本发明涉及一种挡水坝，尤其是涉及一种用于偏远山区水电工程的挡水坝，属于水利水电工程建筑物设计建造技术领域。
背景技术：
闸门作为水工建筑物泄洪的重要设备，闸门的可靠运行涉及到工程泄洪安全。随着对外工程设计及承包工程的增加，部分基础建设落后的国家在偏远河流上修建的水电项目时，可能存在极端暴雨条件下，需要开启闸门，但由于条件限制，电力无法保障，且在极端暴雨状况下人力操作也存在风险和不确定性。因此需要研究不需要电力也不需要人工操作的闸门启闭设备以满足此类工程大坝挡、放水的需要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无机械动力条件下也可以自起挡水设备的用于偏远山区水电工程的挡水坝。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于偏远山区水电工程的挡水坝，包括挡水闸、溢洪道和挡水坝本体，设置在所述挡水坝本体上的溢洪道通过所述的挡水闸开启和关闭，所述的挡水坝还包括上游水位联动启闭系统，所述的挡水闸通过所述的上游水位联动启闭系统根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道。
进一步的是，所述的上游水位联动启闭系统包括容水驱动组件和压力输水组件，所述的挡水闸通过所述的容水驱动组件在所述压力输水组件的配合下根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道。
上述方案的优选方式是，所述的容水驱动组件包括储水箱和动力传递机构，所述动力传递机构的两端分别与所述的挡水闸和所述的储水箱连接，所述的储水箱通过所述的压力输水组件分别与所述挡水坝本体的上游侧和下游侧连通。
进一步的是，所述的动力传递机构包括钢丝绳和转向滑轮组，所述钢丝绳的两端在所述转向滑轮组的配合下分别与所述的挡水闸和所述的储水箱连接。
上述方案的优选方式是，所述的动力传递机构还包括支撑排架，所述的转向滑轮组固装在所述的支撑排架上。
进一步的是，所述的压力输水组件包括引水管和设置在所述容水驱动组件上的放水孔，所述的容水驱动组件通过所述的引水管与所述挡水坝本体的上游侧连通，所述的容水驱动组件通过所述的放水孔与所述挡水坝本体的下游侧连通。
进一步的是，所述的挡水坝本体上还设置有水箱承台，挡水闸全开过程中的所述储水箱支承在所述的水箱承台上。
进一步的是，通过引水管输入所术容水驱动组件中的水量按下述公式计算，
其中：
q-------流量；
ak------出口处面积；
hw------自由出流时孔口中心处作用水头，淹没出流时，上下游水头差；
μ--------孔口或者管道的流量系数；
g--------重力加速度。
本发明的有益效果是：本申请通过在现有的挡水坝上增设上游水位联动启闭系统，并将所述的挡水闸通过所述的上游水位联动启闭系统根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道。这样，由于所述挡水闸的开启和关闭是通过所述的上游水位联动启闭系统根据上游水位的变化自动完成的，完全省去了机械和/或电力作为动力条件，并且也可以完全不需要人工的参与，从而保证哪怕是如背景技术所述的国外一些没有电力保障的偏远山，可以实现根据需要开启和关闭所述的挡水闸。同时，由于挡水闸的开启和关闭不需要人工参与，既使是在极端暴雨状况下，人员无法靠近进仍然能保证挡水闸的开启和关闭，既保证了大坝的安全，又保证了挡水坝随时具有关闭蓄水的功能。
附图说明
图1为本发明用于偏远山区水电工程的挡水坝的主视图；
图2为图1的a-a剖视图；
图3为图1的b-b剖视图。
图中标记为：挡水闸1、溢洪道2、挡水坝本体3、上游水位联动启闭系统4、容水驱动组件5、压力输水组件6、储水箱7、动力传递机构8、钢丝绳9、转向滑轮组10、支撑排架11、引水管12、放水孔13、水箱承台14。
具体实施方式
如图1、图2以及图3所示是本发明提供的一种无机械动力条件下也可以自起挡水设备的用于偏远山区水电工程的挡水坝。所述的挡水坝包括挡水闸1、溢洪道2和挡水坝本体3，设置在所述挡水坝本体3上的溢洪道2通过所述的挡水闸1开启和关闭，所述的挡水坝还包括上游水位联动启闭系统4，所述的挡水闸1通过所述的上游水位联动启闭系统4根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道2。本申请通过在现有的挡水坝上增设上游水位联动启闭系统4，并将所述的挡水闸1通过所述的上游水位联动启闭系统4根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道2。这样，由于所述挡水闸1的开启和关闭是通过所述的上游水位联动启闭系统4根据上游水位的变化自动完成的，完全省去了机械和/或电力作为动力条件，并且也可以完全不需要人工的参与，从而保证哪怕是如背景技术所述的国外一些没有电力保障的偏远山，也可以实现根据需要开启和关闭所述的挡水闸。同时，由于挡水闸的开启和关闭不需要人工的参与，既使是在极端暴雨状况下，人员无法靠近仍然能保证挡水闸的开启和关闭，既保证了大坝的安全，又保证了挡水坝随时具有关闭蓄水的功能。
上述实施方式中，为了既能与挡水坝以及库存水水位变化的配合，又能简化本申请所述的上游水位联动启闭系统4的结构，保证可靠、安全的在极端环境中运行挡水闸的开启和关闭功能，本申请所述的上游水位联动启闭系统4至少应该包括容水驱动组件5和压力输水组件6，所述的挡水闸1通过所述的容水驱动组件5在所述的压力输水组件6的配合下根据上游水位的变化自动的开启和关闭所述的溢洪道2。既然本申请所述的上游水位联动启闭系统4需要与上游库区库存的水位的高低相连接，并实现根据水位的高低开启和关发水闸，那么最佳的选择当然是如上所述的容水驱动组件5和压力输水组件6。当然本申请也不排除在上游在库区中设置带有空心结构的水位驱动装置，通过水位升高，空心结构由于深入水下的深度变深而产生的压力差来完成驱动。
具体来说，本申请将所述的容水驱动组件5设置成包括储水箱7和动力传递机构8的结构，所述动力传递机构8的两端分别与所述的挡水闸1和所述的储水箱7连接，所述的储水箱7通过所述的压力输水组件6分别与所述挡水坝本体3的上游侧和下游侧连通。至于所述的动力传递机构8可以选钢丝绳9和转向滑轮组10，所述钢丝绳9的两端在所述转向滑轮组10的配合下分别与所述的挡水闸1和所述的储水箱7连接。当所述的动力传递机构8选择钢丝绳9和转向滑轮组10时，所述的动力传递机构8还包括支撑排架11，所述的转向滑轮组10固装在所述的支撑排架11上。而所述的压力输水组件6本申请将其设置为包括引水管12和设置在所述容水驱动组件5上的放水孔13的结构，所述的容水驱动组件5通过所述的引水管12与所述挡水坝本体3的上游侧连通，所述的容水驱动组件5通过所述的放水孔13与所述挡水坝本体3的下游侧连通。进一步的，为了方便挡水闸1全开时钢丝绳9、转向滑轮组10以及支撑排架11不受力，在所述的挡水坝本体3上还设置有水箱承台14，挡水闸1全开过程中的所述储水箱7支承在所述的水箱承台14上。
同时，为了恰到好的保证水位下降低规定位置时，挡水闸又能关闭所述的溢洪道2，通过引水管12输入所术容水驱动组件5中的水量按下述公式计算，
其中：
q-------流量；
ak------出口处面积；
hw------自由出流时孔口中心处作用水头，淹没出流时，上下游水头差；
μ--------孔口或者管道的流量系数；
g--------重力加速度。
本申请上述结构的挡水坝，尤其是上游水位联动启闭系统4是基于下述原理设计的，即在库水位处于正常蓄水位时，水箱进水管流量等于出水管流量，水箱即上述的储水箱水量维持不变，此时水箱重量小于闸门启门所需要的力，闸门处于关闭状态；当水库上游来水量超过电站引用流量时，上游水位上升，进水管水头增加，进水管流量大于水箱排水管流量，水箱重量开始增加，当水箱重量增加到闸门开启需要的拉力时，闸门开启，大坝开始泄洪，水箱高度下降，当水箱到达水箱承台时，闸门全开，泄量达到最大。
当上游来水量减少到小于电站引用流量时，库水位开始下降，水箱进水管水头降低，进水管的流量减小，当进水管流量减小到下游水箱排水孔流量时，水箱水量开始减少，重量开始减小，当水箱重量减小到小于闸门重量时，闸门开始关闭，水箱开始上升，至到全部关闭。