专利名称：分片形组合式闸门安全坝的制作方法
技术领域：
本发明首创的“分片形组合式闸门安全坝”涉及一种完全新型的“分片形组合式闸门”。特别是在常规拦河坝遭到破坏的状态下也能代替它拦截河水从而确保下游安全的完全独立而又新式的坝体设施。
自从水电站问世以来，对于大型拦河坝在遭受到诸如战争和地震之类的严重破坏而造成的洪水泛滥下游的灾难性后果还一直未找到有效的克制方法和措施。事实上，世界最大的长江三峡水电工程历经几十年的大争论至今也还未修建的根本原因即在于此。
本发明的目的正是着眼于提供一种能够避免上述灾难的实用而又绝对有效的安全坝，该坝设置在库区内的合适地点或者上游的合宜位置。它不仅能有效的确保下游的安全，还能适应经常性的水位的升降变化，从而保证发电和航运的正常运行。
本发明确保下游安全是这样实现的因为安全坝总是在拦河坝的上游，当常规拦河坝遭到破坏时，就关闭组合式闸门从而形成一个新的拦河坝取代常规拦河坝截拦上游的巨大水流不再向下游泛滥，即当拦河坝被毁坏之后流向下游的水流仅仅是安全坝和拦河坝之间的那一小区域的水量。因而不会给下游造成灭顶之灾。这种形式和功能相似于一个船闸的前后两道闸门的作用-即尽管前一个水闸放开水流，但后一道闸门却将大水牢牢的封住，安全坝和拦河坝正好比这两道水闸。这种原理是简单易懂而又切实可行和行之有效的，所以容易投入实际运用。再加上安全坝从整体上说无非是在库区再多建的一个拦河坝而已。因而在设计和建造技术上与拦河坝几乎尽同。[当然也有若干不同之处]甚至还更简单而易行。即使用建造拦河坝的技术措施就能保证安全坝的建造成功。[具体的设计数据需由具体的客观环境的实际数据推导出来，因此在本文中无法给出安全坝的各项数据而只说明它的模式，后面涉及的组合式闸门的有关的数据也因同一理由而未能给出。本文仅仅说明它的样式。请谅。]总之，使用现代科技就能确保安全坝的建造成功，而安全坝又确实能代替拦河坝被破坏时拦截上游的水流泛滥下游。并且在十分必要时还可以考虑在拦河坝的上游多建造几个安全坝，安全坝越多，则安全的保险系数也就越大。虽然建造安全坝要多花资金。但这好比到保险公司投保是一样的道理。[只有当洪水泛滥下游的灭顶之灾造成无法估计的惨重损失呈现在人们面前的时候。安全坝的巨大价值和无可比拟的社会意义才会充分显示出来。]所以，人类一直耽忧并一直未得到解决的拦河坝被破坏后给下游带来的灭顶之灾就可以被彻底克制了。若再加上后面提及的本发明独创的关键技术措施-“分片形组合式闸门”的配套运用，定能使拦河坝下游的安全问题得到历史性的妥善而又非常园满的解决。即解决上述灾难的历史性课题现在终于有了克星。
本发明首创的“分片形组合式闸门安全坝”的具体结构由以下的剖面图及其实施例给出。
图1是“安全坝”在上游库区的位置的俯视图。
图2和图3是根据本发明提出的“安全坝”在其通道闸门处的正面立视剖面图。图4是“竖直升降型”闸门的侧视剖面图，[即在河岸边横看闸门的剖面图1]。下面结合图2详尽说明依据本发明提出的具体设施的细节及实际运用状况。
该设施包括一个水坝主体①，主体上部有若干个供水流和航船通过的通道②，以及通道内的“门扇型闸门”(图2左边。)和“水平平移型闸门”，(图2的右边。)以及“竖直升降型闸门”(图3)图上的闸门都处于上部的“分片小闸门”半开启而下部的“分片小闸门”关闭的状态。“分片形组合式闸门”的每一个“分片小闸门”都是可以独立的开启或关闭的，并且都单独的通过拉杠④与机械动力设备⑤相连结成为一个独立的“水平平移型”或者“门扇型”或者“竖直升降型”机械运动单元。这些各自独立运动的“分片小闸门”单元的协调动作，既能将整个通道关闭或开通，又能将其部份开启或关闭。同样的，每一个抵闸杠⑨都单独的与力设备⑧相匹配联结为一个完全独立运动的“往返平移式”运动单元。在闸门关闭时，每一个抵闸杠都相应的抵住一个分片小闸门从而负担一部份水对闸门的强大压力。⑦是动力设备和拉杠的工作室。⑩是排沙孔道。
当库区水位下降而需要开启闸门让轮船和水流通过时，就沿箭头⑥的方向开启上部的“分片小闸门”③和抵闸杠⑨，则被该小闸门拦住的水体就流出通道②，从而水位降低，当水位升高时，又将抵闸杠和分片闸门逆箭头方向重新关闭，并且抵闸杠应先一步平移到位，从而为分片闸门负担一部份水的强大压力并以辅助设备「滚珠之类，图上未画」牵引分片闸门顺利平移到位，封住水流以便适应提高了的水位。这样，勿论水位是提高还是降低，分片形组合式水闸都能通过各个分片闸门的协调配合运动来适应这种升降变化从而保证水的表面到关闭的分片闸门之间始终保持一个合适的深度，以便让水流和航船顺利通过通道。所以，“分片形组合式闸门安全坝”在平时可以确保发电和航运的正常进行。在拦河坝被破坏时又能关闭整个闸门形成一个新的拦河坝代替原来的拦河坝拦截上游的河水，从而达到河水不向下游泛滥确保下游安全的目的。
以上叙述的是图中右边通道中的“水平平移型闸门”的工作情况，而图中左边通道内的“门扇型闸门”的工作情况无非是关闭和开启闸门的方式是让闸门作“门扇式转动”而不是作“水平平移式运动”而已，其功能和目的是完全一样的。
分片形组合式闸门还有“竖直升降型”和“折扇伸缩式竖直升降型”。(图3)，前一种是每一个分片小闸门既可以独立的独行其道的独立升降，也可以按顺序各自升降到位后相邻彼此紧紧连环相扣在一起，从而形成一个统一的整体闸门进行整体关闭或部份关闭。“折扇伸缩式竖直升降型”则是每一个独立的且各行其道而独立升降的钢铁分片小闸门按顺序相邻彼此间用橡胶和塑料之类的软体材料相互连结成一体，从而组成一个统一的“折扇型”的整体闸门。它统一的协调运动，缩则收拢。伸则张开，即缩则将通道开启，伸则关闭通道。总之，其“升降型”闸门的功能和目的和前面的“门扇型”“水平平移型”闸门是完全一致的，只有其运动形式是作竖直升降而不同罢了。
不选用一个完整的整体闸门，却故意采用一种“按上下分成两片以上分片小闸而又能整体组合的闸门”的原因是纯粹基于以下两种考虑-其一是这种闸门在一般情况下都是很庞大的，整体闸门在设计，制造、运输、安装、操作，以至维修上都是不可取的，甚至是难以实现的，而采用相对来说小巧灵活的“分片闸门”来组合成一个完整的整体闸门，不仅同样起到一个完整闸门的同种效果，而在制造和运用上不知道要简单和容易多少倍。现代的科技力量完全可以保证这种小巧灵活的“分片闸门”和整个“组合式闸门”的制造成功和组合成功，也一定能运用成功，另一种考虑也是最主要最特殊的考虑是整体闸门无法根据水位的升降变化而变化但“分片形组合式闸门”如前所述却能很好的适应水位的升降变化。所以“分片形组合式闸门”有无可比拟的优点和强大的生命力，事实上，正是它的以上优点才能导致“安全坝”能够投入实际运用。否则单纯保安全却又不能适应水位的升降变化即不能保证航运和发电的正常进行则安全坝也失去了存在的意义和价值。因此，“分片形组合式闸门”是导致安全坝能够投入实用阶段并有无比的实用价值和巨大的社会意义的主要和关键因素。因此可以说首创安全坝还不如干脆说是“首创分片形组合闸门”更恰当。
安全坝的优越性和好处还在于以下方面由于水流集中从几个通道内流出。因此完全可以利用水流而装设发电设备发电，即使其发电量是高坝电站的/%乃至/‰也是很可观的。其收益可在30～50年之内将安全坝的全部投资赚回来。特别地，在拦河坝平时需要检修和遭破坏后抢修时，由于可以利用安全坝封住水流，因而也给这种检修和抢修带来莫大的便利。总而言之，安全坝建成后的好处是多方面的一、保障安全，二、新增发电量，三、有利于拦河坝的检修和抢修。既然如此，聪明的人类又何乐而不为呢？综上所述，“分片形组合式闸门安全坝”不仅在平时能保障正常的发电和航运不受影响，在拦河坝被破坏时又能代替它拦截河水从而确保下游的安全。因此，安全坝一旦投入实际应用就能彻底而园满的解决人类一直担心的大型拦河坝被破坏后给下游造成的灭顶之灾这一历史性课题。这就是本发明创造的目的和意义之所在。其巨大的社会效益和无比的历史意义是显而易见的。
该发明的成功运用，则意味着将实用于全世界所有大型水电工程用于保障安全的目的。
权利要求
1.首创的“分片形组合式闸门安全坝”的实质是一种完全新型而独立的拦河坝。它以保证安全为主要目的，同时兼顾并能适应水位的经常性变化从而保证发电和航运的正常进行，在拦河坝遭到破坏时又能代替其拦截河水从而确保下游的安全它的特征是该坝坝体①的上部有若干个供水流和航船通过的通道②。其内又有“分片形组合式闸门”③。它的每一个“分片小闸门”都有拉杠④与动力设备⑤单独连结而自成一个工作运动系统同样，每一个抵闸杠⑨都单独和动力设备⑧相连而自成一个工作运动系统。
2.根据权利要求1所述的设施，其特征在于“分片形组合式闸门”③是独特的按照上下依次分成两片或两片以上独立的“分片小闸门”但又能相邻彼此连环组合成一个统一而完整的总体闸门的形式所构造每一个“分片小闸门”都有一个拉杠④与动力设备⑤相连结为一个独立的机械运动单元。这些运动小单元按顺序统一的协调运动就能形成一个统一而完整的总体闸门。
3.依据权利要求1所述的装置，其特征是每一个抵闸杠⑨都单独的与力设备⑧匹配为一个独立的“水平平移型”机械运动单元。
4.根据权利要求1和2所述的设施，其特征是“分片形组合式闸门”的每一个“分片小闸门”的开启或关闭的工作方式有以下四种类型(1).作水平方向平行移动的“水平平移型”。(2).作门扇式转动的“门扇型”。(3)作竖直方向竖直升降的“竖直升降型”。(4).作竖直方向竖直升降而其闸门又恰似“折扇形状”的“折扇伸缩式竖直升降型。”
全文摘要
自从水电站问世以来，人类一直担心并一直未能解决的大型拦河坝在遭受到诸如战争和地震之类的破坏给下游造成的灭顶之灾的历史性难题终于有了本发明所提供的克星。本发明首创的“安全坝”实质是一种新式的独立的拦河坝。它的上部有若干个供水流和航船通行的通道，通道内有独创的“分片形组合式闸门”控制。这种闸门利用各个独立运动的分片小闸门的协调运动，既能将整个通道关闭或开通，又能部分开启或关闭，以便适应水位的升降变化，从而在平时保证发电和航运的正常进行(没有“分片形组合式闸门”的运用就无法实现这一点)。在拦河坝被破坏时，关闭整个闸门就能代替拦河坝拦截上游的河水不向下游泛滥。达到确保下游安全的目的。
文档编号E02B7/20GK1068868SQ9110870
公开日1993年2月10日 申请日期1991年11月28日 优先权日1991年11月28日
发明者马兹文 申请人:马兹文