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弧形鋼制閘門/弧形閘門詳解

一、核心定義與功能

弧形閘門是一種利用圓弧狀門葉控制水流的水工設備，通過鉸軸轉動實現啟閉。其主要功能包括：

• 調節水流：控制流量、流向，維持水位穩定。
• 防洪排澇：在水庫、水電站中防止洪水或干旱。
• 空間高效：圓弧設計減少占地面積，適合孔口尺寸大的工程。

二、結構組成與分類

1. 結構組成
   由四部分組成：
   • 門葉：近似平面體系的弧形受壓面，由面板和梁格體系構成。
   • 支臂：支撐門葉并傳遞徑向合力，分為直支臂（用于小孔口）和斜支臂（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：確保門葉與門座間的密封，采用橡膠或特制密封材料。
2. 分類
   • 露頂式：水庫水位不超過門頂，多用于寬高比較大的孔口。
   • 潛孔式：水庫水位高于門頂，適用于高水頭或深孔環境。
   • 支臂形式：斜支臂式（大孔口）、直支臂式（小孔口）。

三、工作原理與應用場景

1. 工作原理
   依靠水流壓力差或自重實現開啟與關閉，無需人工干預。當上游水壓大于下游時，門葉被推開；反之則閉合。

2. 應用場景

   • 水利工程：水庫、水電站、灌溉系統、防洪排澇泵站。
   • 市政排水：污水處理廠、河道調節。
   • 工業領域：電廠冷卻水系統、化工廢水排放。

四、弧形鋼制閘門的優勢與局限

五、行業標準與關鍵技術

1. 執行標準
   需符合相關水利行業標準（如GB/T 14173-2008），確保安全性和可靠性。

2. 制造要求

   • 材料：鋼材需符合國家標準，關鍵部位采用高強度材料。
   • 焊接：焊縫需經無損檢測，確保質量。
   • 止水裝置：采用特制密封橡皮，提高耐壓性和壽命。

3. 安裝規范

   • 支鉸安裝：位置需高出下游水面，避免泥沙堵塞。
   • 止水裝置：確保門葉與門座間密封間隙小于1.25L/min（ 工作水頭時）。

六、選型與維護建議

1. 選型建議
   • 大流量/高水頭：優先選擇弧形鋼制閘門。
   • 成本敏感：小孔口或低水頭場景可選用平面閘門。
   • 腐蝕環境：采用不銹鋼止水裝置或特制涂層。
2. 維護策略
   • 定期檢修：每季度檢查支鉸潤滑、止水裝置密封性。
   • 雨季前檢查：確保啟閉設備正常，清理門槽雜物。
   • 防腐處理：定期涂刷防腐涂料，延長使用壽命。