堰坝的制作方法

1.本发明属于堰坝技术领域，特别涉及一种活动式堰坝。


背景技术：

2.拦河坝作为主要的水利设施，固定式或活动式的挡水闸坝会直接影响河道内及周围的生态环境。随着科学技术的发展以及人们对生态环境保护意识的增强，对挡水坝的选型也就更加谨慎。除了大型水库电站采用重力混凝土堰坝外，常规河道中一般不再修建固定式的重力堰坝，大多是采用提升闸门、液压闸坝、橡胶坝、气盾坝等。这些水坝的主要特点是可活动，可以升降倒伏，在正常工作时可以拦河蓄水，而在汛期到来时闸门打开，能快速泄洪，解决了洪水的威胁。。
3.但是常规的活动式堰坝依然存在一些问题，具体而言：橡胶坝坝体自身的强度较弱，容易被河道内的异物刺破，同时在正常工作状态下，影响河道内的生物洄游。液压坝存在液压缸的工作状态不稳定，受力支撑点比较集中，抗冲击能力弱，过水后噪音比较大等问题。气盾坝是现有较为理想的坝型，气盾坝基础受力均匀，气囊是软的支撑结构，气囊接触面积大，可大面积受力，使得气盾坝的使用寿命更好，可超过30年，具有使用成本低、安全性好的优势。但是气盾坝也存在两个较为突出的问题，一是气盾坝运行只有两种工况，正常挡水状态和倒伏泄水状态，即气盾坝无法实现半坝运；二是气盾坝坝顶过水后直接跌落到坝基础上，形似瀑布的同时产生的噪音较大，易对周边环境造成噪音污染，且在工作时也会阻断河道，使得洄游生物无法通过，对河流生态造成严重的影响。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种噪音污染小、对生态环境影响小的堰坝。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种堰坝，包括空压机和容纳于基坑中的闸坝；
6.所述基坑位于河道内，所述闸坝具有第一挡水板和第二挡水板，所述第二挡水板的一端与所述基坑相铰接，另一端与所述第一挡水板的顶端相连；
7.所述闸坝内具有气囊，所述气囊与所述空压机相连；
8.当所述气囊充气时，所述第一挡水板和第二挡水板突出于所述基坑以使所述第一挡水板具有上坡坡度以及所述第二挡水板具有下坡坡度；
9.并当所述气囊放气时，所述第一挡水板收拢于所述基坑内，所述第二挡水板与所述河道底面相平齐。
10.其中，还包括弹性的防水板和压块；
11.所述防水板设置为多个，多个所述防水板的一端分别抵靠在第一挡水板和第二挡水板上，另一端通过所述压块固定在河道表面。
12.其中，所述闸坝具有框架结构，所述第一挡水板和第二挡水板分别连接所述框架
结构，所述气囊容纳于所述框架结构内。
13.其中，所述框架结构呈三角形，所述第一挡水板和第二挡水板分别设置在所述框架结构的相对面上。
14.其中，所述框架结构内设置固定法兰，所述气囊通过所述固定法兰与所述框架结构相连。
15.其中，所述框架结构为由钢管件与螺栓球相互连接构成的网架结构。
16.其中，所述闸坝具有限位板，所述基坑内设置有与所述限位板相配合的限位槛，所述限位槛设置在所述基坑的上部。
17.其中，所述所述限位板和限位槛的相对面上均设置有止水块。
18.其中，所述第一挡水板和第二挡水板为空心混凝土门板。
19.其中，所述基坑内设置有污泥泵。
20.本发明的有益效果在于：通过空压机对气囊进行充气和抽气，以使闸坝基于浮力作用突出于基坑并通过第一挡水板实现拦河蓄水，以及使闸坝完全收拢于基坑中，实现泄水。同时，本发明所提供的堰坝在工作状态时，第一挡水板进行拦水，当河水高度大于第一挡水板的最大高度而发生溢流时，从第一挡水板上方流过的河水可通过第二挡水板顺流而下，有效降低堰坝过水后产生的声音污染，并且此种过水方式允许洄游生物顺第二挡水板的坡度洄游，有效降低堰坝对河道内生态环境的影响。
附图说明
21.图1所示为本发明在具体实施方式中堰坝在工作状态下的结构示意图；
22.图2所示为本发明在具体实施方式中堰坝在倒伏状态下的结构示意图。
23.标号说明：1、闸坝；2、基坑；3、气囊；4、河道；5、第一挡水板；6、第二挡水板；7、框架结构；8、钢管件；9、螺栓球；10、空压机；11、压块；12、防水板；13、重块；14、限位板；15、限位槛；16、止水块；17、充气管。
具体实施方式
24.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
25.参见图1及图2，堰坝，包括空压机10和容纳于基坑2中的闸坝1；
26.所述基坑2位于河道4内，所述闸坝1具有第一挡水板5和第二挡水板6，所述第二挡水板6的一端与所述基坑2相铰接，另一端与所述第一挡水板5的顶端相连；
27.所述闸坝1内具有气囊3，所述气囊3与所述空压机10相连；
28.当所述气囊3充气时，所述第一挡水板5和第二挡水板6突出于所述基坑2以使所述第一挡水板5具有上坡坡度以及所述第二挡水板6具有下坡坡度；
29.并当所述气囊3放气时，所述第一挡水板5收拢于所述基坑2内，所述第二挡水板6与所述河道4底面相平齐。
30.所述第二挡水板6的一端与基坑2相铰接，优选为通过转轴相连，以允许所述闸坝1沿转轴的轴线方向旋转突出于基坑2中或收拢于基坑2中。
31.当所述堰坝处于工作状态时，气囊3充气并带动闸坝1绕转轴旋转以使所述闸坝1
的第一挡水板5和第二挡水板6突出于基坑2并分别具有上坡坡度和下坡坡度，即通过二者的互成角度的设置以形成闸坝1的挡水面和背水面，作为挡水面的第一挡水板5设计为具有上坡坡度，可有效分散河水对第一挡水板5产生的压力，同时作为背水面的第二挡水板6设置为具有下坡坡度，当闸坝1溢流时，河水通过第二挡水板6的导向作用从第二挡水板6上顺流而下，从而降低过水后的噪音污染，并且在此过程中，河道4中的洄游生物可通过第二挡水板6所提供的坡度洄游至上游，可有效避免闸坝1对河道4内生态环境的影响。
32.需要说明的是，所述基坑2内是具有水的，为了保持基坑2内水充足，一般将基坑2与下游的消力池相连通，以保持二者的水位线保持一致。
33.所述闸坝1内是具有气囊3的，基于浮力作用，当气囊3充气时带动闸坝1绕转轴旋转以突出于基坑2，并当气囊3放气时闸坝1重新收拢于基坑2中。在闸坝1收拢于基坑2时，通过将第二挡水板6设计为当闸坝1处于收拢状态(倒伏状态)时，第二挡水板6与河道4底面相平齐并阻止河水流入基坑2中，以避免河水流动对基坑2内闸坝1产生扰动，同时避免闸坝1影响河水水流。
34.所述空压机10是通过充气管17与气囊3连接的，优选的，所述充气管17采用高压软管并通过螺栓与气囊3相连，以保证空压机10与气囊3连接的可靠性。
35.优选的，所述气囊3采用高强度橡胶气囊3。
36.为了闸坝1在上升或下降过程中保持匀速，可选的，在空压机10与气囊3之间设置空气反抽系统，以使气囊3内的空气能够匀速冲入或排出，以通过精细控制气囊3内空气的冲入量或气囊3内的气压值，控制闸坝1上升或下降的高度。
37.需要说明的是，所述气囊3的数量应根据闸坝1的整体重量以及河道4水流量进行考量。
38.进一步的，还包括弹性的防水板12和压块11；
39.所述防水板12设置为多个，多个所述防水板12的一端分别抵靠在第一挡水板5和第二挡水板6上，另一端通过所述压块11固定在河道4表面。
40.此时，所述压块11作为基座将防水板12的一端固定在河道4表面上，并由于防水板12是具有弹性的，以允许闸坝1在工作状态和倒伏状态时，其另一端始终抵靠在第一挡水板5和/或第二挡水板6上，以避免河水中硬杂物进入基坑2中。
41.为了进一步提高防水板12的另一端与第一挡水板5和/或第二挡水板6之间的连接性，优选的，在所述防水板12上设置重块13，以使防水板12的另一端始终贴合在第一挡水板5和/或第二挡水板6的表面，提高二者之间的密闭性。
42.进一步的，所述闸坝1具有框架结构7，所述第一挡水板5和第二挡水板6分别连接所述框架结构7，所述气囊3容纳于所述框架结构7内。
43.更进一步的，所述框架结构7呈三角形，所述第一挡水板5和第二挡水板6分别设置在所述框架结构7的相对面上。
44.通过将在闸坝1内设置框架结构7，并进一步将框架结构7设计为呈三角形状，以提高闸坝1的结构强度。
45.进一步的，所述框架结构7内设置固定法兰，所述气囊3通过所述固定法兰与所述框架结构7相连。
46.由于气囊3在充气和放气两种状态下其体积形状变化较大，容易在水中移动，发生
偏移，因此通过固定法兰将气囊3与框架结构7相连，可有效约束气囊3的位置。
47.进一步的，所述框架结构7为由钢管件8与螺栓球9相互连接构成的网架结构。
48.其中，所述网架结构的基本结构的可以为多种，如三角形、四边形等，优选为三角形，以进一步提高框架结构7的结构强度。
49.为了进一步提高闸坝1的使用寿命，降低框架结构7在河水中的腐蚀程度，可选的，在框架结构7的表面以热塑方式形成防腐蚀层。
50.进一步的，所述闸坝1具有限位板14，所述基坑2内设置有与所述限位板14相配合的限位槛15，所述限位槛15设置在所述基坑2的上部。
51.在基坑2的上部设置限位槛15，并在闸坝1上设置限位板14，以通过二者之间的相互配合，以限制闸坝1沿转轴旋转的最大位移，即限制闸坝1的最大挡水高度。
52.进一步的，所述所述限位板14和限位槛15的相对面上均设置有止水块16。
53.通过在限位板14和限位槛15的相对面上止水块16，以进一步避免在闸坝1处于工作状态时，河水从限位板14与限位槛15之间流入基坑2中，从而影响基坑2中的水位。
54.优选的，所述止水块16的材质为橡胶。
55.进一步的，所述第一挡水板5和第二挡水板6为空心混凝土门板。
56.通过将第一挡水板5和第二挡水板6选用为空心混凝土门板，以提高第一挡水板5和第二挡水板6的结构全部的同时，提高第一挡水板5和第二挡水板6的耐磨性和延长其的使用寿命。
57.进一步的，所述基坑2内设置有污泥泵。
58.为了防止基坑2底部淤泥堆积，在基坑2中设置污泥泵可定期将基坑2底部淤积的污泥抽出，保证基坑2底部清洁，避免污泥阻碍闸坝1移动。
59.本发明所提供的堰坝可设置于河道中以实现拦河蓄水。
60.实施例1
61.参见图1及图2所示，堰坝，包括空压机10和容纳于基坑2中的闸坝1；
62.所述基坑2位于河道4内，所述闸坝1具有第一挡水板5和第二挡水板6，所述第二挡水板6的一端与所述基坑2相铰接，另一端与所述第一挡水板5的顶端相连；
63.所述闸坝1内具有气囊3，所述气囊3与所述空压机10相连；
64.当所述气囊3充气时，所述第一挡水板5和第二挡水板6突出于所述基坑2以使所述第一挡水板5具有上坡坡度以及所述第二挡水板6具有下坡坡度；
65.并当所述气囊3放气时，所述第一挡水板5收拢于所述基坑2内，所述第二挡水板6与所述河道4底面相平齐。。
66.所述堰坝还包括弹性的防水板12和压块11；
67.所述防水板12设置为多个，多个所述防水板12的一端分别抵靠在第一挡水板5和第二挡水板6上，另一端通过所述压块11固定在河道4表面；
68.所述闸坝1具有框架结构7，所述第一挡水板5和第二挡水板6分别连接所述框架结构7，所述气囊3容纳于所述框架结构7内；
69.所述框架结构7呈三角形，所述第一挡水板5和第二挡水板6分别设置在所述框架结构7的相对面上；
70.所述框架结构7内设置固定法兰，所述气囊3通过所述固定法兰与所述框架结构7
相连；
71.所述框架结构7为由钢管件8与螺栓球9相互连接构成的网架结构；
72.所述闸坝1具有限位板14，所述基坑2内设置有与所述限位板14相配合的限位槛15，所述限位槛15设置在所述基坑2的上部；
73.所述所述限位板14和限位槛15的相对面上均设置有止水块16；
74.所述第一挡水板5和第二挡水板6为空心混凝土门板；
75.所述基坑2内设置有污泥泵。
76.参见图1及图2所示，当闸坝1需要进行拦河蓄水时，空压机10向气囊3内注入高压气体，在浮力的作用下带动闸坝1沿转轴的轴向旋转并突出于基坑2中，当设置在限位板14上的止水块16与设置在限位槛15上的止水块16相互抵接时，第一挡水板5达到最大高度并开始进行拦河蓄水，此时位于第一挡水板5一侧的防水板12的一端通过压块11固定在基坑2中，另一端通过重块13保持与第一挡水板5紧密贴合，以避免河水中的大颗粒物通过第一挡水板5与基坑2之间的间隙落入基坑2中，同时，位于第二挡水板6一侧的防水板12采用相同的方法以避免大颗粒物落入基坑2中；当河道4中水位高于闸坝1的最高水位时或闸坝1超过其设计的最大蓄水量时，多余的河水从闸坝1顶部流过，并通过第二挡水板6顺流而下至闸坝1的下游。
77.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。