[發(fā)明專利]伸縮式自動控水丁壩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610175296.X
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105780720B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘亮;潘云文;孫建云;劉珺潔;韓正國
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02B5/08
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司50212
• 代理人: 伍倫辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于河流治理領(lǐng)域，具體涉及一種伸縮式自動控水丁壩。

背景技術(shù)

丁壩是用于河流治理的水工建筑物，因?yàn)樗欢伺c河岸相接，另一端伸到水域中，與堤岸構(gòu)成“丁”字形，因此稱丁壩。丁壩的主要功能為保護(hù)河岸不受來流直接沖蝕而產(chǎn)生淘刷破壞，同時(shí)它也在改善航道、維護(hù)河相以及保護(hù)水生態(tài)多樣化等方面發(fā)揮著重要作用。國務(wù)院2014年政府工作報(bào)告中提出了“依托黃金水道、建設(shè)長江經(jīng)濟(jì)帶”的發(fā)展戰(zhàn)略，給我國內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)發(fā)展帶來了重大契機(jī)。隨著內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展和船型尺度的加大，現(xiàn)有許多河段的航道條件已難以適應(yīng)新形勢下的船舶通行要求，迫切需要通過航道建設(shè)來提升航道等級，改善通航條件。天然河道常存在水深不足、水流流態(tài)險(xiǎn)惡、灘險(xiǎn)群集等礙航現(xiàn)象，為調(diào)整航運(yùn)水深，改善通航條件，提升航道等級，提高水運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益，就必須對其進(jìn)行整治。丁壩因具有束窄河道，壅高水位，調(diào)整局部流態(tài)，增加航運(yùn)水深，改善通航條件之功用而被廣泛應(yīng)用于航道整治中。

現(xiàn)有航道整治中，丁壩多布置為固定不可動的“丁”字形建筑結(jié)構(gòu)，壩根與河岸相連，壩頭延伸向河心，壩軸線與來流方向正交或斜交。該形式丁壩雖具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下不足：(1) 河流的通航與防洪功能往往具有一定的矛盾性，丁壩壅水及束流對汛期防洪可能產(chǎn)生影響，同時(shí)丁壩結(jié)構(gòu)也易受到洪水沖刷破壞。(2) 丁壩為固定建筑結(jié)構(gòu)，對水位調(diào)節(jié)功能較為有限，缺乏自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，無法根據(jù)來流量大小進(jìn)行適用性水位調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種航道水位調(diào)節(jié)能力高，能夠更好地滿足河流的通航與防洪要求，提高自身保護(hù)效果，能夠適應(yīng)汛旱期水位變化較大河流使用的伸縮式自動控水丁壩。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種伸縮式自動控水丁壩，包括整體呈豎向設(shè)置的壩體，其特征在于，壩體外端段伸出于河道內(nèi)，壩體內(nèi)端段設(shè)于河岸，且壩體內(nèi)端段上連接設(shè)置有伸縮傳動機(jī)構(gòu)，伸縮傳動機(jī)構(gòu)和一個(gè)動力機(jī)相連，繼而實(shí)現(xiàn)壩體內(nèi)外方向的伸縮移動。

這樣，本發(fā)明能夠靠伸縮傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壩體往河道內(nèi)的伸縮調(diào)節(jié)，當(dāng)旱期河道水位低時(shí)，通過控制壩體向河道內(nèi)伸出以壅高航道水位，保證航道通暢；當(dāng)汛期水位過高時(shí)，通過控制壩體縮回，以降低水位，達(dá)到防汛效果，同時(shí)也能夠更好地保護(hù)壩體不受水流沖刷破壞，延長使用壽命。

作為優(yōu)化，所述河岸上沿垂直于河岸邊緣方向向外設(shè)置有丁壩滑槽，壩體內(nèi)端段下部可滑動配合在丁壩滑槽內(nèi)。

這樣，丁壩滑槽的設(shè)置首先為丁壩提供伸縮空間，其次約束丁壩的移動方向，提高抗水流沖擊能力。

作為優(yōu)化，所述伸縮傳動機(jī)構(gòu)，包括固定于壩體內(nèi)端并往河岸方向延伸的推拉桿，推拉桿上沿長度方向設(shè)置有一段齒條段，伸縮傳動機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)和所述齒條段嚙合的傳動齒輪，傳動齒輪和動力機(jī)相連并能夠靠其帶動旋轉(zhuǎn)。

這樣，具有結(jié)構(gòu)簡單，控制穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

作為優(yōu)化，還包括自動調(diào)控系統(tǒng)，自動調(diào)控系統(tǒng)包括水位監(jiān)測部分結(jié)構(gòu)和正反轉(zhuǎn)控制部分結(jié)構(gòu)，所述水位監(jiān)測部分結(jié)構(gòu)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測河道水位，所述正反轉(zhuǎn)控制部分結(jié)構(gòu)用于將監(jiān)測獲得的水位和預(yù)設(shè)值比較，并根據(jù)比較結(jié)果當(dāng)監(jiān)測水位低于預(yù)設(shè)水位范圍時(shí)，控制動力機(jī)輸出正轉(zhuǎn)帶動壩體伸出；當(dāng)監(jiān)測水位高于預(yù)設(shè)水位范圍時(shí)控制動力機(jī)輸出反轉(zhuǎn)帶動壩體縮回；當(dāng)監(jiān)測水位位于預(yù)設(shè)水位范圍時(shí)，控制動力機(jī)停止工作。

這樣，可以實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)控調(diào)節(jié)，使得壩體根據(jù)水位高度自動實(shí)現(xiàn)伸出和縮回，無需人工干涉，提高自動化程度。

作為優(yōu)化，所述水位監(jiān)測部分結(jié)構(gòu)包括位于河岸上的一個(gè)監(jiān)控池，監(jiān)控池底部通過連通管道和壩體上游的河道底部連通設(shè)置，監(jiān)控池內(nèi)設(shè)置有一個(gè)浮球，浮球上豎直向上設(shè)置有一根用于指示水位變化情況的水位監(jiān)測桿。

這樣，依靠單獨(dú)設(shè)置一個(gè)和河道連通的監(jiān)控池來反映水位，并靠浮球和水位監(jiān)測桿，能夠更好地將將水位變化情況反饋到水位監(jiān)測桿上部位置，故能夠更方便地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和調(diào)控。

作為優(yōu)化，所述連通管道設(shè)置有多根。

這樣，連通管道可以小型化，更加利于減弱河道水位漲落所引起監(jiān)控池中水位的振蕩。具體實(shí)施時(shí)，連通管道內(nèi)設(shè)置有閥門，方便連通管道的啟閉控制。

作為優(yōu)化，所述連通管道位于河道底部的外端端面朝向河道下游方向傾斜設(shè)置。

這樣，可以防止水流因動能轉(zhuǎn)化為勢能而使監(jiān)控池中的水位偏高，保證水位監(jiān)測的穩(wěn)定可靠。