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弧形鋼制閘門/弧形閘門詳細介紹

一、核心定義與功能

弧形鋼制閘門（簡稱弧形閘門）是一種擋水面為圓柱體部分弧形面的水工設備，通過繞支承鉸轉動實現啟閉，主要用于控制水流通道的開閉。其核心功能包括：

• 擋水控制：在關閉狀態下阻斷水流，調節水位或流量。
• 泄洪排澇：開啟時釋放水流，防止洪水或內澇。
• 船閘通航：作為船閘的一部分，配合船只通航需求。

二、結構組成與分類

1. 基本結構
   弧形閘門由四部分組成：
   • 門葉：弧形面板與梁格體系構成，承受水壓并傳遞荷載。
   • 支臂：支撐門葉，分為直支臂和斜支臂，斜支臂多用于大孔口。
   • 支承鉸：連接支臂與基礎，形式包括圓柱鉸、圓錐鉸等。
   • 止水裝置：確保門葉與閘墩間密封，防止漏水。
2. 分類方式
   • 按水位關系：
     • 露頂式：水庫水位不超過門頂，常用于表孔泄洪。
     • 潛孔式：水位高于門頂，適用于深孔或高壓場景。
   • 按支臂形式：
     • 斜支臂：用于寬高比較大的孔口。
     • 直支臂：用于寬高比較小的孔口。
   • 按鉸軸形式：圓柱鉸、圓錐鉸、球形鉸等。

三、工作原理與特性

1. 工作原理
   閘門繞支承鉸轉動，啟閉力來自水流壓力差或自重。關閉時，弧形面板與閘墩緊密貼合，實現密封；開啟時，水流壓力或啟閉設備（如卷揚機、液壓機）驅動門葉轉動。

2. 關鍵特性

   • 水流適應性：弧形設計減少水流沖擊，提高泄流效率。
   • 受力均勻：水壓通過形心傳遞，支鉸受力均衡，延長壽命。
   • 啟閉力小：相比平面閘門，所需啟閉力降低約30%-50%。
   • 空間高效：關閉時門葉收納于弧形結構內，節省空間。

四、應用場景與案例

1. 典型應用場景
   • 水利水電工程：水庫泄洪、水電站進水口、灌溉系統。
   • 防洪排澇：河道閘壩、城市排澇泵站。
   • 通航船閘：運河、港口船閘閘門。
   • 景觀水利：城市人工湖、噴泉等景觀設施。
2. 案例參考
   • 三峽工程：采用大型弧形閘門控制泄洪流量。
   • 南水北調：多處使用弧形閘門調節水流分配。

五、優缺點分析

六、行業標準與規范

1. 制造標準
   需符合《弧形鋼閘門制造規范》（GB/T 14173-2008），對焊縫質量、止水材料、支承鉸精度等有嚴格要求。

2. 安裝規范

   • 支鉸軸中心線偏差≤1mm，同軸度≤0.5mm。
   • 止水裝置采用橡塑復合材料，壓縮量需控制在2-4mm。
   • 基礎需滿足承載力要求，避免不均勻沉降。

七、選型建議

• 優先選用弧形閘門：若需高效泄流、低啟閉力或空間受限。
• 考慮平面閘門：若預算有限或需簡化維護（如小型水閘）。
• 特殊場景適配：高腐蝕性環境可選不銹鋼弧形閘門，高壓深孔優先潛孔式。