水力自动翻板闸门它是利用水力和闸门重量平衡的原理,增设阻尼反馈系统来达到闸门随上游水位升高,而逐渐开启泄流;上游水位下降,而逐渐回关蓄水,使上游水位始终保持在要求的范围内(即上游正常水位)。举个例来说,连杆滚轮式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门,它是根据闸前水位的变化,依靠其水力平衡作用自动控制闸门开启和关闭,在运行过程中无撞击和拍打的一种翻板闸门。此种闸门由门叶、支腿、支墩、滚轮,连杆等部件组成。当上游来流量加大,门上游水位抬高,动水压力对支点的力矩大于门重与摩阻力对支点的力矩时,闸门自动开启到一定倾角,直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重对支点的力矩,达到该流量下的新的平衡。流量不变时,开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度,使门重对支点的力矩大于动水压力与摩阻力对支点的力矩时,水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角,达到该流量下的新的平衡。因此,水力自控翻板闸门具有不需启闭机械及相应设施、不需人为操作,完全由水流及时自动控制的特点。

水力自动翻板闸门的工作原理:

现在应用最为广泛的翻板闸门即为水力水力自控翻板闸门,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。举个例子,滚轮连杆式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门,由面板、支腿、支墩、滚轮,连杆等部件组成,根据闸门水位的变化,依靠水力作用自动控制闸门的开启和关闭。当上游来流量加大,闸门上游水位抬高,动水压力对支点的力矩大于门重与各种阻尼对支点的力矩时,闸门自动开启到一定倾角,直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩,达到该流量下新的平衡。流量不变时,开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度,使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时,水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角,从而又达到该流量下新的平衡。

水力自控翻板闸门的发展历程:

水力自控翻板闸门是我国水利工程技术人员历经四十多年的艰苦奋斗,研发出来并拥有完全自主知识产权的一种节能、环保型闸门。自上世纪六十年代初 代水力自控翻板闸门诞生,先后经了横轴双支铰型、多支铰型、滚轮连杆式和滑块式水力自控型四个发展阶段。自1982年以来,第三代滚轮连杆式闸门便开始广泛应用。特别是1990年以来,广大工程技术人员刻苦钻研、反复实验,从理论到水工模型实验,再到工程实践,近几年终于设计研发出第四代新型滑块式翻板闸门。该闸门无论技术设计、生产工艺,还是使用性能,均产生了质的飞跃。

水力自动翻板闸门与钢坝的优劣对比

1、脉动(拍打现象)

水力自控翻板闸门在运行过程中的流态相当复杂,闸门受泄水量和风浪的影响,门前水位往往在变化之中,而闸门随着门前水位的变化,力系失衡后,闸门的开度也不断发生变化,严重时将会使闸门产生越来越大幅度的摆动,以致不能控制,从而使闸门失衡。出现“拍打”现象时,易导致闸门坝坎结构毁坏,大大缩短翻板门的寿命,甚至使闸门、门基础全部毁坏。而钢坝可以有效的避免这一系列现象的发生。

2、安全运行

水利自动翻板闸门由于其工作原理是由水压与自重平衡的作用,使门体自动打开,不受人为控制。加上各种运行时的阻卡不一样,门什么时候开,很难把握。而下游一旦有人畜或其他临时建筑,在没有征兆通知,上游就翻坝泄洪,有很多安全隐患。而钢坝塌坝与升坝都是人为控制。准备塌坝可提前通知下游,故安全性很高。

3、泥沙淤积对启门影响

由于自动翻板闸门采用中间支铰结构,门前泥沙力矩为启门阻力距,有时致使水力到开启闸门,因此在闸门下游往往需要增加启闭辅助设备,即便是如此也很难保证启闭自如的效果,因为泥沙淤积量常常难以预测。而钢坝是向一侧倾倒淤积或石头等杂质对坝的升和塌无法形成阻挡,它的淤积力矩为塌坝动力矩,更利于塌坝,更利于泄洪顺利进行,不至于导致上游被淹没的情况发生。