[發(fā)明專利]一種適用于農(nóng)田排水溝渠的可調(diào)式自排澇安全閘門

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410187370.0
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103938599A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 饒磊;王沛芳;朱煉兵;陶偉偉;汪雙君
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學常州校區(qū)
• 主分類號: E02B13/02
• 分類號: E02B13/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于農(nóng)田排水溝渠的可調(diào)式自排澇安全閘門，屬于農(nóng)業(yè)水土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

農(nóng)田排水溝渠是指天然形成的或由人工挖掘而成的輔助農(nóng)田排水的水道，通常由深度和寬度不同的若干條排水溝渠共同組成排水溝渠網(wǎng)絡，并與上游的灌溉溝渠一起共同調(diào)節(jié)農(nóng)田中的水分。農(nóng)田排水溝渠通常具有以下特點:溝渠形狀規(guī)則，深度較淺，水位變化幅度較大，與臨近的農(nóng)田土壤之間有著密切的物質(zhì)交換。作為農(nóng)田水利的重要基礎(chǔ)設(shè)施,?農(nóng)田排水溝渠為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到了保駕護航的作用,?同時對于維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平衡和流域生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展有著重要的作用。

農(nóng)田排水溝渠主要具有三方面的功能：一是降漬排澇功能，在雨水較多的時期,田間過多的積水可以通過農(nóng)田溝渠排走,?使得農(nóng)田不會被水淹沒；二是蓄水功能，在干旱少雨的季節(jié),?溝渠中存留的水分可以用來補充農(nóng)田水分虧缺,將農(nóng)田地下水位穩(wěn)定在合適的范圍；三是減少農(nóng)田中的營養(yǎng)物質(zhì)流失和降低污染的功能，在降雨初期，農(nóng)田土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)在雨水的沖刷和溶解作用下以顆粒態(tài)或溶解態(tài)離開土壤表面，逐漸匯集到農(nóng)田排水溝渠系統(tǒng)中，營養(yǎng)物質(zhì)可通過底泥截留吸附、植物吸收和微生物降解凈化等多種機制被截留和固定在排水溝渠系統(tǒng)中，并在土壤水分中緩慢的擴散而回到農(nóng)田中去，可提高營養(yǎng)物質(zhì)在農(nóng)田中的作用效率，同時也減少了高濃度氮、磷物質(zhì)過多的排出農(nóng)田造成下游水體的污染。

為了能充分發(fā)揮農(nóng)田排水溝渠的各項功能，通常需在溝渠中設(shè)置水堰或閘門。目前我國多數(shù)農(nóng)田排水溝渠中使用的是固定式水堰或人工控制閘門。固定式水堰多采用混凝土、石塊等砌成，高度不可調(diào)整，無法根據(jù)農(nóng)田的實際狀態(tài)來調(diào)整排水溝渠中的水位，且在洪澇期固定式水堰阻水現(xiàn)象明顯。人工控制閘門可通過閘門開啟度調(diào)整溝渠水位，但需要人工控制，對暴雨期的突發(fā)性水位變化響應不及時，容易造成農(nóng)作物被淹時間過長而導致減產(chǎn)損失。為此國外的農(nóng)田排水閘門中大量的使用計算機進行控制，可實時的監(jiān)控農(nóng)田及排水溝渠的狀態(tài)，但建設(shè)和運行成本較高。因此，開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、能方便地調(diào)節(jié)溝渠水位高度，且在農(nóng)田水位過高時能自動開啟進行排澇的安全閘門具有很好的實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對農(nóng)田排水溝渠中傳統(tǒng)的固定式水堰和人工控制閘門在使用過程中的缺點，本發(fā)明提出了一種適用于農(nóng)田排水溝渠的可調(diào)式自排澇安全閘門，通過調(diào)節(jié)閘門傾斜角度來調(diào)節(jié)水渠的水位，并在溝渠水位高度達到設(shè)定臨界高度時自動開啟閘門，以達到快速排澇的目的。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

一種適用于農(nóng)田排水溝渠的可調(diào)式自排澇安全閘門，包括閘體、閘門、閘門開啟裝置和閘門復位裝置。

作為優(yōu)選方案，上述閘體包括閘墩和橫梁，所述閘墩采用磚石和混凝土澆筑而成，底部固定于渠床上，用于支撐閘門結(jié)構(gòu)和抵抗水流沖擊；所述閘墩的上部水平安裝有四根透水管，四根透水管呈垂直排布且貫穿閘墩，所述橫梁固定于兩側(cè)閘墩的頂部，截面為“工”字型，采用鋼板焊接而成。

作為優(yōu)選方案，上述閘門包括底堰、活動閘門、鉸鏈、橫杠、支撐桿和可調(diào)鉸鏈，所述底堰下部固定于渠床中，兩側(cè)固定于閘墩上，所述活動閘門通過鉸鏈與底堰連接，能繞著底堰頂部轉(zhuǎn)動；所述活動閘門頂部對稱安裝有兩個可調(diào)鉸鏈，所述支撐桿一端固定于可調(diào)鉸鏈上，另一端與橫杠連接。

作為優(yōu)選方案，上述可調(diào)鉸鏈由固定筒、鉸鏈轉(zhuǎn)軸、鉸鏈座和緊固螺栓組成，所述固定筒能繞鉸鏈轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可調(diào)鉸鏈通過鉸鏈座固定于活動閘門上。

作為優(yōu)選方案，上述支撐桿為鋼管，一端插入可調(diào)鉸鏈的固定筒內(nèi)，并通過緊固螺栓固定，所述支撐桿可繞鉸鏈轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

作為優(yōu)選方案，上述閘門開啟裝置包括水箱、配重塊、擺桿和支座，所述擺桿一端與水箱連接，另一端與配重塊連接，所述擺桿中部安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸固定于閘墩上，所述擺桿能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；所述支座固定于閘墩上，位于擺桿的下方，用于限制擺桿運動及定位；所述水箱上部開口，可承接由透水管流出的水，水箱底部裝有漏水管，可避免由于降雨等原因使得水箱內(nèi)積水，造成閘門誤操作。

作為優(yōu)選方案，上述擺桿為“T”型，其“T”型頭部與配重塊連接，尾部與水箱連接，所述支座位于擺桿的“T”形頭部下方。

作為優(yōu)選方案，上述閘門復位裝置包括滾筒、滾筒支架、減速箱、手輪和拉索，所述減速箱固定于橫梁上，所述減速箱具有一根輸入軸和兩根對稱的輸出軸，在減速箱的輸入軸上固定有手輪，所述減速箱的兩個輸出軸分別與兩側(cè)的滾筒連接，所述滾筒固定于滾筒支架上，并能繞中心軸轉(zhuǎn)動；所述拉索一端固定于活動閘門的上邊緣上，另一端繞在滾筒上，通過轉(zhuǎn)動手輪能使?jié)L筒轉(zhuǎn)動，從而帶動拉索將活動閘門提起或放下。