(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898691.6 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 刘阳　王俊　刁义骄　贾菁菁　 李新迎　游瑞峰　曹升乐　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 陈晓敏 (51)Int.Cl. E02B 7/40(2006.01) E02B 7/50(2006.01) E02B 7/20(2006.01) E02B 8/06(2006.01)E02B 1/00(2006.01) E02B 1/02(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/28(2020.01) (54)发明名称 一种基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸及设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于浮力调节生态流量 的城市河道翻板闸及设计方法， 属于水利工程和 市政工程技术领域， 包括支墩， 支墩通过第一铰 链和闸门铰接连接； 所述闸门带有多个泄流口， 闸门迎水面带有闸门卡槽， 闸门卡槽内插入可沿 其上下滑动的调节板， 以调节泄流口的露出数 量。 其调节板两侧插入闸门卡槽中， 并可沿闸门 卡槽滑动， 从而调节泄流口的露出数量， 由此即 可控制上游河段向下游河段的下泄流 量大小。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 115125917 A 2022.09.30 CN 115125917 A 1.一种基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 包括支墩， 支墩通过第 一 铰链和闸 门铰接连接； 所述闸 门带有多个泄流口， 闸 门迎水面带有闸 门卡槽， 闸 门卡槽内插 入可沿其上 下滑动的调节板， 以调节泄流口 的露出数量。 2.如权利要求1所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 多个所述 泄流口成排设置， 每一 排设置的泄流口数量相同或不同。 3.如权利要求2所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 每一排设 置的泄流口 的间距相同。 4.如权利要求1所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 所述调节 板通过第二铰链和浮力托板连接 。 5.如权利要求4所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 所述第 二 铰链为半固定式， 以使浮力托板始终保持水平状态。 6.如权利要求1所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 所述调节 板两端均设置多个滑轮， 滑轮与闸门卡槽配合。 7.如权利要求1所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻 板闸， 其特征是， 所述调节 板底部设置防撞装置 。 8.如权利要求1 ‑7任一项所述的基于浮力调节生态流量的城市河道翻板闸的设计方 法， 其特征是， 包括以下步骤： 根据河道历史流 量数据， 计算确定河道最小生态流 量Que； 结合河道断面尺寸， 计算 最小生态流 量对应的闸前断面水深hue； 结合河道蓄水量和下游下泄流 量， 构建多目标优化模型； 以下游河段 下泄流量值最大为目标， 计算得 出泄流口大小及数量； 优化泄流口 的排列方式， 得到闸门泄流口 的设置形式。 9.如权利要求8所述的设计方法， 其特征是， 由闸前断面水深hue和河道最小生态流量 Que， 计算得到闸前水深为hue时的上游河段蓄水量Wue， 由闸前实时水位， 计算得到通过泄流 口向下游河段 下泄的流 量Qd。 10.如权利要求9所述的设计方法， 其特 征是， 多目标优化 函数为： sub.maxQd 式中， Qu为上游补水流量； n为总的泄流孔个数； m为最下侧的泄流孔个数； r为泄流口半 径； D闸 门为单个闸门宽度； h底为最下一排泄流口距离闸门下边 缘的距离； h门为闸门的高度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115125917 A 2一种基于浮力调节生态流量的城市河道翻板闸 及设计方 法 技术领域 [0001]本发明属于水利工程和市政工程技术领域， 具体涉及一种基于浮力调节生态流量 的城市河道翻板闸及设计方法。 背景技术 [0002]这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技 术， 而不必然地构成现有技 术。 [0003]河流是生态系统的重要组成部分， 然而， 人类 活动对天然水文情势造成了干扰， 导 致了河道流量大幅减少甚至出现萎缩断流的现象。 尤其对于北方城市河道， 在枯水季节 时 由于降雨量较少， 河道中缺少可以灵活调整 水位的控制工程， 极易造成河道断流， 从而导致 城市河流景观缺 失、 河流生态系统的结构和功能遭到破坏等后果。 因此， 保障河道不断流及 满足河道内基本生态需水 是目前北方河道急需解决的问题。 [0004]目前， 在中小河流中所应用的翻板闸， 大多只考虑拦截上游水流的功能， 即当上游 来流时， 翻板闸使得水位雍高， 上游水量得以存续， 到达一定水位后闸门倾倒， 拦蓄水体下 泄进入下游河道。 但对于北方城市中小河道处在枯水季节时， 上游的单次来流量往往较小， 下游水量补充不及时， 生态基流得不到保证。 也有些翻板闸通过电机装置或增加配重块等 方式来控制开闸幅度， 但对于中小河流而言， 其造价、 维护及运营成本较高， 且需要人工参 与配合， 也会造成开闸不及时。 [0005]目前也有溢流堰等河道拦蓄水工程， 但存在如下缺点： ①下泄水位固定， 不能随来 水量大小 而变化；②溢流堰在堰顶泻流， 溢流的流速较小， 不利于形成一定的生态流速 。 发明内容 [0006]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的是提供一种基于浮力调节生态流量的城 市河道翻板闸及设计方法， 该装置可以解决北方城市具有间歇流特征 的河道， 在低流量期 内河道上下游水流不连续， 无法形成一定的生态流量和生态水位的难题； 其调节板两侧插 入闸门卡槽中， 并可沿闸 门卡槽滑动， 从而调节泄流口的露出数量， 由此即可控制上游河段 向下游河段的下泄流 量大小。 [0007]为了实现上述目的， 本发明是通过如下的技 术方案来实现： [0008]第一方面， 本发明提供了一种基于浮力调节生态流量的城市河道翻板闸， 包括支 墩， 支墩通过第一铰链和闸 门铰接连接； 所述闸 门带有多个泄流口， 闸 门迎水面带有闸门卡 槽， 闸门卡槽内插 入可沿其上 下滑动的调节板， 以调节泄流口 的露出数量。 [0009]作为进一步的技术方案， 多个所述泄流口成排设置， 每一排设置的泄流口数量相 同或不同。 [0010]作为进一 步的技术方案， 每一 排设置的泄流口 的间距相同。 [0011]作为进一 步的技术方案， 所述调节板通过第二铰链和浮力托板连接 。 [0012]作为进一步的技术方案， 所述第二铰链为半固定式， 以使浮力托板始终保持水平 状态。说　明　书 1/6 页 3 CN 115125917 A 3