[发明专利]一种适用于农田排水沟渠的可调式自排涝安全闸门

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于农田排水沟渠的可调式自排涝安全闸门，属于农业水土工程技术领域。

背景技术

农田排水沟渠是指天然形成的或由人工挖掘而成的辅助农田排水的水道，通常由深度和宽度不同的若干条排水沟渠共同组成排水沟渠网络，并与上游的灌溉沟渠一起共同调节农田中的水分。农田排水沟渠通常具有以下特点:沟渠形状规则，深度较浅，水位变化幅度较大，与临近的农田土壤之间有着密切的物质交换。作为农田水利的重要基础设施, 农田排水沟渠为农业高产稳产起到了保驾护航的作用, 同时对于维持农业生态系统平衡和流域生态系统健康发展有着重要的作用。

农田排水沟渠主要具有三方面的功能：一是降渍排涝功能，在雨水较多的时期,田间过多的积水可以通过农田沟渠排走, 使得农田不会被水淹没；二是蓄水功能，在干旱少雨的季节, 沟渠中存留的水分可以用来补充农田水分亏缺,将农田地下水位稳定在合适的范围；三是减少农田中的营养物质流失和降低污染的功能，在降雨初期，农田土壤中的营养物质在雨水的冲刷和溶解作用下以颗粒态或溶解态离开土壤表面，逐渐汇集到农田排水沟渠系统中，营养物质可通过底泥截留吸附、植物吸收和微生物降解净化等多种机制被截留和固定在排水沟渠系统中，并在土壤水分中缓慢的扩散而回到农田中去，可提高营养物质在农田中的作用效率，同时也减少了高浓度氮、磷物质过多的排出农田造成下游水体的污染。

为了能充分发挥农田排水沟渠的各项功能，通常需在沟渠中设置水堰或闸门。目前我国多数农田排水沟渠中使用的是固定式水堰或人工控制闸门。固定式水堰多采用混凝土、石块等砌成，高度不可调整，无法根据农田的实际状态来调整排水沟渠中的水位，且在洪涝期固定式水堰阻水现象明显。人工控制闸门可通过闸门开启度调整沟渠水位，但需要人工控制，对暴雨期的突发性水位变化响应不及时，容易造成农作物被淹时间过长而导致减产损失。为此国外的农田排水闸门中大量的使用计算机进行控制，可实时的监控农田及排水沟渠的状态，但建设和运行成本较高。因此，开发一种结构简单、能方便地调节沟渠水位高度，且在农田水位过高时能自动开启进行排涝的安全闸门具有很好的实用价值。

发明内容

针对农田排水沟渠中传统的固定式水堰和人工控制闸门在使用过程中的缺点，本发明提出了一种适用于农田排水沟渠的可调式自排涝安全闸门，通过调节闸门倾斜角度来调节水渠的水位，并在沟渠水位高度达到设定临界高度时自动开启闸门，以达到快速排涝的目的。

本发明的技术解决方案：

一种适用于农田排水沟渠的可调式自排涝安全闸门，包括闸体、闸门、闸门开启装置和闸门复位装置。

作为优选方案，上述闸体包括闸墩和横梁，所述闸墩采用砖石和混凝土浇筑而成，底部固定于渠床上，用于支撑闸门结构和抵抗水流冲击；所述闸墩的上部水平安装有四根透水管，四根透水管呈垂直排布且贯穿闸墩，所述横梁固定于两侧闸墩的顶部，截面为“工”字型，采用钢板焊接而成。

作为优选方案，上述闸门包括底堰、活动闸门、铰链、横杠、支撑杆和可调铰链，所述底堰下部固定于渠床中，两侧固定于闸墩上，所述活动闸门通过铰链与底堰连接，能绕着底堰顶部转动；所述活动闸门顶部对称安装有两个可调铰链，所述支撑杆一端固定于可调铰链上，另一端与横杠连接。

作为优选方案，上述可调铰链由固定筒、铰链转轴、铰链座和紧固螺栓组成，所述固定筒能绕铰链转轴转动，可调铰链通过铰链座固定于活动闸门上。

作为优选方案，上述支撑杆为钢管，一端插入可调铰链的固定筒内，并通过紧固螺栓固定，所述支撑杆可绕铰链转轴转动。

作为优选方案，上述闸门开启装置包括水箱、配重块、摆杆和支座，所述摆杆一端与水箱连接，另一端与配重块连接，所述摆杆中部安装有转轴，所述转轴固定于闸墩上，所述摆杆能绕转轴转动；所述支座固定于闸墩上，位于摆杆的下方，用于限制摆杆运动及定位；所述水箱上部开口，可承接由透水管流出的水，水箱底部装有漏水管，可避免由于降雨等原因使得水箱内积水，造成闸门误操作。

作为优选方案，上述摆杆为“T”型，其“T”型头部与配重块连接，尾部与水箱连接，所述支座位于摆杆的“T”形头部下方。

作为优选方案，上述闸门复位装置包括滚筒、滚筒支架、减速箱、手轮和拉索，所述减速箱固定于横梁上，所述减速箱具有一根输入轴和两根对称的输出轴，在减速箱的输入轴上固定有手轮，所述减速箱的两个输出轴分别与两侧的滚筒连接，所述滚筒固定于滚筒支架上，并能绕中心轴转动；所述拉索一端固定于活动闸门的上边缘上，另一端绕在滚筒上，通过转动手轮能使滚筒转动，从而带动拉索将活动闸门提起或放下。