一种干渠向支渠分水的自动调控装置的制造方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:10681318阅读:522来源:国知局
一种干渠向支渠分水的自动调控装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种干渠向支渠分水的自动调控装置,包括可拆装门槽、对开门、联动杆、和浮动组件,所述对开门通过可拆装门槽设置于分水井的进水管内侧,所述联动杆下部与对开门连接,上部与浮动组件连接,所述浮动组件包括用于装水的空箱承台,且该空箱承台内设有用于防止水回流的拍门;分水井水位上升时,浮动组件的空箱承台内进水,同时浮动组件在浮力的作用下上升,从而带动联动杆向上移动,对开门在联动杆的带动下闭合,分水井水位下降时,浮动组件在自重及空箱承台内水的自重下下降,从而带动联动杆向下移动,对开门在联动杆的带动下开启。与现有技术相比,本发明具有使各支渠流量均衡、有效控制支渠水位、便于管理等优点。
【专利说明】
-种干渠向支渠分水的自动调控装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种分水调控装置,尤其是设及一种干渠向支渠分水的自动调控装 置。
【背景技术】
[0002] 为了实现田、水、路、林、村综合整理,增加有效耕地面积,提高农业基础设施配套 水平,改善农业生产条件和生态环境,提高机械化耕作水平,促进农业规模化经营,推进农 村建设和现代农业发展,全国正在积极发展±地开发整理项目。±地开发整理可分为=种 类型:±地整理、±地复星、±地开发。±地开发整理项目实施内容包括±地平整、水源工 程、灌概工程、排水工程、道路工程等,其中灌概工程尤其是输水工程的设计直接影响到工 程质量的好坏及后期管理的难易程度。
[0003] 对于大面积的±地开发整理建设项目,项目区内输水工程应布置2~3级固定的管 道或渠道。w布置2级固定渠道(干渠、支渠)为例,干渠水位主要受渠首(通常为累站前池) 水位w及干渠纵向坡降的控制,根据设计规范及工程经验,干渠水力坡降一般为1/2000,即 每1000m,干渠内水面将降低0.5m。由于水力坡降的存在,对支渠流量、水位的控制会产生诸 多不利的影响。
[0004] (1)考虑到灌概的要求,支渠的渠尾水位只需要高出其控制面积内田块高程0.1~ 0.2m,而田块的标高主要受现状地形的控制,有一定的起伏且无规律。但是受干渠内水位的 影响,各支渠渠首水位从干渠渠尾至干渠渠首逐渐提高,为防止支渠的水溢出,通常从干渠 渠尾至干渠渠首逐渐提高支渠的渠顶高程,运样不仅增加了支渠的工程量,增加了工程投 资,还增大的支渠的占地面积,减少了耕地率,除此之外,由于支渠水面超出地面高程较多, 支渠放水口需采用消能措施。
[0005] (2)由于常用的阳管、钢管、钢筋混凝±管等管材内径均有一定的模数,通常干渠 沿线仅布置1~巧巾不同管径的管道向支渠分水。根据管道有压流计算方法,相同管径条件 下,进出口水位差越大,管道的过流流量也就越大。在各田块高程基本相同的情况下,支渠 距离干渠渠首越近,支渠的分水流量越大,田块灌概需要的时间越短;支渠距离干渠渠首越 远,支渠的分水流量越小,田块灌概需要的时间越长,各支渠的分水流量及灌水时间及其不 均,甚至出现最后一块田块还没上水,第一块田块已灌满的极端情况。
[0006] (3)为控制支渠的水位、流量,通常采用在支渠渠首布置分水闽(阀)n井,通过闽 (阀)口的启闭,控制支渠的水位、流量。但由于干渠沿线的分水闽(阀)n井较多,且某个闽 (阀)n开度固定的情况下,干渠水位的变动及其余闽(阀)n开度的调整都会影响该分水井 的水位、流量,各闽(阀)n难w设定一个固定的开度,目前的管理主要还是采用人工实时控 制闽(阀)n的启闭。运种管理方式任务量大,管理及不方便,且一旦控制不好还有可能出现 闽(阀)n的过流能力不足引起干渠水位涌高漫流等情况。
[0007] (4)根据明渠均匀流计算方法,一旦支渠渠首分水井水位控制住了,那么支渠的流 量也就控制住了。但对于±地开发整理项目具有灌概水源水质一般,水中的悬移质较多;干 渠向支渠分水的管道口径较大,流量也较大;运行管理相对粗放,从工程投资、运行管理的 角度,一般考虑采用自动化控制等特点,常规的水位流量控制装置不适用±地开发整理项 目。

【发明内容】

[0008] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使各支渠水位 可控、流量均衡、便于管理的干渠向支渠分水的自动调控装置。
[0009] 本发明的目的可w通过w下技术方案来实现:
[0010] -种干渠向支渠分水的自动调控装置,设置于干渠与支渠之间的分水井中,所述 分水井通过进水管与干渠连接,并通过出水管与支渠连接,所述自动调控装置包括可拆装 口槽、对开口、联动杆、和浮动组件,所述对开口通过可拆装口槽设置于分水井的进水管内 侧,所述联动杆下部与对开口连接,上部与浮动组件连接,所述浮动组件包括用于装水的空 箱承台,且该空箱承台内设有用于防止水回流的拍口;
[0011] 分水井水位上升时,浮动组件的空箱承台内进水,同时浮动组件在浮力的作用下 上升,从而带动联动杆向上移动,对开口在联动杆的带动下闭合,分水井水位下降时,浮动 组件在自重及空箱承台内水的自重下下降,从而带动联动杆向下移动,对开口在联动杆的 带动下开启。
[0012] 所述可拆装口槽至少设有一对,所述对开口的上下两端分别通过至少一个可拆装 口槽固定于分水井上。
[0013] 所述可拆装口槽包括口槽本体和滑动机构,所述口槽本体通过错固螺栓固定于分 水井上,所述滑动机构设置于口槽本体内,所述对开口通过滑动机构卡设于口槽本体内,并 沿滑动机构滑动。
[0014] 所述滑动机构包括第一滑块、第二滑块和第=滑块,所述第一滑块和第二滑块卡 设于对开口两侧面,限制对开口的侧向位移,所述第;滑块位于对开口端面一侧,限制对开 口的竖向位移。
[0015] 所述联动杆包括主动杆和从动杆,所述主动杆与浮动组件连接,所述从动杆至少 设有两对,对称设于主动杆两侧,所述从动杆一端与主动杆转动连接,另一端与对开口转动 连接;主动杆在浮动组件的作用下上下移动,通过从动杆将上下移动转化为对开口的水平 移动,控制对开口开启或闭合。
[0016] 还包括用于限制联动杆移动的销杆,所述联动杆与浮动组件连接一端为银齿状, 所述销杆与联动杆银齿状的一端卡接。
[0017] 所述浮动组件还包括设置于空箱承台上的固定板、连杆和多个浮箱,所述多个浮 箱穿过连杆,并通过固定螺栓固定,限制浮箱的水平位移,所述连杆置于固定板的斜槽内, 通过固定螺栓限制连杆的水平位移,通过固定扣限制连杆的竖直位移。
[0018] 所述空箱承台的底部为一空箱,该空箱两端面各设置一进水口,所述拍口设置于 进水口内侧,水位上升时,水进入空箱,水位下降时,由于拍口的存在,水滞留在空箱内。
[0019] 所述浮箱为pe材料制成的箱体。
[0020] 所述浮箱为空屯、圆柱体,宽度4~8畑1,外径10~15畑1,内径1~2畑1。
[0021 ]与现有技术相比,本发明具有w下优点:
[0022] (1)本发明闽口采用横向移动的方式启闭。对于竖向启闭的闽口,虽然可w依靠闽 口的自重使闽口下移关闭,但闽口上移开启时,需要克服闽口的自重,需要的牵引力(浮力) 也就越大,会大大增加浮动组件的体量。采用横向启闭的闽口,闽口的启闭都只需要克服闽 口与滑块的滑动摩擦力,启闭的牵引力都较小。
[0023] (2)本发明闽口口型采用对开口,采用联动杆与对开口连接。一方面,两扇口叶同 时相向或向背移动,对于相同管径的进水管,启闭时单扇口叶的行程仅为普通横拉口的一 半,另一方面,连接构件简单,方便可靠,受力及运行轨迹明确,可w通过从动杆将主动杆的 上下移动转化为对开口的开启与闭合。
[0024] (3)本发明浮动组件采用空箱承台,分水井水位上升时,空箱会进水,但由于浸没 在水中,不会因此增加闽口上移的牵引力,分水井水位下降时,由于拍口的作用,水滞留在 空箱内,水的重量会增加向下的牵引力。
[0025] (4)本发明浮动组件中浮箱数量可w根据实际情况增减,一方面,可w通过增减浮 箱的数量调控分水井的最高限制水位,浮箱的数量越少,相同浮力下,浮箱的淹没深度越 大,闽口闭合时,分水井的水位越高,反之,分水井的水位约低。另一方面,如果出个某个浮 箱老化、损坏的情况,可w更换单个浮箱,有效节约了运行管理成本。
[0026] (5)本发明联动杆的主动杆为银齿状,通过销杆可w固定主动杆,限制主动杆的移 动。销杆开启状态时,对开口的启闭通过分水井的水位升降自动控制,销杆非开启状态时, 对开口的启闭通过人工控制。
[0027] (6)本发明形式简单,依靠浮力和重力作用牵引闽口的启闭,适用范围广,尤其适 用水质差、管径大、流量大的农田水利项目。
[0028] (7)干渠至支渠分水井安装本发明装置后,分水井水位越高,闽口的开度越小,分 水井水位越低,闽口的开度越大,通过流量的调节作用,可w有效减小各支渠的流量差,避 免出现干渠渠首位置支渠流量很大,干渠渠尾位置支渠无水的情况。
[0029] (8)干渠至支渠分水井采用普通闽口控制方案的情况下,需要人工控制各个出水 口闽口的启闭,管理的工作量大。干渠至支渠分水井安装本发明装置后,可w通过流量自动 调节,控制各支渠的灌水时间基本相同,实现从各支渠多控到干渠渠首单一控的转变,管理 简便,可w大大减少管理的工作量。
[0030] (9)干渠至支渠分水井安装本发明装置后,可w控制分水井的最高控制水位。支渠 渠顶高程由分水井最高控制水位确定,而不再受干渠水位限制,一方面,可w避免支渠水位 过高,发生漫流情况,另一方面,可w降低支渠堤顶标高,减小支渠工程量与占地面积。
【附图说明】
[0031 ]图1为本发明的结构示意图;
[0032] 图2为图1中a方向视图;
[0033] 图3为本发明可拆装口槽的结构示意图;
[0034] 图4为本发明浮动组件的结构示意图;
[0035] 图5为图帥a方向视图;
[0036] 图6为干渠、支渠、分水井的平面布置示意图;
[0037] 图7为干渠水位(纵剖面)示意图;
[0038] 图8为干渠、支渠和分水井的水位、流量计算简图;
[0039] 图9为安装调控装置前分水井进水、出过程曲线示意图;
[0040] 图10为本发明联动杆的移动与闽口启闭的关系示意图,其中,(10a)为闽口全开示 意图,(10b)为闽口半开示意图,(10c)为闽口全闭示意图;
[0041 ]图11为分水进水水位与进水过流断面关系示意图;
[0042] 图12为安装调控装置后分水井进水、出水过程曲线示意图。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例w本发明技术方案 为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于 下述的实施例。
[0044] 实施例1
[0045] 如图1-图2所示,本实施例提供一种干渠向支渠分水的自动调控装置,设置于干渠 与支渠之间的分水井1中,分水井1通过进水管2与干渠连接,并通过出水管3与支渠连接,自 动调控装置包括可拆装口槽4、对开口 5、联动杆6、销杆7和浮动组件8,对开口 5通过可拆装 口槽4设置于分水井1的进水管2内侧,联动杆6下部与对开口 5连接,上部与浮动组件8连接, 浮动组件8包括用于装水的空箱承台81,且该空箱承台内设有用于防止水回流的拍口 87,分 水井1水位上升时,浮动组件8下部空箱进水并通过拍口87防止水位下降时回流,同时浮动 组件8在浮力的作用下上升,从而带动联杆6向上移动,对开口 5在联动杆6的带动下闭合,分 水井1水位下降时,浮动组件8在自重及下部空箱内水的自重下下降,从而带动联动杆6向下 移动,对开口5在联动杆6的带动下开启,销杆7开启状态时,对开口5的启闭通过分水井1的 水位升降自动控制,销杆巧自开启状态时,对开口 5的启闭通过人工控制。
[0046] 可拆装口槽4至少设有一对,对开口 5的两端分别通过至少一个可拆装口槽4固定 于分水井1上。如图3所示,可拆装口槽4包括口槽本体41和滑动机构42, n槽本体41通过错 固螺栓43固定于分水井1上,滑动机构42设置于口槽本体41内,对开口 5通过滑动机构42卡 设于口槽本体41内,并沿滑动机构42滑动。滑动机构42包括第一滑块、第二滑块和第=滑 块,第一滑块和第二滑块卡设于对开口 5两侧面,限制对开口 5的侧向位移,所述第=滑块位 于对开口 5端面一侧,限制对开口 5的竖向位移。
[0047] 如图1-图2所示,联动杆6包括主动杆和从动杆,主动杆端部与浮动组件8连接,从 动杆至少设有两对,对称设于主动杆两侧,从动杆一端与主动杆转动连接,另一端与对开口 5转动连接;主动杆在浮动组件8的作用下上下移动,通过从动杆将上下移动转化为对开口 5 的水平移动,控制对开口开启或闭合。主动杆与浮动组件8连接的一端为银齿状,通过销杆7 可w固定主动杆,限制主动杆的移动。销杆7开启状态时,对开口 5的启闭通过分水井1的水 位升降自动控制,销杆巧自开启状态时,对开口 5的启闭通过人工控制。
[004引如图4-图5所示浮动组件8还包括设置于空箱承台81上的固定板82、连杆83和多个 浮箱84。多个浮箱84穿过连杆83,通过固定螺栓85限制浮箱84的水平位移,连杆83置于固定 板82的斜槽内,通过固定螺栓85限制连杆83的水平位移,通过固定扣86限制连杆的竖直位 移。空箱承台81的底部空箱两端面各设置一处进水口,进水口内侧设置拍口87。水位上升 时,水进入空箱,水位下降时,水滞留在空箱内,在水的重量及浮动组件8的重量下,联动杆6 向下移动。浮箱84为阳材料制成的箱体,浮箱84为空屯、圆柱体,宽度4~8cm,外径10~15cm, 内径1~2cm。
[0049] 如图6-8所示,上述干渠向支渠分水的自动调控装置对流量进行调控的原理如下:
[0050] 干渠水位为t,分水井水位为h,支渠水位为h,分水井进水过流断面〇1,分水井出 水过流断面为《 2,流量系数为y。
[0051] 根据管道有压流流量计算公式:
[0化2]
[0化3] 量为;
[0化4]
[0化5] 量为;
[0化6]
[0057]式中:《1-一分水井水位超过分水井起调水位h2后,对开口逐步关闭,逐渐减 小,分水井水位达到最高控制水位化时,《 1 * 0 2--定值;
[005引当q1 = q2 = q时,对应的h为调控水位,对应的q为调控流量。
[0化9] 假定干渠渠渠首水位t1 = 4. om,渠中水位t2 = 3.5m,渠尾水位t3 = 3. om,支渠水位 h = 0.3m,分水井进水管d1 = 〇 200,出水管d2 = 〇 200,安装调控设备前,分水井进水、出水 过程线详见图9,动态平衡水位及流量见表1。
[0060] 表1安装自动调控装置前分水井动态平衡水位及流量表
[0061]
[0062] 安装自动调控装置后,设定分水井起调水位肥=0.8m,最高控制水位h1 = 0.9m,分 水井水位与闽口开度的关系见图10,分水井水位与进水过流断面的关系见图11,分水井进 水、出水过程线详见图12,动态平衡水位及流量见表2。
[0063] 表2安装调控设备后分水井动态平衡水位及流量表
[0064]
[0065] 根据安装自动调控装备动态平衡水位及流量对比,可w看出,自动调控装置可w 有效调节干渠至支渠的分水流量,并能有效控制支渠水位。
[0066] 实施例2
[0067] 参考图1所示,本实施例提供的干渠向支渠分水的自动调控装置与实施例1的区别 在于:本实施例不包括销杆7,对开口 5的启闭仅通过分水井1的水位升降自动控制。
【主权项】
1. 一种干渠向支渠分水的自动调控装置,设置于干渠与支渠之间的分水井(1)中,所述 分水井(1)通过进水管(2)与干渠连接,并通过出水管(3)与支渠连接,其特征在于,所述自 动调控装置包括可拆装门槽(4)、对开门(5)、联动杆(6)、和浮动组件(8),所述对开门(5)通 过可拆装门槽(4)设置于分水井(1)的进水管(2)内侧,所述联动杆(6)下部与对开门(5)连 接,上部与浮动组件(8)连接,所述浮动组件(8)包括用于装水的空箱承台(81),且该空箱承 台(81)内设有用于防止水回流的拍门(87); 分水井(1)水位上升时,浮动组件(8)的空箱承台(81)内进水,同时浮动组件(8)在浮力 的作用下上升,从而带动联动杆(6)向上移动,对开门(5)在联动杆(6)的带动下闭合,分水 井(1)水位下降时,浮动组件(8)在自重及空箱承台(81)内水的自重下下降,从而带动联动 杆(6)向下移动,对开门(5)在联动杆(6)的带动下开启。2. 根据权利要求1所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述可拆装门 槽(4)至少设有一对,所述对开门(5)的上下两端分别通过至少一个可拆装门槽(4)固定于 分水井(1)上。3. 根据权利要求1所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述可拆装门 槽(4)包括门槽本体(41)和滑动机构(42),所述门槽本体(41)通过锚固螺栓(43)固定于分 水井(1)上,所述滑动机构(42)设置于门槽本体(41)内,所述对开门(5)通过滑动机构(42) 卡设于门槽本体(41)内,并沿滑动机构(42)滑动。4. 根据权利要求3所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述滑动机构 (42)包括第一滑块、第二滑块和第三滑块,所述第一滑块和第二滑块卡设于对开门(5)两侧 面,限制对开门(5)的侧向位移,所述第三滑块位于对开门(5)端面一侧,限制对开门(5)的 竖向位移。5. 根据权利要求1所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述联动杆 (6) 包括主动杆和从动杆,所述主动杆与浮动组件(8)连接,所述从动杆至少设有两对,对称 设于主动杆两侧,所述从动杆一端与主动杆转动连接,另一端与对开门(5)转动连接;主动 杆在浮动组件(8)的作用下上下移动,通过从动杆将上下移动转化为对开门(5)的水平移 动,控制对开门(5)开启或闭合。6. 根据权利要求1所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,还包括用于限 制联动杆(6)移动的销杆(7),所述联动杆(6)与浮动组件(8)连接一端为锯齿状,所述销杆 (7) 与联动杆(6)锯齿状的一端卡接。7. 根据权利要求1所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述浮动组件 (8) 还包括设置于空箱承台(81)上的固定板(82)、连杆(83)和多个浮箱(84),所述多个浮箱 (84)穿过连杆(83),并通过固定螺栓(85)固定,限制浮箱(84)的水平位移,所述连杆(83)置 于固定板(82)的斜槽内,通过固定螺栓(85)限制连杆(83)的水平位移,通过固定扣(86)限 制连杆的竖直位移。8. 根据权利要求7所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述空箱承台 (81)的底部为一空箱,该空箱两端面各设置一进水口,所述拍门(87)设置于进水口内侧,水 位上升时,水进入空箱,水位下降时,由于拍门(87)的存在,水滞留在空箱内。9. 根据权利要求7所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述浮箱(84) 为pe材料制成的箱体。10.根据权利要求7所述的干渠向支渠分水的自动调控装置,其特征在于,所述浮箱 (84)为空心圆柱体,宽度4~8cm,外径10~15cm,内径1~2cm。
【文档编号】e02b13/00gk106049380sq201610071123
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年2月1日 公开号201610071123.3, cn 106049380 a, cn 106049380a, cn 201610071123, cn-a-106049380, cn106049380 a, cn106049380a, cn201610071123, cn201610071123.3
【发明人】孙中森, 郭崇, 赵力娟, 徐良, 唐建伟, 虞静, 梁爽, 胡振飞
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司
相关技术
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图