水利工程中大坝闸门的设计及运用

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自动化闸门的工作原理

一般来说，自动控制闸门是一种大坝水渠常用的设计项目，闸门是由杠杆、面板、压力水箱、旋转轴和浮箱等其它小部件组成。具体来说，闸门的设计充分运用了物理课本中常见的压力和压强、物体绕旋转轴旋转等常见的物理原理来进行设计和改进；第一，专业人员把整个面板和浮箱的前后面做成圆弧形，使得二者的圆心都和旋转轴的轴心相重合。而且整个浮箱底部的切线也要求与轴心相一致，与正常的水位线不能发生冲突，必须保证设计符合原理和实际情况。基本的数据设计使得轴心成为整个设计的关键，因此，轴心的位置至关重要，轴心要位于上流水位和下流水位之间，并且尽量靠近下流水位，这样一来水库的储水的作用才能发挥出来。第二，面板和整个浮箱的工作原理和设计方案（我们之前已经知道，轴心是关键，但是其它部件也很重要；闸门的稳定和平衡要依靠一种力量和技术———关门力矩。关门力矩是一个连接工具，这种力矩的实施要闸门重量、整个闸门的重心、旋转轴的重心、浮箱和水量这一系列的部件整体的平衡才能发挥作用。当水位比较低时，可以进行调整，使得闸门重量和重心位置符合实际，加大压力，使得水库进入储水期；当下游水位超过规定的限度时，闸门转动开度减小，至水位回落到转轴中心相同时，闸门停止转动。这样，能经常保持下游为常水位。

闸门的整体结构特点

闸门是弧形形状的建造。它的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，支铰轴与弧形面板有相同的圆心，浮箱则固定在空心圆筒。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。后浮箱水力自动闸门可以是露顶式或者是潜没式，样式的设计和选择既要根据下流水量的实际情况进行选择又要充分考虑上游河道位置带来的影响。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。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。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。

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）的不同门型由整个浮箱的半径和孔口的面积来决定。按照作用水流的大小，闸门分为高水头和低水头，虽然有相同的浮箱半径和孔口高度，但是低水头型门的孔口宽度比高水头的空口宽度大。这样一来，低的减少水的损失，可以提高水资源的利用效率，为实现资源节约型社会做出贡献。

通常条件下，河流的下游气候适宜，自然条件优越，比较适合人们生存和居住。所以，下游大坝水渠的设计和建造需要不断地改进，后浮箱水力自动控制闸门是一种很好的选择。它的结构简单易于改进，设计灵活多变，合乎实际情况，运行安全而且建造投入的费用较少。它可以自动控制水位和输水的管道，改变输水的线路。我国的后浮箱自动闸门设计原理，已在突尼斯共和国的水渠工程中成功应用和实践。因此，应该把继续把这一原理应用于更多的水利工程中去。依靠水力自动工作，节约水资源和实行工作自动化，从而为水利工程做出贡献。摘要：水利设施自古以来就是我国基础设施的重要组成部分，是解决我国民生问题的关键。古有大禹治水，精卫填海等神话故事来整治长江黄河等重要水域，治理水灾，造福百姓的生活并且维护社会的长治久安。改革开封以来，党中央和国家领导人在保持经济稳定发展的同时，更是把三农问题放到重要地位农村、农民、农业问题关乎国家的长治久安，关乎国家的兴旺和发达。众所周知，大坝在治理河流中发挥重要作用，尤其是后浮箱自动控制匣门技术更是在水利设施中具有普遍认可的调节作用，是现代水利工程不可或缺的一部分。本文把实际工作和知识理论结合起来，重点突出了匣门的原理，特点，组成结构等方面进行了详细的说明和介绍。

本文作者：韩福斌工作单位：黑龙江省隆业水利水电工程建设有限公司