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摘要：水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。水力自控翻板闸随来水流量的增加或减少而准确、及时地自动加大或减少闸门开启度，自动控制下泄流量与闸前来水流量之间的动态平衡，及时在洪水期泄洪以及洪水过程后拦截洪水尾水，为枯水期预存水量。翻板闸以其独特的魅力在民生水利工程得到了广泛的运用，为民生水利科学化、人文化、生态化建设作出了较大的贡献。
关键词；中央一号文件民生水利翻板闸水力自控生态建设
1.前言
2011年度中央一号文件聚焦水利，加快水利改革发展，不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。文件强调，把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措，大力发展民生水利，努力走出一条中国特色的水利现代化道路。
我区水资源蕴藏量较为丰富，人均占有水资源量3400立方米，为全国平均水平的1.44倍，平均每平方公里蓄能167千瓦，为全国平均水平的1.5倍。但是，我区自然地理环境特殊，降雨时空分布不均，季节性干旱突出，加之全区呈典型的喀斯特地貌，水资源利用难度大，工程性缺水问题十分严重。
根据新农村水利扶贫及水利建设规划，实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，应用先进科学技术，大力发展民生水利。翻板闸结构近年来以简单有效的原理迅速占领市场，并在民生水利工程中得到了广泛运用。
2.翻板闸技术概述
2.1 运行原理
水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。当闸前来水流量加大时，作用在闸门门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力对转动中心的力矩之和大于门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩之和，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度自动加大，直到这两组力矩之和相等，即不平衡力矩为零时，闸门在新的开启度位置上保持平衡；当闸前来水流量减少时，作用在门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力矩之和小于门叶自重对转动中心的力矩时，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度减小，直到不平衡力矩减少至零时，闸门在新的较小开度位置上保持平衡。
2.2 型式与构造
水力自控翻板闸坝主要由翻板闸门、隔墩、边墩、门下的固定坝体以及上游防身设施和下游消能防冲设施。翻板闸门由门叶、运转机构和支墩组成。按闸门开启过程中的情况分为渐开型和非渐开型，渐开式又分为曲线铰式、无限铰式、滚轮连杆式、双支点复合运动式、曲线渐开式和滑块式；非渐开型又分为双铰轴式、多铰轴式和多铰连杆滑块式。
2.3 运行特点
水力自控翻板闸随来水流量的增加或减少而准确、及时地自动加大或减少闸门开启度，自动控制下泄流量与闸前来水流量之间的动态平衡，及时在洪水期泄洪以及洪水过程后拦截洪水尾水，为枯水期预存水量。闸门启动后，形成门顶堰流和门底孔流两种出流模式，门顶堰流能使河道漂浮物顺利过闸，门底孔流流速较高，便于冲沙冲淤。同一枢纽上的所有翻板闸门能够在水利作用下同步开启，单宽流量均匀，不会发生单宽流量集中甚至发生折冲水流现象，从而有利于下游河床及河岸的稳定，也有利于生态环境保护。闸门启闭不需要人为操作，也不需要外加动力设备，投资省、造价低，施工迅速，工期短。
3.翻板闸的技术优势
翻板闸坝的主要功能是挡水和泄洪，目前常用的挡水及泄洪建筑物有钢闸门、翻板闸、橡胶坝等。
3.1 运行条件优势
钢闸门运行方式是根据洪水流量人为调节启闭机开度，可保持一定的工作水头；翻板闸运行方式是根据洪水水位自动控制闸门开度，可保持一定的工作水头；橡胶坝运行方式是水位超过坝顶一定水头时放空坝袋，此时无工作水头，洪水过后需用外加动力充水蓄满坝袋。三者相比较，翻板闸的水力自控运行方式简单而有效，自控水位及时、准确，运行时稳定性较好，并且使用年限较长，更容易得到市场的青睐。
3.2 管理条件优势
橡胶坝坝袋正常运行年限不高，坝袋长期裸露在空气中易老化变形，需要定期维护、更换，运行成本较高。橡胶坝坝袋充排水以及钢闸门启闭需要配置动力设施及启闭设备，其工作运行受电力资源控制，电源供给出现问题时橡胶坝和钢闸门就不能正常运行。而翻板坝正常运行年限较长，管理方便，不需要人工操作，运行成本较低，还不受电源的影响，其管理条件优势明显。
3.3 施工条件优势
翻板闸是混凝土预制件，安装快速，施工协调性简单，不受施工场地影响。坝袋及钢闸门安装精度要求较高，施工协调性较为复杂。
3.4 经济投资优势
同等条件下，经同样工程项目比较，翻板闸门比钢闸门节约30%~50%，比橡胶坝袋节约15%~25%，翻板闸门比橡胶坝袋和钢闸门经济投资优势明显。
4.翻板闸运用范圍
翻板闸在民生水利工程中运用较广，可用于洪水暴涨暴落的山区水库溢洪道改造，自动调节库容，确保水库泄洪安全；可用于中小型水电站，根据水文要素，结合装机容量要求，得到较大的经济效益；可用于城市河道水环境治理，改善城市生态环境，自动调节河道下泄洪量，提高城市防洪能力，为城市居民打造亲水平台，也为城市环境建设增添灵气；可用于城市园林工程，水流从门顶越过形成一道亮丽的人工瀑布，瀑布上游是碧波荡漾的人工湖泊；可用于航运枢纽及农田灌溉，确保蓄水要求，自动调节水位，满足通航水深及农田灌溉用水需要。
5.结束语
翻板闸以其水力自控的特点，大大降低了工程造价和后期管理经费，运行过程无需任何动力设施，节约能源，泄洪及时准确，保证库区行洪安全。超过门顶可允许少量泄水，能保持河道原有生态系统，且闸门材料为混凝土预制件，对河道水质不会产生任何污染。翻板闸可提高城市防洪应对能力，改善城市生态景观，形成的人工湖泊可增加当地的水库容量和湿度指数，从整体上盖上了当地的生态小气候，与周围环境互补协调，可有效提高旅游景区的整体美观度。因此翻板闸以其独特的魅力在民生水利工程得到了广泛的运用，为民生水利科学化、人文化、生态化建设作出了较大的贡献。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词；中央一号文件民生水利翻板闸水力自控生态建设
1.前言
2011年度中央一号文件聚焦水利，加快水利改革发展，不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。文件强调，把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措，大力发展民生水利，努力走出一条中国特色的水利现代化道路。
我区水资源蕴藏量较为丰富，人均占有水资源量3400立方米，为全国平均水平的1.44倍，平均每平方公里蓄能167千瓦，为全国平均水平的1.5倍。但是，我区自然地理环境特殊，降雨时空分布不均，季节性干旱突出，加之全区呈典型的喀斯特地貌，水资源利用难度大，工程性缺水问题十分严重。
根据新农村水利扶贫及水利建设规划，实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，应用先进科学技术，大力发展民生水利。翻板闸结构近年来以简单有效的原理迅速占领市场，并在民生水利工程中得到了广泛运用。
2.翻板闸技术概述
2.1 运行原理
水力自控翻板闸的启闭原理是杠杆平衡与转动。当闸前来水流量加大时，作用在闸门门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力对转动中心的力矩之和大于门叶自重和运转机构的阻力对转动中心的力矩之和，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度自动加大，直到这两组力矩之和相等，即不平衡力矩为零时，闸门在新的开启度位置上保持平衡；当闸前来水流量减少时，作用在门叶上的水压力和水流对门叶的摩擦力以及运转机构的阻力对转动中心的力矩之和小于门叶自重对转动中心的力矩时，在不平衡力矩的作用下，闸门开启度减小，直到不平衡力矩减少至零时，闸门在新的较小开度位置上保持平衡。
2.2 型式与构造
水力自控翻板闸坝主要由翻板闸门、隔墩、边墩、门下的固定坝体以及上游防身设施和下游消能防冲设施。翻板闸门由门叶、运转机构和支墩组成。按闸门开启过程中的情况分为渐开型和非渐开型，渐开式又分为曲线铰式、无限铰式、滚轮连杆式、双支点复合运动式、曲线渐开式和滑块式；非渐开型又分为双铰轴式、多铰轴式和多铰连杆滑块式。
2.3 运行特点
水力自控翻板闸随来水流量的增加或减少而准确、及时地自动加大或减少闸门开启度，自动控制下泄流量与闸前来水流量之间的动态平衡，及时在洪水期泄洪以及洪水过程后拦截洪水尾水，为枯水期预存水量。闸门启动后，形成门顶堰流和门底孔流两种出流模式，门顶堰流能使河道漂浮物顺利过闸，门底孔流流速较高，便于冲沙冲淤。同一枢纽上的所有翻板闸门能够在水利作用下同步开启，单宽流量均匀，不会发生单宽流量集中甚至发生折冲水流现象，从而有利于下游河床及河岸的稳定，也有利于生态环境保护。闸门启闭不需要人为操作，也不需要外加动力设备，投资省、造价低，施工迅速，工期短。
3.翻板闸的技术优势
翻板闸坝的主要功能是挡水和泄洪，目前常用的挡水及泄洪建筑物有钢闸门、翻板闸、橡胶坝等。
3.1 运行条件优势
钢闸门运行方式是根据洪水流量人为调节启闭机开度，可保持一定的工作水头；翻板闸运行方式是根据洪水水位自动控制闸门开度，可保持一定的工作水头；橡胶坝运行方式是水位超过坝顶一定水头时放空坝袋，此时无工作水头，洪水过后需用外加动力充水蓄满坝袋。三者相比较，翻板闸的水力自控运行方式简单而有效，自控水位及时、准确，运行时稳定性较好，并且使用年限较长，更容易得到市场的青睐。
3.2 管理条件优势
橡胶坝坝袋正常运行年限不高，坝袋长期裸露在空气中易老化变形，需要定期维护、更换，运行成本较高。橡胶坝坝袋充排水以及钢闸门启闭需要配置动力设施及启闭设备，其工作运行受电力资源控制，电源供给出现问题时橡胶坝和钢闸门就不能正常运行。而翻板坝正常运行年限较长，管理方便，不需要人工操作，运行成本较低，还不受电源的影响，其管理条件优势明显。
3.3 施工条件优势
翻板闸是混凝土预制件，安装快速，施工协调性简单，不受施工场地影响。坝袋及钢闸门安装精度要求较高，施工协调性较为复杂。
3.4 经济投资优势
同等条件下，经同样工程项目比较，翻板闸门比钢闸门节约30%~50%，比橡胶坝袋节约15%~25%，翻板闸门比橡胶坝袋和钢闸门经济投资优势明显。
4.翻板闸运用范圍
翻板闸在民生水利工程中运用较广，可用于洪水暴涨暴落的山区水库溢洪道改造，自动调节库容，确保水库泄洪安全；可用于中小型水电站，根据水文要素，结合装机容量要求，得到较大的经济效益；可用于城市河道水环境治理，改善城市生态环境，自动调节河道下泄洪量，提高城市防洪能力，为城市居民打造亲水平台，也为城市环境建设增添灵气；可用于城市园林工程，水流从门顶越过形成一道亮丽的人工瀑布，瀑布上游是碧波荡漾的人工湖泊；可用于航运枢纽及农田灌溉，确保蓄水要求，自动调节水位，满足通航水深及农田灌溉用水需要。
5.结束语
翻板闸以其水力自控的特点，大大降低了工程造价和后期管理经费，运行过程无需任何动力设施，节约能源，泄洪及时准确，保证库区行洪安全。超过门顶可允许少量泄水，能保持河道原有生态系统，且闸门材料为混凝土预制件，对河道水质不会产生任何污染。翻板闸可提高城市防洪应对能力，改善城市生态景观，形成的人工湖泊可增加当地的水库容量和湿度指数，从整体上盖上了当地的生态小气候，与周围环境互补协调，可有效提高旅游景区的整体美观度。因此翻板闸以其独特的魅力在民生水利工程得到了广泛的运用，为民生水利科学化、人文化、生态化建设作出了较大的贡献。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看