水利工程闸门的锁定

水利工程闸门的锁定

何淼

摘要：在水利工程的诸多组件中，以水利工程的闸门最为重要，闸门是安全的一个重要保障，也是保障水利工程各个组件正常运行重要机关。一旦闸门出现问题，不但会造成巨大的经济损失，甚至会出现严重的安全事故。闸门的质量主要受其设计影响，对于不同类型的水利工程，其主要的闸门类型也有着较为明显的差异，水利工程闸门的设计主要包括其控制系统的设计以及各种硬件结构的设计。本文从闸门零部件对其结构设计进行了分析，提出了一定的措施对其进行改进，并讨论了其自动化控制系统的设计。

关键词：水利工程闸门；零部件加工；技术发展

前言：随着我国机械自动化水平不断提高，水利工程的生产也逐渐向完善的自动机械化方向发展。但高新技术的使用往往伴随着各种各样的问题。自动化技术在水利工程闸门中的使用提高了水利工程的运行效率，但在设计过程中对其结构水平要求也更高，高效率的运行，往往会导致水利工程闸门一些设计不佳的结构发生较为明显的改变，一些独特的自动化技术也需要对相应的闸门结构进行一定的改变，水利工程闸门的设计在这种情况下显得尤为重要。

1. 水利工程闸门概述

1.1水利工程闸门的结构组成

水利工程闸门的存在可以对水利工程内部的结构连接进行处理，水利工程大部分水的传输工作都是通过流体介质实现的，通过闸门可以将用于输水的介质流动线路进行改变，用于对后续工作进行及时改变。与输水介质控制有关的闸门部件主要包括阀板和阀体，阀体用于控制水利工程的介质阻断工作，一旦水利工程某一部分设备出现问题，可以在前半部分及时利用阀体进行介质阻断，降低损害扩大的可能性，尽可能将损失降低到最小。阀板的存在则可以及时对介质流动方向进行调整，当水利工程生产需求改变时，可以通过调节闸门阀板及时对介质流动方向调整，通过合适的分流操作，可以将更多的水导向需求较高的部分。除了阀体阀板，阀盖等也是较为重要的水利工程闸门组成结构，水利工程各个结构的组合才能够保障闸门在水利工程能够发挥应有的作用。不同闸门的结构也具有较为明显的差异，当今主流的闸门型号主要分为七个大类型，不同型号的闸门有不同的用途，在水利工程的应用中具有针对性。但闸门的根本结构设计相同，常见结构形式为闸阀，即在垂直方向上进行控制的闸门，闸门大多采用这种结构主要是在对流体介质进行控制时，能够减少阻力对其影响，不仅能够提高控制效率，还能够减少能量的损耗，具有较高的经济效益。

1.2水利工程闸门设计存在的问题

1.2.1水利工程闸门的制作材料存在问题

我国水利工程闸门设计水平尚不能达到完美，当今的水利工程闸门设计依旧存在着较多的漏洞。首先便是在进行水利工程闸门设计时，对闸门材料的设计存在着一定的问题。相较于其他设施所用闸门而言，水利工程闸门所处的环境更加恶劣，水利工程的规模越大，水利工程闸门在运行过程中控制的流体介质越多，使得其所承受的压力也越大，而且这种压力与闸门另一面往往会产生较大的压力差，长时间处于这种情况下，如果水利工程闸门材料强度不足，将会导致闸门变形，甚至出现破损，在高压环境下造成严重的事故。当今在水利工程闸门材料选择时也存在着考虑片面的情况，有些设计人员在进行闸门设计时，对于闸门材料的选择不当，强调其强度以及安全效益，却没有对输水介质对闸门的影响进行考虑，部分水利工程所用输水介质具有一定的腐蚀性，如果闸门设计时材料选择没有考虑到这一点，会导致闸门在长时间的使用下质量下降，产生安全风险。

1.2.2水利工程闸门的结构设计问题

在进行水利工程闸门设计时，闸门的结构也经常会出现一些设计问题，其结构问题主要与闸门工作方式有着直接的关系。水利工程闸门一般规模较大，采用焊接零件的方式制作闸门，但是部分闸门零件在设计时，没有考虑到焊接过程所造成的损耗，使得水利工程闸门在完成焊接生产后，与设计的结构存在一定的偏差，这种情况下虽然闸门能够发挥作用，但是存在较大的风险，闸门各个结构之间的摩擦会变大，增加闸门损耗，而且在自动化控制中，由于高度精确的算法设计与其结构不完全匹配，有较大的可能出现闸门控制失误的情况出现，造成巨大的损失。

1.2.3水利工程闸门的控制系统设计问题

闸门控制系统的设计问题是当今水利工程闸门设计时影响最为明显的问题。在进行水利工程闸门设计的过程中，由于水利工程自身的规模较大，需要较多的闸门来对水利工程生产工作进行控制，在进行控制系统设计的过程中，工作量也相对较大，需要对水利工程不同部位的闸门进行相应的程序设计，保障其能够正常的进行运作，同时还需要考虑一个闸门的变化对其他闸门所受压力的影响，并考虑其他闸门应进行的连锁反应。这便要求对闸门控制系统的算法进行全面设计，既要针对每个闸门进行区块程序设计，还需要将不同区块的程序进行联合，使其成为一个系统的体系，这便要求较高的程序算法设计水平，而当今大部分闸门控制系统难以 实现这种控制系统的设计，需要从旁进行人工控制，不仅需要更高的成本，还更加容易出现操作事故。

2. 改进水利工程闸门设计的方法

2.1对水利工程闸门材料及结构设计进行改进

水利工程闸门设计时，较为精确有较高的精度，这对闸门设计也提出了更高的要求。首先是对所用材料设计改进，闸门加工过程中自身会产生一定的损耗。一些用于闸门以及对其进行加工设备制造的材料自身性质存在一定的缺陷。所用材料往往过于注重自身硬度，忽略了其他性质。其中最为容易被忽略的便是其热塑性，设备在进行加工过程中由于高功率的摩擦会产生局部高热量，这些热量在一般情况下往往难以产生肉眼可见的影响，但局部经过长时间的高温，会容易产生形变，不仅影响闸门的质量，甚至同时会对生产设备造成损伤。可以采用复合材料，采用由耐高温的金属和高硬度的金属组成的合金来制作加工器械，对于制造闸门的材料而言，除了需要有这些性质，还需要有一定的耐腐蚀性，复合材料能够有效实现这一目的。但其成本相对较高，应当针对闸门不同区域结构选择合适材料，实现经济性与实用性的平衡。

2.2改进控制系统程序算法设计

程序算法是在闸门运行过程中影响对其控制效果的根本因素，在进行程序设计时，应当采用更加先进的算法，对不同闸门设置相应的区块进行程序的编写，利用神经网络将各个模块进行有逻辑关系的组合，并嵌入相应的学习模块，根据水利工程的整体生产情况，适时对闸门状态进行改变，提高其自动化水平，有助于减少不必要的人工成本，在设计时，设计人员设备设计人员应与程序设计人员共同工作，确保设计的可行性。.

2.3进行信息化系统建设

GIS技术能够实现实时的定位功能，但是其定位的数据不仅仅在勘测当时能够发挥作用，在经过后期数据处理分析之后，其记录的信息同样能够创造更多的价值，这便需要有相应的信息化系统建设来对GIS信息进行收集再加工处理，在进行信息化系统构建时，需要结合当地实际环境，根据需求与一些较为重要的数据进行结合，包括土地湿度以及周围土壤结构等诸多要素，进行结合之后能够创造更多的数据分析价值，根据这些数据信息能够确定对水利工程闸门的安置和锁定管理方法，充分发挥信息技术的作用。

结语：水利工程是重要的城市基础设施，其设计依旧有较大的改进空间，应当从多个方面对水利工程设计进行改进，提高水利工程设计水平对于城市化建设有着巨大的帮助，应当受到人们重视。

参考文献：

【1】左光燕,梁海全,李东.灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用及应用[J].现代农业科技. 2020(09)

【2】潘秀平.关于水利水电建筑工程施工技术应用探析[J].居舍. 2019(25)