【技术实现步骤摘要】
本技术涉及水利工程中的一种取水口结构，具体涉及一种位于山区河道无人值守，行洪时自动开闸取水、洪水过后自动关闭的无压洞首部取水口结构。
技术介绍
1、水网工程是完善水资源优化配置体系的重要手段，采用无压洞自分散的冲沟引洪水至水库集中调蓄，即可减轻山区支流洪涝灾害，又可将洪水集中存储在一定库容的水库实现洪水资源化利用。
2、自支流小河道引水，考虑生态环境保护，枯水期不宜引水，丰水期也要下泄30％～40％的生态流量，即需要无压洞首部取水口行洪期自动开启闸门取水，水位降落后闸门自动关闭。山区冲沟本身交通条件差，巡视及管理难度也较大，这就对无压洞首部取水口的闸门自动化运行提出了较高的要求。而山区新建控制闸的配套电力线路修建成本高、难度大，故有必要寻求能在无压洞首部无需配电即可自动运行的取水口结构。
3、无压洞首部取水口采用水力自控上翻式翻板门自动化水平较高且节能，但高程上无法分层设置，一旦被漂浮物卡塞不能自动翻板，严重影响防洪安全；洪水过后，翻板门再关上时也容易被异物卡住，造成大量漏水，人工清理费时费力。
4、中国专利cn115075200b公布了一种水力自动启闭闸门，用于双层河道的下层暗河进口，包括引水渠和控制闸，控制闸包括三联槽、浮筒、支架、闸门和压板，通过浮筒带动分层设置的闸门升降，可实现闸门全自动启闭的功能，并适用于山塘提升改造，但该结构无法直接用在无压洞首部取水口。
5、综合考虑水网工程无压洞首部取水口洪水期引洪、枯水期关闭、交通条件差的现实需求，故有必要提供一种启闭节能、运行可靠
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无压洞首部取水口结构，用于山区冲沟或支流小河道，通过布置在河道上游的引水渠在上游河道水位超过设计高程时引水至取水口水槽，水槽内的浮筒随槽内水位升降，带动分层设置的闸门同步上、下升降，结合分层的底板、胸墙与顶板间的孔口，实现水位上升超过设计高程时闸门可自动全开、水位降落低于设计高程时闸门可自动全关的功能。
2、本技术所采用的技术方案是：
3、一种无压洞首部取水口结构，包括引水渠和控制闸。所述控制闸上游设有箱涵连接河道，控制闸位于箱涵和输水隧洞之间；所述引水渠位于所述控制闸同侧岸坡，引水渠入口位于河道上游，沿岸坡顺坡布置，末端连接控制闸。输水隧洞为无压洞，一般采用城门洞型断面，与控制闸连接部位设渐变段。箱涵两侧与护岸挡墙连接，起沟通控制闸两侧交通的作用，满足控制闸运行期交通要求。
4、进一步地，所述控制闸包括三联槽、浮筒、支架、闸门和压板。三联槽为钢筋混凝土结构，包括泄水道、水槽、胸墙、门槽、顶板、连通管和排水管；泄水道位于三连槽的中间，是所述控制闸的过流通道，泄水道的底部为底板，两侧为墩墙，上游段为u形槽结构，下游段在u形槽中间设有顶板，泄水道上、下游分别连接箱涵和输水隧洞；水槽位于泄水道两侧，是容纳浮筒的容器；胸墙位于泄水道内，在泄水道底板与顶板间分段间隔布置，实现闸门分层布置；门槽位于泄水道两侧的墩墙内，为空腔结构；顶板位于泄水道下游段，l形布置，水平方向起连接两侧墩墙和内置连通管的作用，竖直方向支撑山体边坡；连通管位于顶板内，贯通泄水道两侧的水槽，用于平衡两侧水槽水位；排水管的进口位于水槽侧壁底部，埋管至泄水道内，是两侧水槽的放水通道。浮筒为中空壳体，位于两侧水槽内，顶部与支架连接，可随水槽内的水位上下浮动，从而带动闸门升降。所述闸门位于所述泄水道孔口部位，闸门设置有若干道，关闭时可以封闭顶板以下各层孔口，开启时位于胸墙或顶板上游侧，避免影响孔口过流。所述压板位于泄水道两侧与水槽间的闸墩顶部，可采用螺栓及橡胶垫片固定在闸墩上，对支架的横梁起限位作用，当水槽内水位上升，带动浮筒及支架上升时，限制各级闸门顶部分别与胸墙、顶板齐平后便维持该高度不再上升。
5、进一步地，所述引水渠在水槽部位孔口还可增设格栅，避免杂物进入水槽。
6、进一步地，所述胸墙在与闸门连接的部位还可内置磁吸，减少闸门振动以及闸门与胸墙间的空隙，减少渗漏。
7、进一步地，所述支架为连接浮筒和闸门的桁架结构，采用不锈钢制作，包括横梁、连杆、铰轴和花兰螺母。横梁为中空方钢，在所述泄水道的两侧水槽内与连杆焊接固定，在所述门槽部位与连杆采用铰轴连接；每道闸门设置有若干根连杆，所述水槽内连杆直接连接横梁和所述浮筒；所述门槽部位的连杆顶部通过铰轴连接横梁，连杆底部与所述闸门焊接，中部设用于调节连杆长度的花兰螺母。
8、进一步地，所述闸门可采用防腐钢闸门或不锈钢闸门，外包仿生薄壁防撞层，避免磕碰变形；闸门数量和高度可根据输水隧洞过流要求，当闸门自重较大时，相应增加水槽宽度和浮筒长度即可。
9、进一步地，为改善引水效果，河道在控制闸下游可配套设置挡水溢流堰。
10、本技术的有益效果是：
11、1、启闭节能。从上游河道引水至水槽，利用水槽内的水位升降带动浮筒上下运行，从而控制闸门启闭，无需配电。
12、2、运行可靠。引水渠自河道上游断面引水，避免水槽在取水口所在的河段直接引水闸门频繁升降问题；封闭的水槽不参与行洪，避免了动力机构被漂浮物卡塞影响防洪安全的问题；孔口多层设置，个别孔口闸门万一被漂浮物卡塞也不致影响引洪。
13、3、安装简便。控制闸基本与地坪齐平，无上部建筑，边坡开挖高度低且与周边环境融合，无大型闸门或启闭机，结构小巧，降低了施工及安装难度，从而降低了对山区新建交通道路标准的要求。
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1.一种无压洞首部取水口结构，其特征在于：包括引水渠和控制闸；所述控制闸的上游设箱涵连接河道，控制闸位于箱涵和输水隧洞之间，输水隧洞为无压洞，与控制闸连接部位设渐变段；所述引水渠位于所述控制闸同侧岸坡，引水渠入口位于河道上游，沿岸坡顺坡布置，末端连接控制闸；箱涵两侧与护岸挡墙连接；
2.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述引水渠在所述水槽部位孔口设置有格栅。
3.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述胸墙在与所述闸门连接的部位内置有磁吸。
4.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述支架为连接所述浮筒和所述闸门的桁架结构，采用不锈钢结构，包括横梁、连杆、铰轴和花兰螺母；横梁为中空方钢，在所述泄水道的两侧水槽内与连杆焊接固定，在所述门槽部位与连杆采用铰轴连接；每道所述闸门设置有若干根连杆，所述水槽内连杆直接连接横梁和所述浮筒；所述门槽部位的连杆顶部通过铰轴连接横梁，连杆底部与所述闸门焊接，中部设有用于调节连杆长度的花兰螺母。
5.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特
6.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述控制闸下游的河道中配套设置有挡水溢流堰。
7.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述输水隧洞采用城门洞型断面。
8.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述压板采用螺栓及橡胶垫片固定在所述闸墩上。
...【技术特征摘要】
1.一种无压洞首部取水口结构，其特征在于：包括引水渠和控制闸；所述控制闸的上游设箱涵连接河道，控制闸位于箱涵和输水隧洞之间，输水隧洞为无压洞，与控制闸连接部位设渐变段；所述引水渠位于所述控制闸同侧岸坡，引水渠入口位于河道上游，沿岸坡顺坡布置，末端连接控制闸；箱涵两侧与护岸挡墙连接；
2.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述引水渠在所述水槽部位孔口设置有格栅。
3.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述胸墙在与所述闸门连接的部位内置有磁吸。
4.根据权利要求1所述的无压洞首部取水口结构，其特征在于：所述支架为连接所述浮筒和所述闸门的桁架结构，采用不锈钢结构，包括横梁、连杆、铰轴和花兰螺母；横梁为中空方钢，在所述泄水道的两侧水槽内与连杆焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖勇，黄海杨，陈雯，
申请(专利权)人：浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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