水利水电工程中大坝闸门的设计及应用

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:吴彩荷
[导读] 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。
        身份证号码:33252519880329XXXX  浙江金华  321000
        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。改革开放以来,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位置,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,后浮箱自动控制闸门技术在水利设施中的调节作用更是得到普遍认可,是现代水利工程不可或缺的一部分。为了确保水利水电类型项目设计当中水坝闸门结构的设计质量以及应用效果,应能认识到水闸设计工作的重要,并能结合实际的设计工作需要,制定科学的设计方案,提高闸门结构设计质量,提升应用效果。本文把实际工作和知识理论结合起来,重点对闸门的原理、特点、组成结构等方面进行了详细的说明和介绍。
        关键词:水利:设施;闸门技术
        水利水电设施在提升水资源利用效果、促进水资源势能转化方面有突出贡献,而在开展这方面工程建设过程中,水坝闸门结构的设计工作是整个工程的难点。如果闸门结构在设计中出现了问题,那么就会对水利水电设施的正常运行使用造成影响。
        一、大坝闸门部分设计工作概述
        我国在这一领域的发展历史不是很长,由于近代我国一直饱受战乱的洗礼,进而导致很多方面的发展停滞不前。二十世纪九十年代这方面的技术才真正的步入正轨,走入我们的生活当中。这项技术涵盖了很多方面的技术,在设计以及应用的过程中都有很大的作用,但是,发展的过程中遇到了很多的问题,这些问题大大的影响了行业的发展,怎样解决这方面的问题成为了现如今研究的重点。水资源是生存环境当中十分重要的一项内容,同时它也是人们赖以生存的一个资源,我们在应用水资源的过程中必须要坚持可持续的原则,对经济发展和环境保护的关系予以科学的处理,此外还要准确的把握当代和后代之间的关系,使得我国经济和环境能够形成相对比较协调的关系。在充分的满足当代人发展的同时也能够满足后代人生存和发展的需要。在这样的情况下,才能更好的实现人与自然的协调发展。目前,自动化技术已经广泛的应用于工业、农业、军事和科学研究等领域当中,采用自动化技术一方面可以充分的把人从繁重的体力劳动当中充分地解放出来,同时,还能够积极的去改善人们的劳动环境,此外还能很好的对世界加以改造,这样一来也就使得生产的效率得到了十分显著的提升。所以自动化也成为了工业、农业以及国防科技技术不断发展和完善的一个重要的标志,而自动控制闸门是水利工程现代技术的一个非常重要的标志,自动闸门是水利设施引入现代化技术的一个非常重要的内容,同时它也是我国水利工程现代化建设过程中非常关键的一个内容。
        二、大坝闸门运行原理分析
        在各种水利设施中,闸门结构都是关键性的组成部分,起到了调节水利设施蓄水量以及水资源势能转化的功能,从闸门组成结构来看,其通常是由杠杆部分、闸门面板部分、机械压力水箱组件以及闸门旋转轴等构成的。在闸门的设计以及运行中,充分地体现了压力、压强等众多物理学原理以及概念。为了使水闸能在运行中发挥良好的效果,设计人员在开展水闸结构设计的时候会将水闸的面板结构以及浮箱部分设计为圆弧形状,从而让水闸面板结构以及浮箱结构重心能重合在一起,提升水闸的稳定性。在整个水闸设计中,各结构重心位置的设计也就成了工作的重点之一,需要保证水闸结构的中心位置能位于上流水位和下流水位之间,这样才能保证水利设施作用完全发挥出来。


        三、水闸结构设计特点
        (1)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。(2)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,让水只从箱套下部的孔隙中缓缓进入,以保持较平稳的运行。(3)后浮箱水力自动闸门可以是露顶式,也可以是潜没式,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。(4)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。(5)由于河道内是经常有水的,所以闸门一般也均为开启状态,只是开启程度不同。当下游河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。
        四、水闸选型工作分析
        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,但是低水头型闸门的孔口宽度比高水头的孔口宽度大,这样一来,低水头型闸门减少了水的损失,可以提高水资源的利用效率。
        五、加强水闸结构设计团队的建设工作
        目前,各种水利水电项目均在发展,为了让这些设施有较高的性能,在这些设施中也能加入众多尖端技术,如何在设计工作中落实设计理念也成为了当前设计工作的难点之一。在运用新型技术以及设计理念开展设计工作的过程中,表现最为突出的就是设计人才短缺方面的问题,由于这一领域专业设计人员较少,导致这一领域中表现出了较为严重的老龄化,这也导致这一领域中在设计方面对新型技术以及设计理念存在贯彻性不强的情况,影响水闸结构设计质量的提升,这种困境,需要通过培养专业技术强的设计人才来解决。为了强化水闸结构的设计质量,使水闸结构有更好的使用效果,应能结合水闸设计工作的需要,有计划地开展培训工作,让设计领域从业人员能全面地掌握设计要点,促进设计人员能力的提升,让水闸具有更强的性能。在实际开展培训工作的时候,首先要从基础工作内容出发,强化设计人员的专业技能;其次,要注意到国际上水闸设计领域中的发展动态,在培训阶段不断向其中加入各种先进的设计理念以及设计技术,促进设计工作质量的提升;第三,水利项目设计能力的提升是一个相对缓慢的过程,需要培训人员能结合水闸设计工作的工作安排以及设计现状,制定长期的培训工作,使得设计人员能将培训所学的设计知识融入到实际的水闸设计工作当中,从而让高质量的水闸设计人才成为推动水闸设计领域质量强化的核心力量。
        结束语
        水利水电工程是一项民生工程,建的好坏与我们每个人都息息相关。长期以来,人们在不断的完善与创新,现阶段已经取得了很好的成绩,未来的发展还在继续,还会有更多的问题产生。发展过程中遇到的问题,我们只有正确地、积极地面对,才会使之得到更好的解决。
        参考文献
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