水力自控翻板闸门

图1　水力自控翻板闸门泄洪过程示意图收稿日期5水力自控翻板闸门在南平龙湾水电站工程中的应用赵冬冬(南平市水利局,福建南平　353000)摘要:该文介绍水力自控翻板闸门泄洪过程以及滚轮连杆式水力自控翻板闸门在南平龙湾水电站工程中的应用情况,分析了水力自控翻板闸门在实际应用中的优缺点,供类似工程参考。

关键词:水力自控翻板闸门;龙湾水电站工程;拦河坝中图分类号:TV663 文献标识码:B 文章编号:1002-3011(2008)03-0053-021　水力自控翻板闸门简介水力自控翻板闸门是一种不需要任何动力和人工操作、完全由闸前水位的变化而引起作用于闸门上水压力的变化而实现闸门的开启和关闭的挡水建筑物。

应用于南平龙湾水电站工程的滚轮连杆式水力自控翻板闸门由预制钢筋混凝土面板、支腿、支墩与滚轮等金属构件组装而成,结构新颖,运行方便独特,在国内已有十多年的成功运用经验。

启用水位为高于门顶10cm -30cm ,回门水位为017倍-018倍门高,正常挡水位等于或略低于门顶高程。

该闸门可在较短的时间内同步或相继翻倒及复位,泄洪过程如下:门顶过水水位达到10cm -30cm 时,翻板闸门开始启动。

随着洪水量增加,翻板闸门全部翻倒泄洪;随洪水水位下降,翻板闸门自动复位挡水。

详见图1。

2　工程概况南平龙湾水电站工程位于南平市延平区南山镇龙湾村吉溪干流,距南平市区39km ,坝址以上流域面积423km 2。

吉溪主河道长79km ,平均坡度612‰。

拦河坝最大坝高11m ,其中翻板坝高5m ,坝顶长4618m ,其中翻板坝长40m (10m ×4)。

电站安装3台Z D560-LH -100轴流式水轮发电机组,总装机容量3×630kW ,多年平均发电量760万kWh 。

南平龙湾水电站水力自控翻板闸门于2005年7月15日正式下闸蓄水以来,经历了2005年8月12日台风“海棠”、9月1日台风“泰利”、10月3日台风“龙王”等影响带来的强降雨,河水水位上涨,当水位超过翻板闸门顶8cm 时,门板开始启动,及时渲泄了洪水,有效地缓解了库区的洪水压力,达到设计目的。

翻板闸在民生水利工程中的应用摘要：水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。

水力自控翻板闸随来水流量的增加或减少而准确、及时地自动加大或减少闸门开启度，自动控制下泄流量与闸前来水流量之间的动态平衡，及时在洪水期泄洪以及洪水过程后拦截洪水尾水，为枯水期预存水量。

翻板闸以其独特的魅力在民生水利工程得到了广泛的运用，为民生水利科学化、人文化、生态化建设作出了较大的贡献。

关键词；中央一号文件民生水利翻板闸水力自控生态建设1.前言2011年度中央一号文件聚焦水利，加快水利改革发展，不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。

文件强调，把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措，大力发展民生水利，努力走出一条中国特色的水利现代化道路。

我区水资源蕴藏量较为丰富，人均占有水资源量3400立方米，为全国平均水平的1.44倍，平均每平方公里蓄能167千瓦，为全国平均水平的1.5倍。

但是，我区自然地理环境特殊，降雨时空分布不均，季节性干旱突出，加之全区呈典型的喀斯特地貌，水资源利用难度大，工程性缺水问题十分严重。

根据新农村水利扶贫及水利建设规划，实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，应用先进科学技术，大力发展民生水利。

翻板闸结构近年来以简单有效的原理迅速占领市场，并在民生水利工程中得到了广泛运用。

2.翻板闸技术概述2.1 运行原理水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。

当闸前来水流量加大时，作用在闸门门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力对转动中心的力矩之和大于门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩之和，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度自动加大，直到这两组力矩之和相等，即不平衡力矩为零时，闸门在新的开启度位置上保持平衡；当闸前来水流量减少时，作用在门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力矩之和小于门叶自重对转动中心的力矩时，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度减小，直到不平衡力矩减少至零时，闸门在新的较小开度位置上保持平衡。

水力自控翻板闸门技术的特点以及应用中存在的问题和主要对策为了更好地应用水力自控翻板闸门技术,下面笔者就目前水力自控翻板闸门技术的特点和设计理论,以及我县在水力自控翻板闸门技术应用中存在的问题和主要对策谈一谈自己粗浅的见解。

1水力自控翻板闸门的特点水力自控翻板闸门利用水力和闸门重量平衡的原理,增设阴尼反馈系统,达到随着上游水位升高自动逐渐开启闸门泄流、上游水位下降自动逐渐关闭闸门蓄水的目的,使上游水位始终保持在要求的范围内。

水力自控翻板闸门主要有以下的特点:1.1结构简单,操作方便。

水力自控翻板闸门与一般钢平板闸门相比,无需机电设备及专人操纵泄流,且泄洪准确及时,能节省人力、物力;借助水位的升高,水压力的增大,逐渐自行开启闸门过流,保持蓄水位不变;当闸门全部打开时,河床泄流状况与天然河床相差无几,当水位降低时,闸门逐渐关闭蓄水,因此使用更方便。

1.2运行安全,经济实用。

由于水力自控翻板闸门能准确自动调控水位,运行时稳定性良好,管理安全、方便、省时、省力。

水力自控翻板闸门的门体为预制钢筋混凝土结构,仅支承部分为金属结构,投资为常规闸门的1/2左右。

因此,施工简便、造价低廉,且维修方便,节省费用。

2水力自控翻板闸门的设计理论2.1翻板闸门的规格及其选配水力自控翻板门一般按定型设计生产,翻板门每扇均设两个支墩,其位置按门板正负弯矩大致相等之原则设在距门边0.222门宽处,翻板门通过支墩安装在底板或底堰上。

水力自控翻板门实行生产许可证制度,厂家负责水力自控翻板门各部件的设计,制作与安装,因此,作为翻板门坝和水工设计实际上如何进行翻板门的合理选配,同时完成其基座-底堰或底板及坝上下游护岸的结构设计。

如何合理地选配翻板门呢?其原则不外乎是安全经济。

众所周知,水力自控翻板门由于其“活动性”,相对于同高的固定坝型其造价较高,而且,单位面积门价按大于一次方关系随门高递增,因此,水工设计人员首先选择知名厂家生产的产品,然后综合工程造价,淹没损失等诸多因素择优选定翻板门的型号(主要是门高)和数量。

一
辽宁省本溪市 太子河 流域是在 东北 三省范 围 内应 用水 力 自控翻板闸门较早 ， 已建工程较 多的地 区。在观 音阁水库 下游的 ８级水 电站和 ２级市政 工程 中普遍 采用 了翻板 坝技 术 。从 ２０ ０ ４年开始陆续建设投产运行 ， 而且原有 的两座橡胶 坝 也 改造 为 翻板 坝 。 已投 入 运 行 的 翻 板 坝 运 行 状 态 良好 ， 未 出现运行稳定 的问题 ， 并且翻板 闸的行洪 效果 比普通 的提升 式闸门也要好一些 。由于翻板坝 的造 价低 ， 大幅降低 了电站 的投资成本 ， 对于水电站项 目的投资开发建设 起到 了一定 的 推 动 作用 。 翻板 闸坝 的冬季运 行 问题是 影响 翻板 闸门在北 方应用 的最 大障碍 ， 太子河流 域的成 功经验 ， 翻板 闸 门在 东北 的 为 应 用 打 开 了大 门 ， 季 闸 门前 部 破 冰 有 效 的解 决 了 冻 胀 对 翻 冬 板 闸门的影响 ， 好破 冰工作 ， 做 翻板 坝 的冬季运 行安 全是能 够保证的 。针对翻板坝 冬季 防冻胀 问题 已经有 了新 的经济 安 全 的破 冰 防 冻 措 施 。
中小 水 利水 电枢 纽 工 程 。
１ 翻 板 闸门的历 史及应 用
翻板 闸门在 国内外 已有较 长 的应 用历 史。我 国的水 力 自控式 翻板 闸门从 ２ ０世纪 ５ ０年代末 开始。２ ０世纪 ８ 代 ０年 初出现 了连杆滚轮式水力 自控翻板闸 门， 在解决 闸门运行稳 定性这一难题上取得了进一步的发展 ， 连杆滑 块式水力 自 而 控 翻板 闸 门 的出 现 使 翻 板 闸 门 的 结 构 形 式 、 节 性 能 以及 运 调 行方式更加完善。 般 翻 板 闸 门 主 要 由 闸 门 板 、 动 铰 、 墩 及 底 板 几 部 转 支 分组成 。针对翻板 闸门运行 中的诸 多问题 ， 有的工程 增设 了 ３ 水 力 自控翻 板 闸坝 在牡丹 江 下游的应 用规划 减震装置 、 人工或机械起闭设 施。应用 比较 普遍 的连 杆滚轮 牡丹 江流 域属 中温带 湿润 大陆性 季风 气候 ， 冬季 受 西 式翻板闸门是 一种双支 点带连 杆 的闸 门， 此种 闸 门由 门叶、 伯利 亚高 压影 响 ， 严寒 干 燥 而漫 长 ， 冰 期 长 达 ５个 月之 结 支腿 、 支墩 、 滚轮 ， 连杆等部件组成 。 久， 夏季 受太 平洋 季风影 响湿 热多雨 。根 据牡丹 江气 象站 具有 自动启 闭功能 的水 力 自控 翻板 闸 门与一 般钢平 板 历年 资料 统计 ， 多年 平 均 气 温 ３ ２ Ｃ， 我省 气 温 较 高地 ．。 是 闸门相比， 无须机电设备及专人操 纵泄流 ， 且泄洪 准确及 时 ， 区。 自动冲走库 内积沙 ， 自动调 节水位 ， 能 节省人力 、 力。它完 物 牡 丹 江 干流 莲 花 以下 江 段 水 电梯 级 开 发 规 划 已 批 复 ， 规 全借 助水位 的升高 ， 水压力的增大 ， 逐渐 自行开启 闸门过流 ， 划 了六级水 电站 ， 均属于低水头 、 径流式 水电站 ， 与辽宁本溪 且保持蓄水位不变 。当闸门全部 打开 时， 河床泄 流状况与 天 太子河 流域观音 阁水库下游水 电开发相 似 ， 上游 大型水库进 然河床相差无几 ， 当水 位降低 时 ， 门逐渐关 闭 蓄水。特别 行 流域控制 、 闸 下游低水 头 、 径流式 水 电站梯级 开发 。由于上 是水力 自控翻板闸门的结构 简单 、 制造 方便 。翻板 闸 门的现 游莲花水 电站冬季调 峰运行 ， 游各梯 级水 电站 相距较 近 ， 下 场施工也 比较简便 ， 大部 分为装 配施 工 ， 工期短 、 价低 、 造 维 而且随动与莲花水电站运行 ， 下游各级 翻板闸坝前 结冰将很 护简单。翻板 门投 资大 幅度低于 常规 动力提 升式闸 门， 与机 少 ， 采取切实可行的防冻措施 ， 冬季 安全稳定 运行能够保 障。 械启 闭闸门相 比可节 省投资 ５ ％ 一 ０ ０ ７ ％。水力 自控 翻板 闸 规划各梯级电站均采用水力 自控 翻板闸坝 ， 最大 限度 的节省 门门体为预制钢筋 混凝 土结构 ， 支承部 分为 金属结 构 ， 仅 平 工程投 资和缩短 工期 ， 这对规 划项 目的推进 、 加快 流域整 体 常 几 乎不 需 要 零 配 件 维 护 开 支 。 开 发起 到 了积 极 的作 用 。 翻板 门因其能 随水 位 涨落 而 自动启 闭 、 构简单 、 行 ４ 水 力 自控 翻板 闸门 的应 用条 件 结 运 可靠 、 便于管理和造价低 廉等优 点 ， 国内南部 地 区 中小 型 在 水力 自控翻板闸 门在我省应用需 ３个条件 ： 闸坝 、 山塘水 库的溢洪道 、 山区渠 道排洪 建筑 物 、 航运 、 田 农 １ 年平均气温较 高地域 。 ） 灌溉 、 城市环保 以及人工 湖中 已得 到广 泛 的应用 ， 发挥 了 并 ２ 平原河流的流域开发 ， ） 上游有大型水利枢 纽的控制性 很 好 的效 益 。

表 １ 挡水 建筑物方 案比较表
运行方式 汛前坝袋放空 ， 等洪峰过后 ， 逐步充水 ， 最 终注满至设计状态。 控 制方式 需建 专门管理 房 ， 安装 抽水 机组 ， 专人 设 管理。 ｌ 橡胶坝 境协调 橡胶坝袋一般 均为黑色 ， 环 与周 围环境不够
协调。 投 资费用 Байду номын сангаас７ ８万元
使用寿命 ２ 年 以上 ０ 运行方式 闸门根据库水位 自动控制开度 ， 水库 始终 保持兴利水位。 控 制方式 控制运仃 目动冤成。 翻板 环境协调 闸门为钢 筋 混凝 土 ， 色调 和 大 坝坝 体 相 ３ 闸门 同， 与周 围环境协调 。
投 资费用 ７ 刀 兀 ０ 施工难度 容易
。
投资费用 １８万兀 ０ 施工难度 较难
源， 扩大装机容量 ， 增加装机容量为 １ ，０ＭＷ。 １５ 扩
建工 程 主要 建 筑 物 有 ： 体 加 固加 高 、 设 翻 板 闸 坝 增 门、 出水 口及 其无 压 引 水 隧 洞 、 力 前池 、 力 引水 压 压 管、 厂房 和 尾水渠 。 鉴 于从 坝体位 置 至拔贡 电站 下游 的几 公里 河道 的两 岸有 多处 村 落及 耕 地 ， 沿 岸 已经 部署 有 多 处 且 抽水 站 ， 库 淹没处 理难 度大 ， 要求 电站建设 少 淹 水 故 没耕 地 ， 迁移 人 口 ， 不 不影 响 公路 交通 。为使 扩建 工 程在 不影 响上 游泄 洪和 下游 防洪 的条 件下尽可 能增
摘
河池
５７０ ） ４ ０ ０
要 ： 绍水 力 自动控 制翻 板 闸门的原理及其在 六 甲水电站 扩建工程 中的安装运 用 ， 介 对今后 小水 电建设 ， 尤其是
在溢流坝适 当加高 ， 高发 电量 ， 提 节约 工程投资 ， 起借鉴作 用。

孟霉Ⅵ渊嚣一黝余庆河水力自控翻板坝改造设计周世力(遵义水利水电勘测设计研究院贵州遵义563002)[摘要]通过对已成坝体结构的稳定分析，查明翻板门体产生裂缝、复合运动支铰变形和支铰动滑轮脱轨的主要原因，通过改造方案比选，确定改变翻板门体结构的改造措施。

[关键词]水力自控翻板坝门体结构中图分类号：T V22文献标识码：^破坏原因分析稳定分析改造设计文章编号：1671—7597(20∞)0710070一02一、运行曩破坏情况余庆河水力自控翻板坝工程是余庆县县城防洪体系的重要组成部分，位于县政府所在地白泥镇的余庆大桥下游500m处，坝址处于乌江一级支流余庆河上，坝址处河床平坦，出露地层为第三系(E)紫红色泥岩和第四系(Q)冲洪积砂卵砾石层。

坝址以上流域面积587．5l c m2，设计安全下泄流量864m3／s。

翻板坝固定坝高3．5m，坝宽6．0m，坝长60nI；共设9扇闸门，每扇闸门长6．6m，高2．2m。

固定坝堰项高程563．80Ⅲ，闸门门顶高程565．70m。

工程于2000年9月动工兴建，2001年5月完工开始蓄水。

建成投入运行后，翻板门体出现振动及拍打现象，至2001年9月，大部分闸门支铰变形，2扇闸门支铰动滑轮完全脱轨，其余闸门支铰动滑轮存在不同程度的偏离导轨现象。

部分闸门门体出现裂纹，闸门门体打开后不能随水位回落自行关门，须人工关门，翻板坝已不能正常运行。

同时翻板坝下游侧岩层抗冲刷能力较差，冲坑深度达1～2．5m。

二、麓坏愿因分析(一)振动、拍打现象及其影响该水力自控翻板坝2001年5月完工蓄水投入试运行，即发现该水力自控翻扳坝门顶溢流后，均存在不同程度的振动、拍打现象，并波及到附近房屋和其它建筑物，振动现象和酿成的噪声，给附近居民的工作和生活带来严重影响．出现振动现象时实测闸门门顶上水深为5～12∞。

(二)振动、拍打原因分析1．振动原因分析由模型实验表明[1]，水力自控翻板闸门存在3种类型振动：(1)水流脉动压力作用下的微幅随机振动；(2)有限范围内的不稳定振动；( 3)闸门。

８ ８ 亩 ， 区 内有 干 渠 ３条 （ 长 ２ ． ｋ ， 渠 ４ ．万 灌 总 ３ １ ｍ） 支 Ｏ 条（ 总长 ６ ． ｋ ） ２ ３ ｉ 以及 配套 的渠 系 建 筑 物 。该 灌 区为 ｎ 殖 民时期法 国开垦 ， 后经 几次扩建 和整治加 固达到 现有 规模 。经过多年运 行 ， 该灌 区渠道 冲刷 、 淤塞严 重 ， 建筑 物老化 、 破损严重 ， 水土 流 失加 速水 利设 施 丧失 输 排水 功 能 ， 重影响灌 溉效益 的发 挥 。为使 索科洛灌 区重新 严 发挥灌溉 性能 ， 近年来 马里灌 区在干渠采 用 ＡＶＩ 力 Ｓ水
靠和 自动控 制等优 点 ， 是一种 较好 的节水灌溉 闸 门。
关键词 ： ＡＶＩ ； Ｓ 下游常水位 ； 力 自 闸门； 区； 用 水 控 灌 应 中图分类号 ： Ｖ６ ３ ８ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：Ｏ ４ ５ １ （０ ０ Ｏ —Ｏ ９一 Ｏ Ｔ ６． Ｂ １Ｏ— ７６２ １）ｌ １２ ３
使闸门处于稳定平衡状态 ， 作用在闸门上的力矩和应等
于零 。水对 面板 的推力 作用点通 过轴 心 ， 闸门的力矩 对
平衡 没有影 响 。真正影 响平衡 的两个 力 矩 为包 括平 衡
重、 面板等 的重 力 （ 产 生的力矩 （ ）和水对 浮箱 等 Ｇ） ＭＧ
２１ ０ ０年第 １ 期
西 部探 矿工 程
（ 即相互平行 ）所 以臂 杆 的转角 对 力 矩 的平 衡 没 影 响 。 ， 故 只要 在该 设 计 水 位 下 ， 当调 整 闸 门重 量 和 重 心 位 适
常 占挡水面积 的大部 ［ 。水 力 自控 翻板 闸 门具 有 自动 １ ］
作原理为借 助 闸门重 力与 浮箱 浮力 的平 衡 ， 以水力 作用 动态启闭闸门， 达到水位动态平衡 （ 即水位恒定）而不 ， 需 任何启 闭设 施 。

2001 年第 1 №1 ,2001
期
黑 龙
Heilongjiang Science
江 and
水 利 科 技 Technology of Water Conservancy
文章编号 :100727596 (2001) 0120065203
水力自动翻板闸门过闸流量公式
·65 ·
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前其设计理论及故障分析处理处于发展完善阶段 ;
对于该种门型的流量公式 ,文献[ 1 ]中只说明了其全
开情况 ,而对部分开启状态下运行过程情况尚无人
进行研究 。因此 ,本文通过利用在水槽中的模型试 验资料对其进行了初步研究 。
1 闸门运行过程中过闸流量计算
闸门在开启和关闭的整个过程中 ,均在门上和
门下同时泄流 ,因此 ,可以把该闸门过流流态归结为 闸门上部薄壁堰流和闸下孔流的叠加 。
误 差
( %)
- 510 416 114 - 118 - 211 - 113 - 312 - 116 - 318 - 215 112
应用此公式 ,流量计算误差在 5 %以内 ,平均误
差 1128 % ,所以闸门在全开状态下应用此公式计算 过闸流量是合适的 。
综上所述 ,水力自动翻板闸门在运行过程中 ,采 用本文提出的公式 (4) 式计算过闸流量 ,当闸门全开 后 ,采用已有公式 (6) 计算过闸流量 ,应该是适宜的 。
112 闸下孔流 。按平板闸下孔流量公式[ 3 ]计算 :
Q孔
=
σ s
u0
Be
2 GH0

若水电站大坝翻板门优化控制与应用作者：尹梓槐李林种来源：《科协论坛·下半月》2013年第12期摘要：水力自控翻板闸门在小水电应用较多。

洪水来临时，按预定的水位自动翻板泄洪，洪水退去后也按预定的水位自动复位关闭。

但在实际运行中，水力自控翻板闸门的运用存在诸多问题。

初步预测：翻板门动作泄洪后，在洪水消落期间，若能人工干预翻板门的动作，提前关闭翻板门，则可有效的拦截洪尾、提高发电水头。

经实践试验，达到提高水电站发电效益的目的。

关键词：若水电站翻板门优化控制应用中图分类号：TV64 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-086-021 若水电站工程概况若水电站位于沅江一级支流巫水下游的怀化市会同县境内，装机3€？MW，水库正常蓄水位192.5m，死水位191.5m，溢流堰堰顶高程187.5m，正常蓄水位时库容791万m3，有效库容183万m3，水轮机额定水头11 m，额定流量52.3 m3/s，年利用小时4 652小时，电站年设计发电量6 978万度。

若水电站大坝右岸溢流坝溢流堰上安装16孔宽10m、高5m的水力自控翻板闸门，大坝左岸重力坝上设置两扇宽12m、高8.3m的弧形闸门，水力自控翻板闸门与弧形闸门构成电站的泄洪设备。

按设计规范，当水库水位上升达到水力自控翻板闸门门顶过水深度达0.4m时，翻板门开始自动翻转开启，洪水从闸板上、下部泄流，当水库水位上升达到水力自控翻板闸门门顶过水深度达0.88m时，闸门全开（80€埃坏彼馑换芈渲琳⒚抛愿叩？5%-80%时，翻板门自动复位。

洪水期间，若翻板门不足以渲泄洪水时，还可操作弧形闸门泄洪。

2 翻板门关闭动作控制问题的提出水力自控翻板闸门在洪水来临时，可按预定的水位自动翻板泄洪，洪水退去后也可按预定的水位自动复位关闭。

但在实际运行中，水力自控翻板闸门的运用存在下列问题：（1）水力自控翻板闸门要在洪水退去后才复位，不能有效的拦截洪尾；（2）水位要降低到水库死水位以下翻板门才能完全关闭，不能最大限度利用水头发电；（3）翻板门从开始关闭到完全关闭有一个过程，此过程时间太长，浪费了水量。

逸 湖主编 ， 宋兵、 宋爽著 ： 叠合 住宅与联捧住宅》 《 中国建筑
工 业 出 版 社 ， 京 ，０ ５ 北 ２ ０
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１ — ５
建筑设计与装饰
孔 ， 大地 减 少 了堵 塞现 象 。 极 同时 由于铰 支墩 变 小 ， 程 工
造 价亦 可 以较 省 ， 而 工程造 价 总体 不增 加 。 从
电两 用排 沙 闸。
１曲线铰支墩从闸室中间放置在闸墩边
１ 曲线铰支墩在闸室中间与闸墩边的比较 ． １
水 力 自动 翻 板 闸门 曲线 铰 支墩 通 常 都 放置 在 闸室 中 问 （ 图 １所示） 如 ，以利用 其受 力 条件 较均 匀 节省 材 料 ，但 由于水 力 自动翻 板 闸 门本 身 结构及 运 行 因素 ， 因
流为 ２ ．ｍ／ ， 计总装 机容 量 ３ ６Ｋ ＝８ Ｋ 。 ６４ ａｓ设 ×１０ｗ ４ ０ｗ 拦河 陂 闸为平 底拦 河 陂 ， 长 ６ｍ 其 上 安装 １ 全 ４， １扇
ａ曲线 铰 支 墩 在 闸室 中
ｂ曲线 铰 支 墩 在 闸墩 边
ｉ 闸墩 ： 闸 Ｉ： 曲线铰 ； 中间 曲线铰支墩 ； 悬 吊（ 吊） ２ ＇３ １ ４ ５ 半悬 式曲线铰支 墩
广东建材 ２１ 年第 ５ ０１ 期
０ 则 ｓ ｎ。 ０即 ｏ ｏ 或 。 Ｒ ， ｉ ＝ ＝， 一 ｅ
，
（ ３ 式 ）
１ 曲线铰支 ． ２ 墩在闸墩边时设计应注意事项
导轨槽 板 固定 在 闸墩上 （ 图 ２所示 ） 当 曲线铰 支 如 。 墩 放 在 闸墩 边 时 ， 必须 注 意 其 两 者放 置 关 系 ， 曲线 铰 即
图 １ 曲线铰 支墩 位置 示 意 图
２ ×４米 的水 力 自动 渐 开翻 板 钢 闸 门 ， 电站 厂 房 设置 在 而 限 于应 用 于挡 水 不 高 ， 度 不大 ， 跨 小型 工 程 中对 钢 闸 左岸 ， 力 自动 渐 开翻板 闸门与 电站 厂房 之 间设 二扇 手 门并无 明显优 势 。然而 由于 山区河流 漂流 杂 物较 多 ， 水 往

浅析水力自控翻板闸门在某小型水电站的应用摘要：本文作者根据自己的工作经验，阐述了水力自控翻板闸门的工作原理，通过工程实例，分析水力自控翻板闸门在水利水电工程中发挥的经济效益，指出在今后现代水利工程建设中应进一步推广使用。

关键词：水力自控；翻板闸门；经济效益。

1、水力自控翻板闸门的发展及应用简介水力自控翻板闸门是我国工程技术人员自行研究出来的一种新型节能闸坝。

翻板坝由基础固定坝和翻板闸门组成，其水力自控翻板闸门启闭的基本原理是杠杆平衡与转动。

水力自控翻板闸门巧妙地利用作用在闸门上的水压力和闸门的自重来作为启闭闸门的动力，无需其他外加能源，也无需其他启闭机械、启闭机房，具有造价节省、施工期短、不需人员操作等优点。

这种新型水闸的技术在目前还只是初步成熟，还处于不断研究、不断创新和不断完善的过程之中。

水力自控翻板闸门的研究和应用，是从上世纪60年代发展起来的，到本世纪初，经历了5次更新换代。

水力自控翻板闸门具有自动开启回关、不需人员操作、节约能源等优点，同时全开时阻水率小、过流能力强、不改变天然河床断面，适用范围非常广泛，可以使用于各种河宽的闸坝工程，主要用于航运、发电、防洪、灌溉、给水和改善环境。

2、水力自控翻板闸门启闭原理水力自控翻板闸门的启闭原理是杠杆平衡与转动。

当作用在闸门门叶上的水压力和水流对闸门门叶的摩擦力对转动中心的力矩的和大于闸门门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩的和时，闸门开启度自动加大，直到这两组力矩和相等时，闸门在新的开启度位置上保持平衡；当作用在闸门门叶上的水压力和水流对闸门门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力矩的和小于闸门门叶自重对转动中心的力矩时，闸门开度自动减小，直到两者相等时，闸门在新的较小的开度位置上保持平衡。

因此，当洪水到来时，水力自控翻板闸门能够随上游水位的升高而准确及时地自动逐渐开启泄流；来流量增大，上游水位升高时，闸门会准确及时地自动家大开度；当来流量减少，上游水位下降时，闸门会准确及时地减小开度，使洪水过程结束时能够及时回关至全关状态。

水力自控翻板闸门在水利工程应用中存在的问题及解决措施一、背景简介水力自控翻板闸门是一种常见于水利工程中的水利控制设备，主要用于调节水流、水位、泄洪等工作。

但是，在实际应用中，水力自控翻板闸门也存在一些问题，为了保证水利工程正常运行，需要对这些问题进行并提出解决措施。

二、存在的问题1. 闸门结构设计不合理水力自控翻板闸门的结构设计不合理是造成闸门故障的主要原因之一。

通常情况下，闸门轴承、闸板与框架之间的配合不够紧密，闸门拉索与绳轮配合不合理，都会导致闸门出现卡滞、卡死等故障现象。

2. 闸门自控功能失效水力自控翻板闸门因为长期使用、不良的维护保养等原因，可能会导致自控功能失效。

在自控功能失效的情况下，闸门就无法实现预定位置的控制，从而对水利工程运行产生影响。

3. 闸门设备老化在长期的使用过程中，水力自控翻板闸门的零部件会因为摩擦与磨损而导致设备老化，从而影响闸门的正常控制。

这样的情况就需要及时进行更换，否则会对水利工程的正常运行产生巨大的影响。

三、解决措施1. 优化结构设计针对闸门结构设计不合理的问题，可以从结构设计方面进行改进。

例如可以改善轴承和闸板与框架的配合，并且使用优质的闸门拉索与绳轮配合，这样可以避免闸门出现卡滞、卡死等故障现象的发生。

2. 定期维护检测在实际使用中，对于水力自控翻板闸门的定期维护和检测必不可少。

及时检测并及时解决故障，可以避免设备老化和自控功能失效的问题。

定期维护检测可以在闸门达到一定使用年限或者发现异常情况时进行，并建立健全的闸门使用记录。

3. 及时更换老化零部件为了保证水利工程的正常运行，应及时更换水力自控翻板闸门中老化的零部件。

零部件的更换可以根据使用寿命或者实际损坏情况自行判断，并及时联系生产厂家进行更换。

四、水力自控翻板闸门是水利工程中必不可少的控制设备，但是在实际应用中可能会出现闸门结构不合理、自控功能失效和设备老化等问题。

为了保证水利工程的正常运行，需要对这些问题进行并及时采取相应的解决措施，从而提高水利工程的安全性和稳定性。

关于水力自控翻板门坝设计的分析摘要：水力自控翻板门是一种“活动”的挡水建筑物，它不需要任何外加动力和人工伺候，完全由门前水位变化引起作用于门板上的水压力改变而实现闸门启闭。

水力自控翻板门由厂家负责翻板门各部件的设计、制作与安装，因此作为翻板门坝工设计实际上是进行翻板门的合理选配，同时完成其底座—底堰或底板及坝上、下游护岸的结构设计。

关键词：水力；自控；翻板门坝；设计引言：水力自控翻板闸门是新时期节能闸坝，翻板坝主要有基础固定坝及翻板闸门两个主要部分，该翻板闸启闭原理采用杠杆平衡与转动原理。

该新型闸门运用闸门水压力与闸门自重当做启闭闸门的动力，所以不需要其它外加能源，不需要其它启闭机械和闸房。

如果上游水位不断升高，慢慢开启泄洪装置；如果上游水位下降，逐步回关蓄水，确保上游水位一直保持在规范的要求范围内。

翻板闸具有施工短、造价合理、准确及时、无需人力操作等特点，作为新时期河道渠化、创建通航枢纽，广泛应用在灌溉工程中。

1.自控翻板闸的工作原理水利自控翻板闸门的工作原理是杠杆平衡与转动，闸门利用水力和闸门重量相互制衡，增设阻尼反馈系统，达到随着上游水位升高逐渐开启泄流、上游水位下降逐渐回关蓄水的目的。

使上游水位始终保持在要求的范围内，即上游正常水位。

当作用在闸门门叶上的水压力与水流对闸门门叶的摩擦力，对转动中心力矩的和大于闸门门叶自重与运转机构的阻力。

对转动中心的力矩之和时，闸门开启度自动加大，直至两组力矩和相等。

闸门在新的开启度位置保持平衡，反之亦然。

庄河地区修建的翻板闸，均为双支点水利自控翻板闸，该翻板闸属于滚轮连杆型。

闸门的门叶，是由面板及支腿组成，支承部分由支墩及固定在支墩上的滚轮、固定在支腿上的轨道以及连接闸门与墩的连杆等部件组成。

闸门承受水压力是依靠面板、支腿、轨道支承于滚轮上，滚轮靠支座固定于混凝土支墩上，连杆控制着闸门的运动轨迹以增加对外力的阻抗，而滚轮与轨道及滚轮与转轴，连杆与连杆支座轴，在动转中非常灵活。

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滚轮连杆式水力自控翻板闸门由预制混凝土面板、支腿、支墩及滚轮、轨道、连杆等金属构件组装而成。

水力自控翻板闸门的启闭原理是杠杆平衡与转动。

当作用在闸门门叶上的水压力和水流对闸门叶的摩擦力对转动中心的力
矩的和大于闸门门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩
的和时，闸门开启度自动加大，起到这两组力矩和相等时，闸门
在新的开启度位置上保持平衡；当作用在闸门门叶上的水压力和水流对闸门门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力
矩的和小于闸门门叶自重对转动中心的力矩时，闸门开度自动减小，直到这两者相等时，闸门在新的较小开度位置上保持平衡。

因此，当洪水到来时，水力自控翻板闸门能够随上游水位的升高
而准确及时地自动逐渐开启泄流；来流量增大，上游水位升高时，闸门会准确及时地自动加大开度；当来流量减少，上游水位下降时，闸门会准确及时地自动减小开度，使洪水过程结束时能够及时回关至全关状态。

从而能够保住水资源不被白白流失。

水力自控翻板闸门的运行情况如下：闸门全关蓄水时见附图1-1；小洪水来时，上游水位略有升高，闸门自动开启成一定倾
角的小开度泄流（门顶、底出流），门底水流速较大，可将泥沙
冲向下游，见附图1-2；洪水流量增大时，上游水位继续升高，-------------各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有--------------。

连杆式水力自控翻板闸门连杆式水力自控翻板闸门由严天恩同志经过近三十年的研究和实践，发明研制的水力自控翻板闸,是一种全新的水工建筑物。

1、具有自动启闭功能的水力自控翻板闸门与一般钢平板闸门相比，无需机电设备及专人操纵泄流，且泄洪准确及时，能节省人力、物力；它完全借助水位的升高，水压力的增大，逐渐自行开启闸门过流，且保持蓄水位不变；当闸门全部打开时，河床泄流状况与天然河床相差无几，当水位降低时，闸门逐渐关闭蓄水。

另外，工期短，造价低，投资低廉。

水力自控翻板闸门平常几乎不需要零配件维护开支。

2、用于水库溢洪道；能自动调节库容，发挥水库最大效益，又确保水库安全。

实践证明，其功能非一般常规闸门所能及。

3、用于水电站；可按当地水文情况，有效利用预留洪水淹高度，提高水头；自动冲走库内积沙，保证水库使用寿命，求得电站最大经济效益。

4、用于航运及农田灌溉；能自动调节水位，满足通航水深及灌溉用水需要。

5、用于城市环保。

蓄水后既能改善城市生态环境，又能满足城市防洪要求。

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。

连杆式自控翻板闸门运行示意图图1 闸门全关蓄水状况图2 闸门成一定倾角小开度泄流（门顶、底出流）状况图3 上游水位继续升高增大开度（门顶、底出流）状况图4 上游水位升高到一定程度，闸门倒平成一定角度支承在支墩上（全开泄流）状况相关图纸。

浅谈水力自控翻板闸坝工程的施工与运营管理摘要：本文通过介绍水力自控翻板闸坝的结构特点及施工要点让大家对该工程类型有所了解，在此基础上浅略分析了该工程在运营管理方面需要注意的有关事项，供大家参考。

引言：水力自控翻板闸坝工程是近年来施工较多的一项拦河坝工程，该工程与传统拦河坝相比具有无需外加能量，无需附加启闭机械、启闭机架与闸房，也不需设置水泵、泵房、充排水管、沉砂池等附属设施，运用杠杆原理完全由水力自控启闭的特点。

水力自控翻板闸坝工程具有造价低、节省材料、施工期短、启闭准确及时、不需人工操作并且具有便于排走漂移物和推移质等优点。

水力自控翻板闸坝可不设中墩（或只设很薄的分流导水墙），几乎不缩窄河床，可以最大限度宣泄洪水，接近于天然河道的泄水能力，五十年一遇洪水时上下游水位差在0.1~0.3m范围内。

水力自控翻板闸门为钢筋混凝土结构，耐久性、坚固性好。

翻板闸门启开后，在门底与堰顶之间有较高空间，便于推移质与跃移质随洪水排走，对闸门基本无磨损。

翻板闸门设计使用年限一般为50年。

洪水来临时，翻板闸门能非常及时地自动打开泄洪；洪水消退时，翻板闸门能及时自动回关截留洪水尾水，水量不被流失，对于干旱少雨的西北地区是非常可贵的，水力自控翻板闸门启闭完全由水力自动控制，后期的管理不需要人员长期值守，只需在洪水过后进行巡检，管理费用较低。

结构特点：水力自控翻板闸坝工程一般由进水口水平铺盖段、闸室段、消力池、海漫及防冲槽五部分组成。

进水口水平铺盖段主要作用是平顺水流，防止闸前冲刷并且增加渗透路径防止闸前渗流；闸室段是整个闸坝工程的主体部分，该部分主要承担翻板闸门的受力及坝体防渗功能，由基础防渗墙、重力式溢流坝、闸墩、支腿、闸门等部分组成，一般的基础防渗墙、重力式溢流坝为现场施工，而闸墩、支腿、闸门等部分为预制场预制，在现浇溢流坝坝体预留坑槽将闸墩、支腿、闸门预制构件最后组合安装。

水力自控翻板闸坝工程施工技术含量较高的部分就是闸门、闸墩的预制，因为闸门是根据水流受力情况自动开启的，闸门要在不同水头压力下自动调节重力，这就要求闸门是一个非均质的受力构件，一般为上轻下重，至于闸门重心如何设置，这需要专家理论计算和实验部门不断试验、验证方能确定。

翻板闸门基本原理:
连杆滚轮式水力自控翻板闸门是利用水力学和工程力学平衡原理设计的钢筋混凝土翻板门，设计启门水位一般控制在超过门顶15~20cm。

当水位超过启门水位时，闸门便随(即启动闸门)闸前（库内）水位上升速度的变化而变化，水位上升越快，闸门打开的速度就相应加快，直至闸门设计开启度为止。

水位下降，又随水位下降的相应速度而关闭，直至降到设计启动水位(略低)全部关闭。

整个过程随水位升降而相应启闭，不需人工和任何设备操作。

其特点：既保持设计正常水位，保证发电水头的进水流量(闸门对泄流影响甚小)；又解决了河道和进水口冲砂问题，(闸门开启后泥水从闸底冲走，防止泥沙进入引水建筑物，保证机械设备的完好)。

该闸门经济实惠。

投资少，仅为常规闸门的60%左右；施工简易，工期短，维护保养方便。

它既降低了防洪水位、减少淹没损失，又提高了水头及调控能力，切实增加经济效益。