[發明專利]多沙河流的深孔控泄結構

在審

• 申請號: 202210543493.8
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114703814A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 楊順群;王振凡;陳麗曄;邢建營;朱天平;王美齋;張雪才;侯慶宏;李森
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B7/42
• 分類號: E02B7/42;E02B7/52;E02B7/54;E02B1/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 杜雪麗

本發明公開了一種多沙河流的深孔控泄結構，包括深孔閘室流道和設置在所述深孔閘室流道閘口處的偏心鉸弧形閘門，其特征在于：所述偏心鉸弧形閘門的面板自其底緣向上1.5～2.0m范圍內采用06Cr13Ni4Mo材料制成；偏心鉸弧形閘門的門體底緣為曲線結構。本發明的偏心鉸弧形閘門的門體采用不同材質制成，其中面板的下部采用高強度的06Cr13Ni4Mo制成，增強門體下緣的結構強度，進而提高閘門的耐磨蝕性能；本發明通過對閘門底緣曲線進行合理的設計，閘門底緣的曲線方程采用橢圓曲線，耐磨面板底部沿水流向為橢圓長軸，耐磨面板垂直水流向為橢圓短軸，使水流通過底緣使平順，避免高速水流在此處產生氣蝕。

技術領域

本發明涉及河流的控泄領域，尤其是涉及一種多沙河流的深孔控泄結構。

背景技術

近年來，多沙河流（如黃河）常采用降低水位排沙的方法來延長水庫攔沙庫容運行年限，使庫區粗顆粒高硬度泥沙通過流道閘孔排入下游。然而，低水位排沙運行方式對弧形閘門底緣及流道底部產生更加嚴重頻繁的磨蝕破壞。具體地：

在開閘控泄時，通過控制閘門底緣的高度來控制下泄流量，在此過程中含沙量較大的高速水流直接與閘門底緣接觸，高速水流通過閘門底緣后突然擴散使水流壓能瞬間轉化為動能，流速突然加大，對閘門底緣產生空蝕破壞；

目前，閘室流道的閘孔尺寸多為方形或矩形，且閘室段寬度方向兩側采用收縮。而對于深孔泄洪排沙建筑物，布置位置低，高水頭勢必產生高流速，高速水流由圓形斷面向方形或矩形斷面行進過程中，尤其局開閘孔出流狀態，流道底部兩側體型突變處高速水流產生空蝕及磨蝕破壞。

為此，現有技術利用螺栓在閘門底緣上加裝耐磨板，螺孔周邊利用環氧砂漿覆蓋并磨平，然而環氧砂漿的敷面結合強度有限，導致螺栓孔附近、分縫結合部位及上部面板出現蝕坑破壞，無法從根本上解決閘門底緣和閘室的磨蝕問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種多沙河流的深孔控泄結構，有效避免閘室底緣和閘室流道內出現磨蝕，延長了閘門和深孔閘室流道的使用壽命。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述的多沙河流的深孔控泄閘門，包括深孔閘室流道和設置在所述深孔閘室流道閘口處的偏心鉸弧形閘門，所述偏心鉸弧形閘門的面板自其底緣向上2.0～3.0m范圍內采用06Cr13Ni4Mo材料制成；偏心鉸弧形閘門的門體底緣為曲線結構，其曲線方程為：

。

有益效果是：本發明的偏心鉸弧形閘門的門體采用不同材質制成，其中面板的下部采用高強度的06Cr13Ni4Mo制成，增強門體下緣的結構強度，進而提高閘門的耐磨蝕性能；本發明通過對閘門底緣曲線進行合理的設計，閘門底緣的曲線方程采用橢圓曲線，耐磨面板底部沿水流向為橢圓長軸，耐磨面板垂直水流向為橢圓短軸，使水流通過底緣使平順，避免高速水流在此處產生氣蝕。

進一步地，所述深孔閘室流道自上游向下游依次為平流段、突跌段和突擴段；

所述平流段位于所述偏心鉸弧形閘門的上游，平流段的兩第一側墻豎向設置，兩所述第一側墻和平流段的底壁通過圓弧段連接在一起，所述底壁的中部具有一沿水流方向設置的后蓋板；

所述突跌段設置在偏心鉸弧形閘門的下游，且突跌段具有通氣孔；

所述突擴段位于偏心鉸弧形閘門的下游，其具有第一突擴段和第二突擴段，所述第一突擴段的兩側墻和第二突擴段的兩側墻均向外突擴，第一突擴段設置有垂直于水流方向的第一摻氣孔，第二突擴段設置有垂直于水流方向的第二摻氣孔。

有效果是：本發明將平流段的第一側墻豎向設置，使高速水流平順通過平流段，有效減少高速水流對平流段側墻的沖刷，延長側墻的使用壽命；

本發明的通氣孔和摻氣孔能夠有效確保水舌中的摻氣量，避免高速含沙逆流直接沖擊閘門后側的側墻，減少沖蝕，延長閘后側墻的使用壽命。

更進一步地，偏心鉸弧形閘門的面板的厚度≥30mm，且采用耐磨材質制成，有效提高閘門下部的抗沖蝕性能，延長閘門的使用壽命；