灌区节水生态闸系统技术方案

本发明专利技术公开了一种灌区节水生态闸系统，包括过鱼闸道组、闸门系统和引流管道组等。闸门系统包括在位于过鱼闸道组上游侧和下游侧的各通道口的上部和下部分别固定有上层轨道和下层轨道，上、下层轨道之间安装有多个闸门，每个闸门上侧和下侧的各轨道轮与相应轨道配合安装，每个闸门的面积能够覆盖在相应通道口，相邻闸门之间通过连杆或拉绳固定连接在一起形成闸门组，闸门组分别被牵引能够沿相应轨道横向往复运动。该系统以固定方式建于河道内特定位置，在通道内和上游增设诱鱼设施或食诱方式引导坝体下游鱼类进入通道并导入上游区域，该系统同时能够利用水锤效应通过引流管道对外输出和提升用于灌溉用水。外输出和提升用于灌溉用水。外输出和提升用于灌溉用水。

【技术实现步骤摘要】
灌区节水生态闸系统


[0001]本专利技术属于生态水闸及控制
，具体涉及一种灌区节水生态闸系统。

技术介绍

[0002]目前现有闸门系统一般包括活动部分、埋固部分和启闭机械等三部分。活动部分又称门叶，包括承重结构、行走支承、支臂、支铰、止水装置、吊耳等。埋固部分包括：轨道、铰座、止水座、护角等。这种现有闸门系统被应用于农田水利工程中，闸门功能比较单一，开闸过程水流速高，尤其是与坝体结合的闸门，排水压力和流速过高导致鱼类无法通过坝体进入上游水域。
[0003]虽然目前针对生态环保的要求的一些新型闸门正在不断产出涌现，但各种闸门形式实质上原理仍然近似，用于灌区的闸门大多采用螺杆启闭机手动操作，密封性能差，流量及水位测量也只能靠人工完成，不能对整个灌区实现远程控制，水在输送和灌溉过程中浪费严重。
[0004]灌区河道提水应当以不破坏生态建设为前提，还需要考虑尽量节水节能。

技术实现思路

[0005]针对现有水闸在应用时因水流速过大等因素无法实现过鱼功能的问题和不足，本专利技术提供一种灌区节水生态闸系统，实现交替缓流运行以满足过鱼功能和灌溉功能。
[0006]本专利技术解决其技术问题的方案是采用一种灌区节水生态闸系统，该系统主要包括过鱼闸道组、闸门系统和引流管道组等。其中，所述的过鱼闸道组包括多对沿河道顺流的输水通道，每对通道分别包括相邻的第一闸道和第二闸道，所述的闸门系统包括在位于所述过鱼闸道组上游侧和下游侧的各通道口的上部和下部，分别固定有上层轨道和下层轨道，上游侧和下游侧的上下层轨道之间安装有多个闸门，每个闸门的上侧和下侧分别安装有轨道轮，且各轨道轮与相应轨道配合安装，每个闸门的面积不小于每个通道口的面积从而能够覆盖在相应通道口，相邻闸门之间的距离等于二倍输水通道宽度，且相邻闸门之间通过连杆或拉绳固定连接在一起形成闸门组，上游侧的闸门组和下游侧的闸门组分别被牵引能够沿相应轨道横向往复运动，确保上游侧闸门组位于第一闸道上端通道口时，下游闸门组位于第二闸道下端通道口。
[0007]所述的引流管道组是在位于所述过鱼闸道组下游端的上侧，分别于第一闸道上侧设置第一引水孔，第二闸道上侧设置第二引水孔，多个第一引水孔通过引流管一串接后引出河道，多个第二引水孔通过引流管二串接后引出河道。
[0008]所述的闸门系统包括联动牵引机构，包括固定在所述过鱼闸道组一侧的绳轮组件（例如在过鱼闸道组侧壁通过绳轮架固定有竖置的绳轮），分别串联于上游侧闸门组和下游侧闸门组的钢丝绳首尾相连为环状，环状的钢丝绳一部分缠绕在绳轮组件的绳轮上，绳轮与驱动机构（包括齿轮箱和驱动电机）传动连接。
[0009]在各闸门的表面分别固定有绳套，环状的钢丝绳贯穿绳套并被固定于绳套内。
[0010]位于上游侧和下游侧的上层轨道和下层轨道之间固定有角柱，位于各角柱上固定有导轮架并安装有导向轮，所述环状的钢丝绳套装于各导向轮。
[0011]在所述各闸门的内侧面固定有橡胶层，橡胶层与过鱼闸道组的端面贴合。
[0012]在所述鱼闸道组和引流管道组的外侧增设辅架，各轨道和角柱分布与辅架固定连接，辅架外侧密封有外罩或者砌筑墙或浇筑砼墙，并设置有检修门。
[0013]在迎水面前侧增设栅格用以收集悬浮或漂浮杂物避免造成通道堵塞。
[0014]在下游侧的上、下轨道外侧分别通过连杆固定有有加强柱，各加强驻的下端置于岩层或固定于混凝土预埋件上，上端固定于辅架上。
[0015]构成过鱼闸道组的多个闸道截面为矩形或者为圆形或者为扁圆形。
[0016]连接于各闸门的钢丝绳，分别被置于轨道内（具体置于轨道槽内，轨道槽可以在轨道上设凹槽也可以在闸板上下端面设凹槽，而位于最外端的闸板端面或表面连接环状钢丝绳）。
[0017]该系统还可以是有多层过鱼闸道组级响应闸门组构成的上下多层结构。
[0018]本专利技术的有益效果：该系统以固定方式建于河道内特定位置，尤其是拦河坝的中部或者坝体内部，在通道内和上游增设诱鱼设施或食诱方式引导坝体下游鱼类进入通道并导入上游区域。该系统同时能够利用水锤效应通过引流管道对外输出和提升用于灌溉用水。
[0019]同时该系统也适用于直接置于河道内应用，该系统直接置于河道内应用时，其一功能是可以直接利用水锤作用从河道向外引水。
[0020]该系统被应用于拦河坝等浅坝区域时，水位深时能够自动向外输水，水位浅时无法向外输水或者输水量变少，避免过度采用河道用水而影响河道正常生态平衡。
[0021]通过引流管道组不仅能够利用水锤效应向外输水，而且能够缓解通道内水压剧烈波动对鱼类造成伤害和对通道内壁造成冲刷损耗。
[0022]驱动各闸板往复运动的拉力的电机功率不需要太大，但在各通道内形成的水锤效应显著，引流管道组距离通道内高度差较低，进入引流管道组内水量较大，借助于水锤效应增加额外做功，其引流水能大于单纯泵抽能耗，达到节能效果。
附图说明
[0023]图1是本专利技术生态闸系统的整体外观图。
[0024]图2是本专利技术生态闸系统的闸门系统示意图。
[0025]图3是本专利技术生态闸系统的过鱼闸道组示意图。
[0026]图4是本专利技术生态闸系统的闸门组切换前后对比图。
[0027]图5是栅格清理系统示意图。
[0028]图6是环形钢丝绳两侧分别增设过渡段示意图。
[0029]图7是环形钢丝绳两侧分别增设电控伸缩杆示意图。
[0030]图中标号：过鱼闸道组10，闸门系统20，辅架30，引流管道组40，第一闸道11，第二闸道12，闸门21，轨道轮22，下层轨道23，上层轨道24，角柱25，导轮架26，导向轮261，绳轮架27，绳轮271，钢丝绳28，绳套281，驱动机构29，第一引水孔41，第二引水孔42，引流管一43，引流管二44。
具体实施方式
[0031]实施例1：一种如图1所示的灌区节水生态闸系统，从图中可以看出，该系统包括过鱼闸道组10、闸门系统20和引流管道组40以及辅架30等。该系统以固定方式建于河道内特定位置，尤其是拦河坝的中部或者坝体内部，但该系统也适用于直接置于河道内应用。
[0032]从图3可以看出，过鱼闸道组10包括多对沿河道顺流的输水通道，各通道截面优选为等径的矩形且并列布置，不排除选择如圆形或者扁圆形等截面形式。每对通道分别包括相邻的第一闸道11和第二闸道12，图3中显示了交替分布的三个第一闸道11和三个第二闸道12。
[0033]闸门系统20如图2所示，在位于所述过鱼闸道组10上游侧和下游侧的各通道口的上部和下部，分别固定有上层轨道24和下层轨道23。上游侧和下游侧的上下层轨道之间安装有多个闸门，每个闸门的上侧和下侧分别安装有轨道轮22，且各轨道轮与相应轨道配合安装。从图2可以看出，轨道与轨道轮之间的安装关系为凸凹镶嵌安装，可以充分利用上下轨道对各闸门提供支撑。轨道槽既可以位于轨道上也可以位于轨道轮上。为提高轨道的强度尤其是位于下游侧的上下轨道强度，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌区节水生态闸系统，其特征在于，包括过鱼闸道组(10)、闸门系统(20)和引流管道组(40)，所述的过鱼闸道组(10)包括多对沿河道顺流的输水通道，每对通道分别包括相邻的第一闸道(11)和第二闸道(12)，所述的闸门系统(20)包括在位于所述过鱼闸道组(10)上游侧和下游侧的各通道口的上部和下部，分别固定有上层轨道(24)和下层轨道(23)，上游侧和下游侧的上、下层轨道之间安装有多个闸门，每个闸门的上侧和下侧分别安装有轨道轮(22)，且各轨道轮与相应轨道配合安装，每个闸门的面积不小于每个通道口的面积从而能够覆盖在相应通道口，相邻闸门之间的距离等于一倍输水通道宽度，且相邻闸门之间通过连杆或拉绳固定连接在一起形成闸门组，上游侧的闸门组和下游侧的闸门组分别被牵引能够沿相应轨道横向往复运动，确保上游侧闸门组位于第一闸道(11)上端通道口时，下游闸门组位于第二闸道(12)下端通道口；所述的引流管道组(40)是在位于所述过鱼闸道组(10)下游端的上侧，分别于第一闸道(11)上侧设置第一引水孔(41)，第二闸道(12)上侧设置第二引水孔(42)，多个第一引水孔(41)通过引流管一(43)串接后引出河道，多个第二引水孔(42)通过引流管二(44)串接后引出河道。2.根据权利要求1所述的灌区节水生态闸系统，其特征在于，所述的闸门系统(20)包括联动牵引机构，包括固定在所述过鱼闸道组(10)一侧的绳轮组件，分别串联于上游侧闸门组和下游侧闸门组的钢丝绳(28)首尾相连为环状，环状的钢丝绳一部分缠绕在绳轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：