下，当闸门翻转后水位降至*控制水位时，在水压力及自重的作用下实现闸门翻转（关闭）。

装置整体图

3、选择合适的微动力

初步选择推拉电磁铁作为微动力装置，当水位达设置值时，液位开关打开，推拉电磁铁收缩。由于不同水位水压力大小及合力作用位置不同，推拉电磁铁对翻板的支撑力也不同，需通过计算选择合适规格的推拉电磁铁，使其既能有足够的拉力克服摩擦收缩，又符合微动力的要求，功率及耗能尽量低，达到节能环保的目的。

传统水力自动翻板闸门只能实现一种水位控制，存在明显的功能缺陷，不能较好的满足实际的需求，本项目开发的新型水力翻板闸门，适应多种水位控制需求，扩大的传统水力翻板闸门的应用场合，提升了功能。

本装置利用可调节的水位开关发送开关信号，利用推拉电磁铁提供微动力，利用太阳能板提供清洁电源，技术原理较为先进。

随着中国经济的迅速发展和人口的快速增长, 水资源短缺和水质恶化问题日益突出。其中，湖泊河流的水质污染很大程度上是由农田排水沟无节制的排水引起。因此，合理的农田控制排水是解决当前农业面源污染的有效措施。农田排水过少会产生涝渍危害，排水过多会造成严重的农业面源污染，并严重浪费水资源。本项目研制的微动力可调水位水力自动翻板闸门，可有效实现农田沟渠多水位控制排水，起到减排节水、保护生态的作用，将产生极大的生态效益和社会效益。

农田水利

• 本装置在水力自动翻板闸门的基础上，利用可调节的水位开关发送开关信号，利用推拉电磁铁提供微动力，利用太阳能板提供清洁电源，结构简单，成本低廉、绿色低碳。

• 本作品可实现按水位自动控制排水，且适应雨季频繁启闭排水的情况，无需人工管控，可节约成本，提高效率。

• 本作品能够自动控制排水，增加雨水在沟渠中的滞留时间，加大土壤的渗水量，提高水资源的利用效率，减少农田灌溉用水，降低农民生产成本。同时，配合相应的生态学措施，可有效减少沟渠水中污染物含量，降低农业面源污染，可产生巨大的生态效益。

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