可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施的製作方法

2023-09-16 10:08:30 1

專利名稱：可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有控制下遊最高水位，防止下遊水體倒流功能的水力阻截 設施，屬於水利、環保等工程領域。
背景技術：
對於低洼地塊內的往複流河道，如其最高控制水位高程與低洼地地面高程相差不 大，當河道水位持續抬高至最高水位時，易造成低洼地排水不暢，區域積水嚴重，有時甚至 會引起河水倒灌，給人民生活帶來很大影響，並造成巨大的經濟損失。同時局部區域的排 汙，因水體的往複流特徵會造成整條河道上下遊水質均受影響。同樣，對於與湖泊相連的往 複流河道，如湖泊的最高控制水位高於相連河道，在不採取水利工程措施情況下，也會出現 上述危害，局部區域的排汙不僅影響到整條河道的水質，也可能進入湖區影響湖泊水質。為 了保護低洼地及與湖泊連通河道周邊地塊不積水、不受淹，並消除往複流河道下遊排汙對 上遊水質的汙染影響，通常採用在往複流河道上設置水間、泵站等設施新建小圩區，或者在 現有圩區的口門處新增或擴建泵站，加大排澇流量等措施，降低河道控制水位，減少對低洼 地排水影響；同時在往複流河道的重點排汙區與需要保護水域的中間新建水閘，通過閘門 啟閉控制重點排汙區排汙對需要保護水域水質的影響。上述這些措施工程投資高，結構復 雜，施工難度大，運行需專人管理，運行成本高，維護管理的技術要求高，對於經濟不發達的 區域，特別是農村地區適應性較差。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、建設投資低廉、無需運行費 用的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的一種可控下遊最高水位的單向流水力 阻截設施，包含以下三個部分阻截壩，所述阻截壩橫設在往複流河道中，所述阻截壩的一側為上遊水流，所述阻 截壩的另一側為下遊水流；連通管，所述連通管埋設在阻截壩中，所述連通管的前端部位於上遊水流中，所述 連通管的後端部位於下遊水流中；所述連通管的前埠設有可將前埠打開或閉合的第一 拍門，所述連通管的後埠設有可將後埠打開或閉合的第二拍門；水位控制裝置，用於控制第一拍門的打開或閉合。優選地，所述水位控制裝置包括控制杆、水位控制球、兩個聯動杆、聯動鏈、固定在 連通管上的第一支架、兩個第二支架，所述每個第二支架包括固定在連通管上的豎直部和 固定在豎直部上的空心水平部，所述兩個聯動杆分別位於兩個空心水平部內，所述水位控 制球固定在控制杆上端部，水位控制球為頂部開口的空心球，所述控制杆的中部可轉動地 連接在第一支架上，所述控制杆的下端部通過聯動鏈分別與兩個聯動杆的一端相連，所述 每個聯動杆另一端可轉動地連接在一水平齒輪的輪緣上，所述水平齒輪與一垂直齒輪嚙合，所述垂直齒輪上固定有擋杆，所述水平齒輪和垂直齒輪可轉動地安裝在所述空心水平 部內，所述第一拍門的上端可轉動地連接在連通管上。進一步地，還包括第一拉繩、第二拉繩、拉繩固定杆，所述第一拉繩一端固定在第 一拍門的下端，另一端固定在拉繩固定杆上，所述第二拉繩一端固定在水位控制球上，另一 端固定在拉繩固定杆上，所述拉繩固定杆固定在阻截壩上。進一步地，所述聯動杆上設有一滑動槽，所述空心水平部上固定有一固定栓，所述 固定栓位於所述滑動槽內，並可沿滑動槽滑動。進一步地，所述控制杆、水位控制球、聯動杆材料為鋼材。進一步地，所述第一拍門和第二拍門材料均為HDPE、鑄鐵或玻璃鋼中的一種。進一步地，所述第一拍門和第二拍門均為平板式拍門、浮板式拍門或浮箱式拍門 中的一種。進一步地，所述第二拍門為鴨嘴閥。進一步地，所述連通管為鋼管、鑄鐵管、HDPE管或UPVC管中的一種。進一步地，所述連通管橫截面為圓形、正方形或矩形中的一種，所述第一拍門和第 二拍門的形狀均與連通管橫截面形狀相匹配。本實用新型的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施設置在非行洪的往複流 河道中，可調節控制下遊河道最高水位，防止過高的水位影響下遊河道周邊低洼地區的排 水或避免澇水倒灌低洼地，同時也可阻截下遊受汙染的水體回流影響上遊需保護水域的水 質，具有結構簡單，建設成本低廉，施工方便、無動力運行、無運行費用、維護管理簡便等優 點，體現低碳、環保等理念，具有很好的經濟性、實用性及廣泛的適用性。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1中I處位置的放大圖。圖3為聯動杆和第二支架相對位置的分解示意圖。圖4為圖2中聯動杆處的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的方案進一步說明。如圖1所示，本實用新型的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，包含以下 三個部分阻截壩1，阻截壩1橫設在往複流河道中，阻截壩1的一側為上遊水流，所述阻截 壩1的另一側為下遊水流；連通管2，連通管2埋設在阻截壩1中，連通管2的前端部位於 上遊水流中，連通管2的後端部位於下遊水流中；連通管2的前埠設有可將前埠打開或 閉合的第一拍門3，連通管2的後埠設有可將後埠打開或閉合的第二拍門4 ；水位控制 裝置，用於控制第一拍門3的打開或閉合。如圖2所示，水位控制裝置包括控制杆5、水位控制球6、兩個聯動杆7、聯動鏈8、 第一拉繩9、第二拉繩10、拉繩固定杆11、固定在連通管2上的第一支架12、兩個第二支架 13，如圖3所示，每個第二支架13包括固定在連通管2上的豎直部131和固定在豎直部131 上的空心水平部132，兩個聯動杆7分別位於兩個空心水平部132內，水位控制球6固定在控制杆5上端部，水位控制球6為頂部開口的空心球，控制杆5中部可轉動連接在第一支架 12上，控制杆5的下端部通過聯動鏈8分別與兩個聯動杆7的一端均相連，如圖4所示，每 個聯動杆7另一端可轉動地連接在一水平齒輪14的輪緣上，水平齒輪14與一垂直齒輪15 嚙合，垂直齒輪15上固定有擋杆16，水平齒輪14和垂直齒輪15可轉動地安裝在空心水平 部132內。正常運行時，兩個擋杆16分別頂在第一拍門3的左右兩端，使得第一拍門3保 持常開狀態，第一拍門3的上端可轉動地連接在連通管2上，第一拉繩9 一端固定在第一拍 門3的下端，另一端固定在拉繩固定杆11上，第二拉繩10 —端固定在水位控制球6上，另 一端固定在拉繩固定杆11上，拉繩固定杆11固定在阻截壩1上，第一拉繩9和第二拉繩10 均固定在拉繩固定杆U上，拉繩固定杆U固定在阻截壩1上。如圖3所示，聯動杆7上設有一滑動槽17，空心水平部132上固定有一固定栓18， 固定栓18位於滑動槽17內，並可沿滑動槽17滑動，從而可限制聯動杆7的拉動幅度。其中，阻截壩1為土壩，外層覆蓋土工布，也可用若干個充泥管袋堆疊而成，控制 杆5、水位控制球6、聯動杆7材料為鋼材。第一拍門3和第二拍門4材料均為HDPE、鑄鐵或玻璃鋼中的一種，第一拍門3和第 二拍門4均為平板式拍門、浮板式拍門或浮箱式拍門中的一種，第二拍門4也可為鴨嘴閥。連通管2為鋼管、鑄鐵管、HDPE管或UPVC管中的一種，連通管2橫截面為圓形、正 方形或矩形中的一種，第一拍門3和第二拍門4的形狀均與連通管橫截面形狀相匹配。該水力阻截設施施工時，可先堆砌土壩1至鋼管2的底部，將與鋼管2相連的第一 拍門3、第二拍門4和水位控制裝置接好後，再將鋼管2埋設在設計高程，固定好後再繼續 往上堆土，按照土壩1施工要求進行相應的壓實或拍實等，避免連通管2與土壩1連接處漏 水。該水力阻截裝置正常運行時，即上遊和下遊水位處於正常狀態時，如圖1所示，第 二拍門4處於常關狀態，即將連通管2的後埠閉合，第一拍門3左右兩端在兩個擋杆16的 支撐作用下，處於常開狀態，即將連通管2的前埠打開，水位控制球6的頂部手動調節至 下遊最高控制水位A處，並通過調節控制杆5與支架12處的連接，使其在水位波動的情況 下能保持平衡。當下遊水位C高於上遊水位B時，在逆水頭差的作用下，拍門4自動關閉， 阻止下遊水體倒流；當上遊水位B高於下遊水位C時，在順水頭差的作用下，水流經過鋼管 2自動頂開拍門4進入下遊河道；當上遊水位B持續抬高至下遊最高控制水位A時，水位控 制球6持續進水，在重力作用下，控制杆5失去平衡，控制杆5下端部向上傾斜，拉緊聯動 鏈8，在聯動鏈8向後拉力的作用下，聯動杆7向後滑動，同時帶動水平齒輪14順時針轉動 90°，與之嚙合的垂直齒輪15逆時針轉動90°，擋杆16也逆時針轉動90°，即擋杆16由 水平狀態轉動到垂直狀態，拍門3不再受到擋杆16的阻擋，便在自重及順水頭差的作用下 關閉，下遊水位得以控制。當土壩1上遊水位B逐步降低，低於下遊最高控制水位A後，人 工收緊拉繩10，拉動水位控制球6露出水面，拆卸水位控制球6，傾倒光水位控制球6內的 河水後再安裝在控制杆5上，調節使其處於平衡狀態；然後收緊拉繩9，將拍門3打開，並將 擋杆16人工復位成水平狀態，擋杆16頂住拍門3使拍門3保持打開狀態，回到圖1所示狀 態。本實用新型的水力阻截裝置，通過土壩上下遊的2個拍門的啟閉控制非行洪往復 流河道低洼地區的最高控制水位，防止下遊地區汙水倒流，具有結構簡單，工程量小、建設成本低廉，施工方便、無動力運行、維護管理簡單及不斷流等優點；同時因主要設備拍門採 用玻璃鋼材質，具有防盜的作用，體現低碳、環保、和諧等理念，具有很好的經濟性、實用性 及廣泛的適用性。 本實用新型的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，可設置在非行洪的往復 流河道中或湖泊與非行洪往複流河道的交界處，不阻斷水流，可控制下遊最高水位，防止過 高的水位影響周邊地區的排水或河水倒灌低洼地，同時也防止下遊受汙染的水體回流影響 上遊水體水質，具有很好的針對性、實用性及廣泛適用性。
權利要求1.一種可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，其特徵是包含以下三個部分阻截 壩(1)，所述阻截壩(1)橫設在往複流河道中，所述阻截壩(1)的一側為上遊水流，所述阻截 壩(1)的另一側為下遊水流；連通管O)，所述連通管( 埋設在阻截壩(1)中，所述連通管O)的前端部位於上遊 水流中，所述連通管( 的後端部位於下遊水流中；所述連通管( 的前埠設有可將前端 口打開或閉合的第一拍門(3)，所述連通管(2)的後埠設有可將後埠打開或閉合的第 二拍門⑷；水位控制裝置，用於控制第一拍門(3)的打開或閉合。
2.根據權利要求1所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，其特徵是所述 水位控制裝置包括控制杆(5)、水位控制球(6)、兩個聯動杆(7)、聯動鏈(8)、固定在連通 管( 上的第一支架(12)、兩個第二支架(13)，所述每個第二支架(1 包括固定在連通 管( 上的豎直部(131)和固定在豎直部(131)上的空心水平部(132)，所述兩個聯動杆 (7)分別位於兩個空心水平部(132)內，所述水位控制球(6)固定在控制杆(5)上端部，水 位控制球(6)為頂部開口的空心球，所述控制杆(5)的中部可轉動地連接在第一支架(12) 上，所述控制杆( 的下端部通過聯動鏈(8)分別與兩個聯動杆(7)的一端相連，所述每個 聯動杆(7)另一端可轉動地連接在一水平齒輪(14)的輪緣上，所述水平齒輪(14)與一垂 直齒輪(1 嚙合，所述垂直齒輪(1 上固定有擋杆(16)，所述水平齒輪(14)和垂直齒輪 (15)可轉動地安裝在所述空心水平部(132)內，所述第一拍門( 的上端可轉動地連接在 連通管⑵上。
3.根據權利要求2所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，其特徵是還包 括第一拉繩(9)、第二拉繩(10)、拉繩固定杆(11)，所述第一拉繩(9) 一端固定在第一拍門 (3)的下端，另一端固定在拉繩固定杆(11)上，所述第二拉繩(10) —端固定在水位控制球 (6)上，另一端固定在拉繩固定杆(11)上，所述拉繩固定杆(11)固定在阻截壩(1)上。
4.根據權利要求2所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，其特徵是所述 聯動杆(7)上設有一滑動槽(17)，所述空心水平部(13 上固定有一固定栓(18)，所述固 定栓(18)位於所述滑動槽(17)內，並可沿滑動槽(17)滑動。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述控制杆(5)、水位控制球(6)、聯動杆(7)材料為鋼材。
6.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述第一拍門( 和第二拍門(4)材料均為HDPE、鑄鐵或玻璃鋼中的一種。
7.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述第一拍門C3)和第二拍門(4)均為平板式拍門、浮板式拍門或浮箱式拍門中 的一種。
8.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述第二拍門(4)為鴨嘴閥。
9.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述連通管⑵為鋼管、鑄鐵管、HDPE管或UPVC管中的一種。
10.根據權利要求1至4中任意一項所述的可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施， 其特徵是所述連通管( 橫截面為圓形、正方形或矩形中的一種，所述第一拍門( 和第二拍門的形狀均與連通管橫截面形狀相匹配。
專利摘要本實用新型提供一種可控下遊最高水位的單向流水力阻截設施，其包含以下三個部分阻截壩，所述阻截壩橫設在往複流河道中，所述阻截壩的一側為上遊水流，所述阻截壩的另一側為下遊水流；連通管，所述連通管埋設在阻截壩中，所述連通管的前端部位於上遊水流中，所述連通管的後端部位於下遊水流中；所述連通管的前埠設有可將前埠打開或閉合的第一拍門，所述連通管的後埠設有可將後埠打開或閉合的第二拍門；水位控制裝置，用於控制第一拍門的打開或閉合。該阻截設施結構簡單、建設投資低廉、便於施工、無需運行費用。
文檔編號E02B8/00GK201891107SQ20102065115
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者朱雪誕, 李巍 申請人:上海勘測設計研究院