翻板閘門

現在應用最為廣泛的翻板閘門即為水力自控翻板閘門，其工作原理是槓桿平衡與轉動，具體來說，水力自控翻板閘門是利用水力和閘門重量相互制衡，通過增設阻尼反饋系統來達到調控水位的目的：當上游水位升高則閘門繞“橫軸”逐漸開啟泄流；反之，上游水位下降則閘門逐漸回關蓄水，使上游水位始終保持在設計要求的範圍內。舉個例子，滾輪連桿式翻板閘門是一種雙支點帶連桿的閘門，由面板、支腿、支墩、滾輪，連桿等部件組成，根據閘門水位的變化，依靠水力作用自動控制閘門的開啟和關閉。當上游來流量加大，閘門上游水位抬高，動水壓力對支點的力矩大於門重與各種阻尼對支點的力矩時，閘門自動開啟到一定傾角，直到在該傾角下動水壓力對支點的力矩等於門重支點的力矩，達到該流量下新的平衡。流量不變時，開啟角度也不變。而當上游流量減少到一定程度，使門重對支點的力矩大於動水壓力與各種阻尼對支點的力矩時，水力自控翻板閘門可自行回關到一定傾角，從而又達到該流量下新的平衡。

水力自控翻板閘門是我國水利工程技術人員歷經四十多年的艱苦奮鬥，研發出來並擁有完全自主知識產權的一種節能、環保型閘門。自上世紀六十年代初第一代水力自控翻板閘門誕生，先後經了橫軸雙支鉸型、多支鉸型、滾輪連桿式和滑塊式水力自控型四個發展階段。自1982年以來，第三代滾輪連桿式閘門便開始廣泛應用。特別是1990年以來，廣大工程技術人員刻苦鑽研、反覆實驗，從理論到水工模型實驗，再到工程實踐，近幾年終於設計研發出第四代新型滑塊式翻板閘門。該閘門無論技術設計、生產工藝，還是使用性能，均產生了質的飛躍。

從技術角度上來講，翻板閘門發展過程中幾個明顯的進步：

（1）1982年初設計的面板鉛垂水流方向的雙支點滾輪連桿式閘門：該種翻板閘門採用雙支點帶連桿方式，在實際運行過程中，能基本滿足工程需要。但不容否認，這種閘門還存在一些不足，主要是在某些水力條件下容易發生小開度振動拍打現象，雖然短期內不至影響到整個閘壩的安全，但長期的小開度振動拍打會導致翻板閘門底部和固定壩的疲勞破損，以致閘壩漏水嚴重，直至造成整個翻板閘壩工程的破壞。另外，其初啟動水位較高、而回關水位偏低，難以滿足用戶的使用要求。

（2）1983年下半年設計的面板向下游有一定的預傾角度的滾輪連桿式閘門：

針對面板鉛垂的滾輪連桿式閘門存在的問題，作了如下幾個方面的改進：

a)將翻板閘門改進成向下游預傾一個角度的型式，經過多次水工模型試驗后發現，證明其能有效防止翻板閘門的小開度振動拍打現象，並使初始啟門水位得以降低，關門水位得以提高； b)門下堰頂設有一個斜坡式跌落，使門下的堰型由寬頂堰改造成為梯形斷面實用堰，增大了流量係數，使上游洪水位低於採用其它形式的翻板閘門的情況，減少了淹沒損失；

c) 在連桿長度及支鉸位置、滾輪直徑方面作多次修改和調整，運行更加準確可靠。而且翻板閘門的啟門水位可以根據業主要求設計為高於正常水位5~30cm之內的任一值，設計成果與實際使用的水位差值可控制在5cm以內，一般只有一、兩個厘米；

d)在閘門前增設防護墩，防護墩可以有效防止上游來物撞擊閘門及漂浮物堵在閘門支鉸下造成破壞。

經近40年全國近30個省市實例工程的運行證明，該種面板有預傾角的滾輪連桿式翻板閘門已相當成熟可靠，具有廣泛推廣應用的價值。