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摘要：闸门是用来控制水位，调节流量的，它是蓄水及引水建筑物中必不可少的组成部分。闸门的型式有很多种，闸门的选型和布置，应根据闸门的受力条件、控制运用要求和闸室结构布置等因素选定。本文主要论述了升卧式平板闸门及渐开式水力自动翻板闸门的特点及存在的问题，并进行了简要地分析。
关键词： 升卧式平板闸门 渐开式水力自动翻板闸门特点
1. 升卧式平板闸门的特点及存在问题
若为降低启闭机排架高度，提高水闸的整体抗震性能，可采用升卧式平板闸门或双扉式平板闸门，其中升卧式平板闸门运行较为可靠、效果良好。
1.1升卧式平板闸门的特点：
升卧式平板闸门吸取了直升式平板闸门和弧形闸门的优点，使平板闸门在弧形轨道上作弧形运动，分为向上游转动和向下游转动（转动方式与吊耳位置有关）。这样可以降低工作桥的排架高度，从而提高耐震性能，可在防潮闸及溢洪道工作闸门中使用。
升卧式平板闸门在挡水时是直立的，在提升时先直升一段，然后闸门的顶部向下游或上游转动，至闸门全开时，闸门呈水平状卧于闸墩的上部，即平板闸
门作近似弧形门的运行。承受水压的主轨道自上而下成直轨、弧轨和斜轨段，主轨对侧的反轨皆为直轨，闸门吊点位于门底（靠近下主梁）面板上游或下游侧。
向下游转动的升卧式平板闸门，一般将闸门设置在闸室段的尾部，所以挡水后闸门前的闸室有较大的水重，有利于闸的稳定，也使地基应力较均匀，同时闸门的转动方向与水压力使闸门转动的方向一致，启闭力较小。
向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，因此闸门需升高到一定开度时才能开始转动，故其机架桥要比向下游转动的升卧式平板闸门稍高一些，但仍比平板直升闸门降低约50％门高。
1.2升卧式平板闸门和直升闸门的主要区别:
升卧式平板闸门主要在闸门和门槽埋件上和直升闸门有以下不同：
1.2.1门叶不进入左右两门槽内，即门叶宽度略小于闸孔净宽，每侧间隙为3—4厘米，以使闸门能在闸孔内转动；
1.2.2闸门的支承采用四个悬臂式主轮，闸门仅此四个悬臂式主轮伸入闸墩的门槽内，并使上、下主轮的运行轨迹不同，以达到升卧的要求；
1.2.3侧止水装置不进入門槽内，而是装在面板两侧与闸墩表面的导轨严密接触来封水；
1.2.4闸门的吊点不设在门顶，而是设在闸门上游侧或下游侧的下部，以促使闸门在启升中门顶向下游或上游转动。同时，要将吊点向上游或下游伸出一段距离，其作用：一是能容纳启闭机的动滑轮组；二是使启门力作用线与门重心点形成一个偏心，启门时无论有否水压力，也能形成闸门向后仰的力矩，保证闸门上升中产生转动。
1.2.5门槽的形状，上游面仍为一铅直形，但下游面的上部门槽为一向下游或上游弯曲的弧形轨道，使上主轮行走到此段后，门顶逐步向下游或上游转动。
1.3升卧式平板闸门的主要问题：
升卧式闸门存在的问题主要有以下三点：
1.3.1根据受力要求，向下游转动的升卧式闸门须吊点在上游水体内，启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水容易锈蚀，缩短了动滑轮组和钢丝绳的使用寿命；
1.3.2在使用中，闸门面向上游部分面板提升后方向朝下，除锈涂漆不如直升式闸门方便；
1.3.3向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，故需要的启闭力较大，不利于闸门的转动。
2. 渐开式水力自动翻板闸门的特点及存在问题
2.1渐开式水力自动翻板闸门的特点
2.1.1渐开式水力自动翻板闸门靠水压力及闸门自重自动启闭，无需启闭机械及其他动力，只需少量人员管理，可节省大量工程投资及管理费用，与机械启闭闸门相比可节省投资50%以上。
2.1.2在偏远的陡涨陡落的河流，水位低时闸门自动关闭，蓄水灌溉；汛期水位高时闸门自动开启、泄洪；洪水过后，水位下降，闸门自动及时回关，可充分利用水利资源，提高水的利用率。
2.1.3它能保证较大的过水能力和上游水位较小的壅高值，使堤防工程量大为减少。
正是由于以上的特点，渐开式水力自动翻板闸门在交通航道工程和水利工程中得到越来越广泛的应用。
2.2渐开式水力自动翻板闸门常见的几个问题及其解决方法
2.2.1漂浮物堵塞铰座
当闸门建在山区河道上时，河道行洪时具有来势猛，速度大，冲刷强，漂浮物多等特点。当杂草、树枝、树干等杂物堵塞在铰座周围，会影响闸门的回关，严重的将在闸门与底板之间形成缝隙，闸前蓄不上水。汛后清理这些杂物也比较困难，需要千斤顶、吊车或滑轮组把闸门开启起来清除，给管理工作带来很大的麻烦，还会造成一定的经济损失。因此如何解决排漂的问题是翻板闸门能否在山区河道应用的关键问题。
解决方法：（1）在上游设置导流墩，将漂浮物导向铰座两边，减少漂浮物对铰座的堵塞。缺点由于回流等因素的影响仍有剩余漂浮物会冲到铰座里。（2）在门前设置拦污栅，缺点是要定期的清除栅前的漂浮物。（3）在连杆上焊接一个弧形的拦污栅，大小视保护的范围而定，在闸门开启或关闭时，连杆和拦污栅一起运动。
2.2.2运行稳定问题
渐开式水力自动翻板闸门因其能随水位涨落而自动启闭、结构简单、运行可靠、便于管理和造价低廉等优点，在中小型闸坝、山塘水库的溢洪道、山区渠道排洪建筑物以及人工湖中得到广泛的应用，发挥了很好的效益。然而，由于这种闸门的运行环境和受力情况比较复杂，而其设计计算理论目前尚不十分完善，运行中普遍存在着诸多不稳定现象，如突然翻倒、频繁摆动和“拍打”现象，这些就是通常所说的“失稳”。所有这些失稳现象，对闸门的正常运行是非常有害的，轻者能引起工程结构的整体振动，产生噪音，重者可导致闸门破坏。
影响闸门稳定的因素很多，其中主要有：（1）闸门面板上的溢流水舌与闸下孔流间形成空腔，空腔中的空气被水流带走形成不稳定的负压。（2）闸门两侧边壁使过闸水流两侧形成漏斗，带入空气使空腔压力不稳。（3）闸门刚开启时远驱水跃在闸门底部产生的负压。（4）闸门开度小时形成的波状水跃。（5）闸门全开时临界淹没水跃（6）风浪造成闸上游水位不稳定也影响闸门的运行稳定。
解决方法：为了保证闸门的稳定运行可在闸门后设置两道通气孔，通气孔面积应超过闸门淹没面积的5%。在水工结构上要保证水流流态平顺，边墙头部、闸墩、支墩、防护墩等的迎水部分尽量做成流线型。要从结构上保证闸门自身的阻尼作用从而保证闸门的稳定运行，
2.2.3结构优化问题
渐开式水力自动翻板闸门利用连杆的阻尼作用，使闸门的稳定性有了极大的改善，阻尼越大，抗“拍打”的能力越强，这种闸门的连杆、滚轮的尺寸大小和位置设置得当时，基本不会发生拍打现象。因此，在进行闸门设计时，要合理确定滚轮的直径、连杆的长度及连杆后支点位置，选择连杆阻尼作用大，启闭水位低的尺寸作为设计值，从结构上保持闸门自身的阻尼作用，保证其运转的稳定性。
3. 结语
综上所述，加强升卧式平板闸门及渐开式水力自动翻板闸门的改善及推广工作势在必行，同时也将推动现在水利工程朝着崭新的方向发展。
参考文献
1.任广云等，渐开式翻板闸门的几个设计问题[J]，水利水电科技进展，1999，10
2.李宗健等，水力自动闸门，水利水电出版社，1987，8
作者简介：杜志友（1965--）工程师中国水电建设集团辽宁工程局有限公司第四分公司常务副经理研究方向：水利工程施工技术，水利设备施工技术
关键词： 升卧式平板闸门 渐开式水力自动翻板闸门特点
1. 升卧式平板闸门的特点及存在问题
若为降低启闭机排架高度，提高水闸的整体抗震性能，可采用升卧式平板闸门或双扉式平板闸门，其中升卧式平板闸门运行较为可靠、效果良好。
1.1升卧式平板闸门的特点：
升卧式平板闸门吸取了直升式平板闸门和弧形闸门的优点，使平板闸门在弧形轨道上作弧形运动，分为向上游转动和向下游转动（转动方式与吊耳位置有关）。这样可以降低工作桥的排架高度，从而提高耐震性能，可在防潮闸及溢洪道工作闸门中使用。
升卧式平板闸门在挡水时是直立的，在提升时先直升一段，然后闸门的顶部向下游或上游转动，至闸门全开时，闸门呈水平状卧于闸墩的上部，即平板闸
门作近似弧形门的运行。承受水压的主轨道自上而下成直轨、弧轨和斜轨段，主轨对侧的反轨皆为直轨，闸门吊点位于门底（靠近下主梁）面板上游或下游侧。
向下游转动的升卧式平板闸门，一般将闸门设置在闸室段的尾部，所以挡水后闸门前的闸室有较大的水重，有利于闸的稳定，也使地基应力较均匀，同时闸门的转动方向与水压力使闸门转动的方向一致，启闭力较小。
向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，因此闸门需升高到一定开度时才能开始转动，故其机架桥要比向下游转动的升卧式平板闸门稍高一些，但仍比平板直升闸门降低约50％门高。
1.2升卧式平板闸门和直升闸门的主要区别:
升卧式平板闸门主要在闸门和门槽埋件上和直升闸门有以下不同：
1.2.1门叶不进入左右两门槽内，即门叶宽度略小于闸孔净宽，每侧间隙为3—4厘米，以使闸门能在闸孔内转动；
1.2.2闸门的支承采用四个悬臂式主轮，闸门仅此四个悬臂式主轮伸入闸墩的门槽内，并使上、下主轮的运行轨迹不同，以达到升卧的要求；
1.2.3侧止水装置不进入門槽内，而是装在面板两侧与闸墩表面的导轨严密接触来封水；
1.2.4闸门的吊点不设在门顶，而是设在闸门上游侧或下游侧的下部，以促使闸门在启升中门顶向下游或上游转动。同时，要将吊点向上游或下游伸出一段距离，其作用：一是能容纳启闭机的动滑轮组；二是使启门力作用线与门重心点形成一个偏心，启门时无论有否水压力，也能形成闸门向后仰的力矩，保证闸门上升中产生转动。
1.2.5门槽的形状，上游面仍为一铅直形，但下游面的上部门槽为一向下游或上游弯曲的弧形轨道，使上主轮行走到此段后，门顶逐步向下游或上游转动。
1.3升卧式平板闸门的主要问题：
升卧式闸门存在的问题主要有以下三点：
1.3.1根据受力要求，向下游转动的升卧式闸门须吊点在上游水体内，启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水容易锈蚀，缩短了动滑轮组和钢丝绳的使用寿命；
1.3.2在使用中，闸门面向上游部分面板提升后方向朝下，除锈涂漆不如直升式闸门方便；
1.3.3向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，故需要的启闭力较大，不利于闸门的转动。
2. 渐开式水力自动翻板闸门的特点及存在问题
2.1渐开式水力自动翻板闸门的特点
2.1.1渐开式水力自动翻板闸门靠水压力及闸门自重自动启闭，无需启闭机械及其他动力，只需少量人员管理，可节省大量工程投资及管理费用，与机械启闭闸门相比可节省投资50%以上。
2.1.2在偏远的陡涨陡落的河流，水位低时闸门自动关闭，蓄水灌溉；汛期水位高时闸门自动开启、泄洪；洪水过后，水位下降，闸门自动及时回关，可充分利用水利资源，提高水的利用率。
2.1.3它能保证较大的过水能力和上游水位较小的壅高值，使堤防工程量大为减少。
正是由于以上的特点，渐开式水力自动翻板闸门在交通航道工程和水利工程中得到越来越广泛的应用。
2.2渐开式水力自动翻板闸门常见的几个问题及其解决方法
2.2.1漂浮物堵塞铰座
当闸门建在山区河道上时，河道行洪时具有来势猛，速度大，冲刷强，漂浮物多等特点。当杂草、树枝、树干等杂物堵塞在铰座周围，会影响闸门的回关，严重的将在闸门与底板之间形成缝隙，闸前蓄不上水。汛后清理这些杂物也比较困难，需要千斤顶、吊车或滑轮组把闸门开启起来清除，给管理工作带来很大的麻烦，还会造成一定的经济损失。因此如何解决排漂的问题是翻板闸门能否在山区河道应用的关键问题。
解决方法：（1）在上游设置导流墩，将漂浮物导向铰座两边，减少漂浮物对铰座的堵塞。缺点由于回流等因素的影响仍有剩余漂浮物会冲到铰座里。（2）在门前设置拦污栅，缺点是要定期的清除栅前的漂浮物。（3）在连杆上焊接一个弧形的拦污栅，大小视保护的范围而定，在闸门开启或关闭时，连杆和拦污栅一起运动。
2.2.2运行稳定问题
渐开式水力自动翻板闸门因其能随水位涨落而自动启闭、结构简单、运行可靠、便于管理和造价低廉等优点，在中小型闸坝、山塘水库的溢洪道、山区渠道排洪建筑物以及人工湖中得到广泛的应用，发挥了很好的效益。然而，由于这种闸门的运行环境和受力情况比较复杂，而其设计计算理论目前尚不十分完善，运行中普遍存在着诸多不稳定现象，如突然翻倒、频繁摆动和“拍打”现象，这些就是通常所说的“失稳”。所有这些失稳现象，对闸门的正常运行是非常有害的，轻者能引起工程结构的整体振动，产生噪音，重者可导致闸门破坏。
影响闸门稳定的因素很多，其中主要有：（1）闸门面板上的溢流水舌与闸下孔流间形成空腔，空腔中的空气被水流带走形成不稳定的负压。（2）闸门两侧边壁使过闸水流两侧形成漏斗，带入空气使空腔压力不稳。（3）闸门刚开启时远驱水跃在闸门底部产生的负压。（4）闸门开度小时形成的波状水跃。（5）闸门全开时临界淹没水跃（6）风浪造成闸上游水位不稳定也影响闸门的运行稳定。
解决方法：为了保证闸门的稳定运行可在闸门后设置两道通气孔，通气孔面积应超过闸门淹没面积的5%。在水工结构上要保证水流流态平顺，边墙头部、闸墩、支墩、防护墩等的迎水部分尽量做成流线型。要从结构上保证闸门自身的阻尼作用从而保证闸门的稳定运行，
2.2.3结构优化问题
渐开式水力自动翻板闸门利用连杆的阻尼作用，使闸门的稳定性有了极大的改善，阻尼越大，抗“拍打”的能力越强，这种闸门的连杆、滚轮的尺寸大小和位置设置得当时，基本不会发生拍打现象。因此，在进行闸门设计时，要合理确定滚轮的直径、连杆的长度及连杆后支点位置，选择连杆阻尼作用大，启闭水位低的尺寸作为设计值，从结构上保持闸门自身的阻尼作用，保证其运转的稳定性。
3. 结语
综上所述，加强升卧式平板闸门及渐开式水力自动翻板闸门的改善及推广工作势在必行，同时也将推动现在水利工程朝着崭新的方向发展。
参考文献
1.任广云等，渐开式翻板闸门的几个设计问题[J]，水利水电科技进展，1999，10
2.李宗健等，水力自动闸门，水利水电出版社，1987，8
作者简介：杜志友（1965--）工程师中国水电建设集团辽宁工程局有限公司第四分公司常务副经理研究方向：水利工程施工技术，水利设备施工技术