【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绿色环保和水利工程，具体涉及用于淤地坝取放水的水闸，还涉及用于淤地坝取放水的水闸的运行方法。
技术介绍
1、淤地坝能够拦蓄山洪或泥石流中的泥沙及块石，减缓坝上游沟床坡降，减小下游流速及其冲刷力，是重要的绿色生态、水利、水土保持工程措施。在黄土高原等地区有着极为广泛的应用。地区淤地坝不仅具有防洪拦沙功能，其自身具有就地取材、绿色环保的优点，对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。
2、淤地坝通常设有生态放水、泄洪及取水设施，采用水闸实现。水闸具有闸前水位和淤沙高层随工程运行时间的增加而增大变化的特点，对淤地坝的运行和效益具有重要影响。现有水闸的结构和运行方法通常采用分层进水口，进水流道设有多个不同高程的工作闸门，不仅存在闸室混凝土工程量偏大、闸门冗余浪费，工程造价偏高，闸后出水口易淤积堵塞等不足，还对淤地坝坝体的布置带来不利影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供用于淤地坝取放水的水闸，解决了现有技术中闸室混凝土工程量偏大、闸门冗余浪费及闸后出水口易淤积堵塞的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供用于淤地坝取放水的水闸的运行方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，用于淤地坝取放水的水闸，包括地基基础，地基基础顶部固接有第一侧墙与第二侧墙，第一侧墙与第二侧墙之间于地基基础顶部固接有正面挡墙与后背挡墙，正面挡墙顶部设有平台，平台上固接有混凝土叠梁门，第一侧墙与第二侧墙顶部固接有启闭机室，第一侧墙与第二侧墙内壁共同固接有胸墙，
4、本专利技术的特点还在于：
5、后背挡墙外侧于出水通孔处固接有出水口。
6、胸墙与第一侧墙、第二侧墙及门库底板共同围成门库，胸墙底标高高于平台顶标高，胸墙设于混凝土叠梁门与工作闸门之间，胸墙与工作闸门形成封闭挡水结构。
7、正面挡墙截面呈“l”型，正面挡墙与第一侧墙、第二侧墙、后背挡墙及平台形成跌水坑，跌水坑的深度为正面挡墙底部内顶面高程至出水通孔高程，跌水坑的长度为正面挡墙外侧至后背挡墙外侧距离的1/2，正面挡墙与第一侧墙、第二侧墙及后背挡墙为一体浇筑的整体结构。
8、后背挡墙的厚度为1.5-2.5m，正面挡墙内侧面底部、底面与后背挡墙内侧面底部、出水通孔内均铺设有第一防护钢板，后背挡墙内侧面于平台对应位置铺设有第二防护钢板，第二防护钢板的高度为设计洪水位至平台高程的1/3，第二防护钢板的中点与平台顶平齐。
9、平台的顶部高程为最低设计取水位，平台远离混凝土叠梁门的一端与第二防护钢板之间的距离为设计洪水位至平台顶高程的0.2倍。
10、后背挡墙内竖向设有通气孔，通气孔延升至出水通孔内。
11、混凝土叠梁门由若干个钢筋混凝土门板垂直叠放组成，混凝土叠梁门的高度不小于设计最低取水位至校核洪水位的高度，混凝土叠梁门的厚度为混凝土叠梁门净宽的1/2，混凝土叠梁门单侧嵌入门槽的深度为混凝土叠梁门厚度的1/2，混凝土叠梁门中心线到胸墙的距离为混凝土叠梁门厚度1.5-2.0倍。
12、本专利技术所采用的另一技术方案是，用于淤地坝取放水的水闸的运行方法，包括以下步骤：
13、s1、根据洪水标准，调整混凝土叠梁门高度；
14、s2、通过调整混凝土叠梁门高度阻挡洪水淤积，增高未携带淤积的清水水面高度；
15、s3、未携带淤积的清水通过混凝土叠梁门顶部，进入胸墙与混凝土叠梁门围成的空间，空间内的清水通过工作闸门的取放落入跌水坑；
16、s4、跌水坑内的未携带淤积的清水通过出水口排出。
17、本专利技术另一技术方案的特点还在于：
18、s1的具体过程为：当投用的钢筋混凝土门板数量n0小于钢筋混凝土门板总数量n的1/2时，即n0＜0.5n，并且当发生设计洪水标准以下洪水或不发生洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上2-3m之间，当洪水规模即将或已达到设计洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上3m以上；当洪水规模达到或超过校核洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程高于水闸运行时的实时淤积高程0-1m；
19、当投用的钢筋混凝土门板数量n0不小于叠梁门门板总数量n的1/2时，即n0≥0.5n，并且当发生设计洪水标准以下洪水或不发生洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上1-2m之间，当洪水规模即将或已达到设计洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上2m以上；当洪水规模达到或超过校核洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程高于水闸运行时的实时淤积高程0-1m。
20、本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术提供的用于淤地坝取放水的水闸及运行方法，提高了黄土高原等地区淤地坝生态放水、取水和泄洪的效率和可靠性，节省了建筑物工程量，减少了金属结构的重量，降低了水闸金属结构磨损、腐蚀的风险，改善了淤地坝坝体的布置条件，更好地发挥了淤地坝生态效益，推动黄土高原、黄河流域生态保护和高质量发展。
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1.用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，包括地基基础（10），所述地基基础（10）顶部固接有第一侧墙（5）与第二侧墙（7），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）之间于所述地基基础（10）顶部固接有正面挡墙（1）与后背挡墙（15），所述正面挡墙（1）顶部设有平台（14），所述平台（14）上固接有混凝土叠梁门（2），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）顶部固接有启闭机室（11），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）内壁共同固接有胸墙（8），所述胸墙（8）顶部与所述启闭机室（11）固接，所述胸墙（8）与后背挡墙（15）之间固接有门库底板（16），所述门库底板（16）与平台（14）之间设有工作闸门（4），所述后背挡墙（15）底部开设有出水通孔。
2.根据权利要求1所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述后背挡墙（15）外侧于所述出水通孔处固接有出水口（9）。
3.根据权利要求2所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述胸墙（8）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）及门库底板（16）共同围成门库（3），所述胸墙（8）底标高高于所述平台（14）顶标高，所述胸墙（8）设
4.根据权利要求3所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述正面挡墙（1）截面呈“L”型，所述正面挡墙（1）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）、后背挡墙（15）及平台（14）形成跌水坑（6），所述跌水坑（6）的深度为所述正面挡墙（1）底部内顶面高程至所述出水通孔高程，所述跌水坑（6）的长度为正面挡墙（1）外侧至后背挡墙（15）外侧距离的1/2，所述正面挡墙（1）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）及后背挡墙（15）为一体浇筑的整体结构。
5.根据权利要求4所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述后背挡墙（15）的厚度为1.5-2.5m，所述正面挡墙（1）内侧面底部、底面与所述后背挡墙（15）内侧面底部、出水通孔内均铺设有第一防护钢板（13），所述后背挡墙（15）内侧面于所述平台（14）对应位置铺设有第二防护钢板（17），所述第二防护钢板（17）的高度为设计洪水位至平台（14）高程的1/3，所述第二防护钢板（17）的中点与所述平台（14）顶平齐。
6.根据权利要求5所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述平台（14）的顶部高程为最低设计取水位，所述平台（14）远离所述混凝土叠梁门（2）的一端与所述第二防护钢板（17）之间的距离为设计洪水位至所述平台（14）顶高程的0.2倍。
7.根据权利要求6所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述后背挡墙（15）内竖向设有通气孔（12），所述通气孔（12）延升至所述出水通孔内。
8.根据权利要求7所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述混凝土叠梁门（2）由若干个钢筋混凝土门板垂直叠放组成，所述混凝土叠梁门（2）的高度不小于设计最低取水位至校核洪水位的高度，所述混凝土叠梁门（2）的厚度为混凝土叠梁门（2）净宽的1/2，所述混凝土叠梁门（2）单侧嵌入门槽的深度为混凝土叠梁门（2）厚度的1/2，所述混凝土叠梁门（2）中心线到所述胸墙（8）的距离为所述混凝土叠梁门（2）厚度1.5-2.0倍。
9.用于淤地坝取放水的水闸的运行方法，其特征在于，根据权利要求8所述的用于淤地坝取放水的水闸，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的用于淤地坝取放水的水闸的运行方法，其特征在于，所述S1的具体过程为：当投用的钢筋混凝土门板数量N0小于钢筋混凝土门板总数量N的1/2时，即N0＜0.5N，并且当发生设计洪水标准以下洪水或不发生洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上2-3m之间，当洪水规模即将或已达到设计洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程时刻位于水闸运行时的实时淤积高程之上3m以上；当洪水规模达到或超过校核洪水时，保持混凝土叠梁门顶高程高于水闸运行时的实时淤积高程0-1m；
...【技术特征摘要】
1.用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，包括地基基础（10），所述地基基础（10）顶部固接有第一侧墙（5）与第二侧墙（7），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）之间于所述地基基础（10）顶部固接有正面挡墙（1）与后背挡墙（15），所述正面挡墙（1）顶部设有平台（14），所述平台（14）上固接有混凝土叠梁门（2），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）顶部固接有启闭机室（11），所述第一侧墙（5）与第二侧墙（7）内壁共同固接有胸墙（8），所述胸墙（8）顶部与所述启闭机室（11）固接，所述胸墙（8）与后背挡墙（15）之间固接有门库底板（16），所述门库底板（16）与平台（14）之间设有工作闸门（4），所述后背挡墙（15）底部开设有出水通孔。
2.根据权利要求1所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述后背挡墙（15）外侧于所述出水通孔处固接有出水口（9）。
3.根据权利要求2所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述胸墙（8）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）及门库底板（16）共同围成门库（3），所述胸墙（8）底标高高于所述平台（14）顶标高，所述胸墙（8）设于所述混凝土叠梁门（2）与工作闸门（4）之间，所述胸墙（8）与工作闸门（4）形成封闭挡水结构。
4.根据权利要求3所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述正面挡墙（1）截面呈“l”型，所述正面挡墙（1）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）、后背挡墙（15）及平台（14）形成跌水坑（6），所述跌水坑（6）的深度为所述正面挡墙（1）底部内顶面高程至所述出水通孔高程，所述跌水坑（6）的长度为正面挡墙（1）外侧至后背挡墙（15）外侧距离的1/2，所述正面挡墙（1）与第一侧墙（5）、第二侧墙（7）及后背挡墙（15）为一体浇筑的整体结构。
5.根据权利要求4所述的用于淤地坝取放水的水闸，其特征在于，所述后背挡墙（15）的厚度为1.5-2.5m，所述正面挡墙（1）内侧面底部、底面与所述后背挡墙（15）内侧面...
【专利技术属性】
技术研发人员：余鹏明，王波雷，马超，石盼盼，王军忠，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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