CN111996983A - 一种综合水利枢纽及其运行方法 - Google Patents

Abstract

一种综合水利枢纽及其运行方法，属于水利工程技术领域。包括对称设置的两个输水涵洞、置于两个输水涵洞之间的船闸闸室、船闸闸室出水闸门、输水涵洞的进水口控制闸门、输水涵洞的出水口控制闸门以及若干组分层取水闸门；两个输水涵洞的进水口控制闸门沿其运行轨道滑动至船闸闸室，兼做船闸闸室进水闸门；所述输水涵洞的顶面高程自上游侧朝下游侧变小，若干组分层取水闸门间隔布置于输水涵洞的顶面，对应不同高程的取水口，且两个输水涵洞顶面的分层取水闸门位置对应。整个水利枢纽建筑物工程量小、施工周期短、工程造价低，工程结构稳定，且可调控性高，同时也包括了传统水利枢纽必备的功能。

Description

一种综合水利枢纽及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种综合水利枢纽及其运行方法，能同时实现分层取水、挡水、泄水、引水、通航的综合水利枢纽，属于水利工程技术领域。

背景技术

水利枢纽是为了满足各项水利兴利目的，在河流、湖泊、沿海、渠道等各个适宜的地段修建的不同类型水工建筑物工程。综合利用水利枢纽是指为充分利用水资源，保护人民财产安全，促进国民经济发展等多种目标而兴建的水利枢纽，可能实现的目的包括：灌溉、防洪、排涝、水力发电、渔业、城市与工业供水、航运、旅游和环保等。

与单一开发目的水利工程相比，设计综合利用水利工程能统筹兼顾不同部门的用水需求，例如利用下斜水量进行发电，同时满足了下游工农业用水需求，做到“一水多用、一库多用”；其次，兴建水利枢纽需要巨额投资，建成后上游受淹没、浸没损失，并可能对生态环境产生影响。因此在规划设计水利枢纽时要注意最大限度开发其综合利用效益，在提高其功能效益的同时，尽可能的发挥其经济效益。

发明内容

鉴于以上所述规划设计综合水利枢纽的需要，本发明的目的在于提供一种能同时实现分层取水、挡水、泄水、引水、通航、行洪的综合水利枢纽及其运行方法。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

本发明的第一个目的是提供一种综合水利枢纽，其特征是，包括对称设置的两个输水涵洞、置于两个输水涵洞之间的船闸闸室、船闸闸室出水闸门、输水涵洞的进水口控制闸门、输水涵洞的出水口控制闸门以及若干组分层取水闸门；所述输水涵洞的进水口控制闸门，其运行轨道自其中一个输水涵洞底板、经过船闸闸室底板、延伸至另一个输水涵洞底板，两个输水涵洞的进水口控制闸门沿其运行轨道滑动至船闸闸室，兼做船闸闸室进水闸门；所述输水涵洞的顶面高程自上游侧朝下游侧变小，若干组分层取水闸门间隔布置于输水涵洞的顶面，对应不同高程的取水口，且两个输水涵洞顶面的分层取水闸门位置对应。

进一步的，该水利枢纽两外侧分别设有溢洪道，该溢洪道的岸墙与输水涵洞的进水口控制闸门高程相同。

进一步的，所述输水涵洞的出水口控制闸门上方设有胸墙，胸墙与输水涵洞的进水口控制闸门高程相同。

进一步的，所述船闸闸室出水闸门为双向挡水人字形闸门，正向挡水时，该闸门门叶与门龛夹角为70°，反向挡水时，该闸门门叶与门龛夹角为110°。

进一步的，所述溢洪道呈S型布置，表层安装有柔性消能件。

进一步的，同一输水涵洞顶面的同组分层取水闸门为两扇门叶，同组的两扇门叶共用一个启闭机，该启闭机位于同组的两扇门叶之间，且输水涵洞顶部设有用于分层取水闸门移动的轨道，通过启闭机，使与其对应的两扇门叶相向或背向位移。

进一步的，所述输水涵洞顶面在不同高程的取水口处布置有用于检测水位的水位传感器、用于检测水位线的红外感应仪，在最低高程的取水口处布置有用于检测水压的水压传感器，各传感器分别与PLC控制器相连，所述PLC控制器与远程控制端相连接，由所述远程控制端控制各个闸门的启闭机运行。

进一步的，所述输送涵洞的进水口控制闸门，其闸墩后段安装有摄像头，所述摄像头通过PLC控制器连接远程控制端，方便工作人员远程监控水利枢纽的工作状态。

进一步的，各闸门处均设有止水橡皮。

本发明的第二个目的是提供一种综合水利枢纽的运行方法，其特征是，包括以下步骤：

1）挡水

挡水时，所有的分层取水闸门关闭，输水涵洞的进水口控制闸门作为船闸闸室进水闸门，同时输水涵洞的出水口控制闸门关闭，船闸闸室出水闸门关闭；

2）通航

当上游水位介于最底层取水口所在高程、输水涵洞的进水口控制闸门所在高程之间时，该水利枢纽允许船只通航，初始运行状态为挡水工况；

a.当船只从上游到下游时，通过分层取水闸门给船闸闸室输水；

待船闸闸室水位跟上游水位齐平时，关闭分层取水闸门，关闭输水涵洞的进水口控制闸门，打开船闸闸室进水闸门，待船只从上游进入船闸闸室后，关闭船闸闸室进水闸门；

之后打开船闸闸室出水闸门的输水阀门，使船闸闸室中的水通过输水孔排向下游，待船闸闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开船闸闸室出水闸门，船舶驶出船闸闸室，进入下游或下游引航道；

b.当船只从下游到上游时，首先打开船闸闸室出水闸门的输水阀门，下游水通过输水孔给船闸闸室输水，待闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开船闸闸室出水闸门，待船舶驶入船闸闸室后，关闭船闸闸室出水闸门；

之后通过分层取水闸门将上游水分层输入船闸闸室；

待船闸闸室水位跟上游水位齐平时，关闭分层取水闸门，横向拉开船闸闸室进水闸门，船舶即从船闸闸室驶出，进入上游或上游引航道；

3）分层取水

当水位介于最底层取水口所在高程、输水涵洞的进水口控制闸门所在高程之间时，可进行分层取水，水利枢纽初始运行状态为挡水工况，关闭输水涵洞的进水口控制闸门，使得上游水进入船闸闸室，待水流稳定后，打开输水涵洞的出水口控制闸门，打开相应水位条件下的取水闸门，此时上游水流通过船闸闸室从对应的取水口分层进入输水涵洞，最后在输水涵洞出口处取得上游表层水。

本发明具有以下优点：

1、本发明结构简单，整个水利枢纽建筑物工程量小、施工周期短、工程造价低，工程结构稳定，且可调控性高，同时也包括了传统水利枢纽必备的功能；

2、本发明主要通过多个闸门的联合运转调节上下游水位情况，完成分层取水、通航、挡水、引水、行洪及泄水等工作，能够实现“一闸多用”，使得该水利枢纽发挥最大的综合效益；

3、本发明能应对各种水位条件进行分层取水和取表层水，仅通过闸门的启闭来完成，无需其他任何动力设备；

4、本发明在通航情况下，取水闸门和两侧涵洞兼作给船闸闸室输放水的廊道，调节船闸闸室内水位；闸门挡水时，枢纽可通过溢洪道泄水；在洪水期时船闸闸室可兼作行洪通道；在引水时船闸闸室和涵洞可作引水通道；

5、本发明中的闸门由于其滑动轴承、辊轴支承的弧面支承座等均采用的是铜基合金自润滑材料，减少了摩擦力，闸门在运行时能够灵活的的横拉、提升、对开，使用寿命长；

6、本发明采用PLC控制器，PLC控制器的信号输入端口与水位传感器、红外感应仪和水压传感器连接，监测水位、水压的变化；信号输出端口与远程控制端连接；远程控制端与各个启闭机连接，实现整个枢纽的远程控制。

附图说明

图1为本发明综合水利枢纽总体视图；

图2为本发明综合水利枢纽涵洞纵剖视图（顺水流方向）；

图3为本发明综合水利枢纽俯视图；

图4为本发明综合水利枢纽取水闸门布置图（以第一层为例）；

图5为本发明综合水利枢纽船闸出水闸门布置图；

图6为本发明综合水利枢纽挡水时闸门工作图；

图7为本发明综合水利枢纽分层取水时闸门工作图；

图8为本发明综合水利枢纽行洪时闸门工作图；

图9为本发明综合水利枢纽超低水位引水时闸门工作图；

图10为本发明综合水利枢纽PLC控制器原理图；

图中：A-第一层取水口闸门（A11-左侧涵洞第一层左侧取水闸门，A12-左侧涵洞第一层右侧取水闸门，A21-右侧涵洞第一层左侧取水闸门，A22-右侧涵洞第一层右侧取水闸门）；

B-第二层取水口闸门（B11-左侧涵洞第二层左侧取水闸门，B12-左侧涵洞第二层右侧取水闸门，B21-右侧涵洞第二层左侧取水闸门，B22-右侧涵洞第二层右侧取水闸门）；

C-第三层取水口闸门（C11-左侧涵洞第三层左侧取水闸门，C12-左侧涵洞第三层右侧取水闸门，C21-右侧涵洞第三层左侧取水闸门，C22-右侧涵洞第三层右侧取水闸门）；

D-第四层取水口闸门（D11-左侧涵洞第四层左侧取水闸门，D12-左侧涵洞第四层右侧取水闸门，D21-右侧涵洞第四层左侧取水闸门，D22-右侧涵洞第四层右侧取水闸门）；

E-进水口处闸门（E1-左侧涵洞进水处闸门，E2右侧涵洞进水口处闸门）；F-出水口处闸门（F1-左侧涵洞出水处闸门，F2右侧涵洞出水口处闸门）；G-船闸出水闸门（G1-船闸左侧出水闸门，G2船闸左侧出水闸门）；

1-输水涵洞，2-船闸闸室，3-溢洪道，4-闸墩，5-涵洞底板，6-船闸闸室底板，7-溢洪道岸墙，8摄像头，9-闸门E运行轨道，10-闸门G门轴柱，11-闸门G输水孔，12-取水闸门启闭机（第一层取水闸门启闭机12A，第二层取水闸门启闭机12B，第三层取水闸门启闭机12C，第四层取水闸门启闭机12D），13-胸墙，14-闸门F启闭机，15-PLC控制器，16-橡皮止水（涵洞进口处），17-水位传感器(17A-第一层取水口处水位传感器，17B-第二层取水口处水位传感器，17C-第三层取水口处水位传感器，17D-第四层取水口处水位传感器)，18-红外线传感器（18A-第一层取水口处红外线传感器，18B-第二层取水口处红外线传感器，18C-第三层取水口处红外线传感器，18D-第四层取水口处红外线传感器），19-水压传感器，20-闸门G门龛，21-取水闸门侧轮（第一层取水闸门侧轮21A），22-刚性联轴器（第一层取水闸门刚性联轴器22A），23-横拉式取水闸门侧推装置（第一层取水横拉闸门侧推装置23A），24-取水闸门“L”型运行轨道（第一层取水闸门“L”运行轨道24A），25-取水闸门主轮（第一层取水闸门主轮25A），26-取水闸门底止水（第一层取水闸门底止水26A）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。

如图1至图10所示，本实施例的综合水利枢纽，包括：

所有闸门：八对控制闸门-闸门A11、闸门A12、闸门A21、闸门A22，闸门B11、闸门B12、闸门B21、闸门B22，闸门C11、闸门C12、闸门C21、闸门C22，闸门D11、闸门D12、闸门D21、闸门D22、置于涵洞进水口处的控制闸门E1、E2以及置于涵洞出水口处的控制闸门F1、F2、船闸出水闸门G1、G2；

输水涵洞1、船闸闸室2、溢洪道3、闸墩4、涵洞底板5、船闸闸室底板6、溢洪道岸墙7、摄像头8、闸门E1和E2的运行轨道9、闸门G1和G2的门轴柱10、闸门G1和G2的输水孔11、取水闸门启闭机12、胸墙13、闸门F启闭机14、PLC控制器15、橡皮止水16、水位传感器17、红外线传感器18、水压传感器19、闸门G1和G2的门龛20、取水闸门侧轮21、刚性联轴器22、取水闸门侧推装置23、取水闸门运行轨道24、取水闸门主轮25、取水闸门底止水26。

闸门A-E系列为横拉式平面闸门，其中闸门A、闸门B、闸门C、闸门D系列为八对间隔布置于输水涵洞顶面相邻的不同高程的闸门，介于上游最低水位及正常运行水位之间，安装于取水口处的“L”型轨道24内，分别由四台启闭设备控制12，启闭机布置在一对闸门中间，开始取水时，每个启闭机控制一对闸门，通过联轴器22向同一方向运行。

闸门E系列兼作涵洞进水闸门及船闸闸室进水闸门，闸门F系列为上下启闭式平面闸门，闸门G为双向挡水人字形闸门（正向挡水时闸门门叶与门龛夹角为70°，反向挡水时闸门门叶与门龛20夹角为110°）。

上述横拉闸门A-E系列，闸门门体采用双面板矩形结构型式，取水闸门A-D系列设有条形橡皮底止水；闸门E系列、闸门F系列及闸门G系列的止水***由底止水及侧止水组成，底止水用“P形橡皮”，两侧的支承条兼做侧止水，为保证止水效果，在支承条内嵌入“Ω”型止水橡皮，并用氯丁橡胶粘结牢固。

上述横拉闸门A-E系列，闸门的滑动轴承、辊轴支承的弧面支承座等均采用铜基合金自润滑材料，其是以高强度铜合金为基体，具有承载能力高，摩擦系数低，耐磨损、使用寿命长等诸多优点。

上述溢洪道3采用“S”型布置形式且表层安装有柔性消能件，并采用模板支护所述柔性消能件，当下泄洪水时，所述柔性消能件起到了消能防冲作用。胸墙13与进水闸门E的顶部高程相同，且与溢洪道岸墙7和船闸闸室出水闸门G的顶部高程相同，取水涵洞顶面坡度为1:4。

在取水口处还设有用于检测水位的水位传感器17、用于检测水位线的红外感应仪18、用于检测水压的水压传感器19；在输水涵洞顶面设有PLC控制器15；所述红外感应仪18由沿输水涵洞上壁间隔设置的4个红外线传感器组成，从上到下依次是红外线传感器18D、红外线传感器18C、红外线传感器18B、红外线传感器18A，分别位于不同高程的四对取水口处，红外线传感器18与PLC控制器15的信号输入端口相连接；所述水位传感器17、水压传感器19分别与PLC控制器15的信号输入端口相连接，所述PLC控制器15的信号输出端口连接远程控制端。在两侧闸墩后段分别安装有一对摄像头8，所述摄像头分别通过PLC控制器连接远程控制端，方便工作人员远程监控输水涵洞1及船闸闸室2的工作状态。

输水涵洞进水闸门E在刚性轨道上横向启闭，兼作船闸闸室2进水闸门；输水涵洞出水闸门F由电动螺杆式启闭机14控制，运行方式为上下启闭；船闸闸室出水闸门G运为双向挡水的人字闸门，正向挡水时闸门门叶与门龛20夹角为70°，反向挡水时闸门门叶与门龛20夹角为110°。闸门G下部开有一小孔11，在通航情况下可直接打开输水孔11中的输水阀门调节船闸闸室水位。

摄像头8分别位于左右两侧的闸墩4顶部，摄像头8连接远程控制端，方便工作人员远程监控水利枢纽的工作状态。

红外感应仪18包括4个独立的红外线传感器。依次是红外线传感器18A、红外线传感器18B、红外线传感器18C、红外线传感器18D；每个红外线传感器发出一条红外线用来检测水位的变化。红外感应仪18与PLC控制器15的信号输入端口相连接。当多条红外线接触到水时，采用水触碰到红外线中最高的一条红外线。水压传感器19布置在第一层取水口处，水位传感器17分4个，分别布置在各个取水口附近，当水位变化时会触发不同高程处水位传感器的信号，最终输入到PLC控制器15信号输入端口，再将信号输出到远程控制端，控制闸门的开启。

PLC控制器15可包括但不限于：信号输入端口、信号输出端口、中央处理单元CPU；信号输入端口与水位传感器17、红外感应仪18和水压传感器19连接，监测水位、水压的变化；信号输出端口与远程控制端连接，远程控制端与各个启闭机连接，控制闸门A-G的工作；所述远程视频监控端还与摄像头8连接，方便工作人员远程监控整个枢纽的工作状态。

本实施例的综合水利枢纽的运行方法，包括以下6种情况：

1.挡水

挡水时，闸门A，闸门B，闸门C及闸门D关闭，闸门E1，E2位于两输水涵洞1中间，即此时闸门E1，闸门E2为船闸闸室2的进水闸门，同时闸门F1及闸门F2关闭，闸门G1，G2关闭，反向挡水（此时主要承受下游传来的水压力，闸门门叶与门龛20夹角为110°），即图6所示工作状态，此时整个水利枢纽起到了挡水的功效。

这里默认挡水工况即为整个水利枢纽初始运行状态。

2.通航

当上游水位介于闸门A所在高程与闸门E所在高程之间时，该水利枢纽允许船舶通航，闸门初始运行状态为挡水工况，即闸门A，闸门B，闸门C及闸门D关闭，闸门E1，E2位于两输水涵洞1中间，闸门F1，F2关闭，闸门G1，G2关闭（反向挡水）。

当船只从上游到下游时，首先通过闸门A、闸门B、闸门C、闸门D给船闸闸室2分层输水（当上游水位介于闸门A所在高程之与闸门B所在高程之间时，打开闸门A给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门B所在高程之与闸门C所在高程之间时，打开闸门B给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门C所在高程之与闸门D所在高程之间时，打开闸门C给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门D所在高程之与闸门E所在高程之间时，打开闸门D给船闸闸室2输水）。

待闸室水位跟上游水位齐平时，关闭闸门A，闸门B，闸门C，闸门D，打开闸门E1，E2至输水涵洞1进水口处，待船舶从上游进入船闸闸室2后，关闭闸门E1，E2。之后打开闸门G1，闸门G2上的输水阀门，使船闸闸室2中的水通过输水孔11排向下游，待闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开闸门G1，G2至对应的门龛20处，船舶即驶出船闸闸室2进入下游河道或者下游引航道。

当船只从下游到上游时，首先打开闸门G1和闸门G2上的输水阀门，下游水通过输水孔11给船闸闸室2输水，待闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开闸门G1，G2，待船舶驶入船闸闸室2后，关闭闸门G1，G2。之后通过闸门A、闸门B、闸门C、闸门D将上游水分层输入船闸闸室2（当上游水位介于闸门A所在高程之与闸门B所在高程之间时，打开闸门A给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门B所在高程之与闸门C所在高程之间时，打开闸门B给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门C所在高程之与闸门D所在高程之间时，打开闸门C给船闸闸室2输水；当上游水位介于闸门D所在高程之与闸门E所在高程之间时，打开闸门D给船闸闸室2输水）。

待闸室水位跟上游水位齐平时，关闭闸门A，闸门B，闸门C，闸门D，横向拉开闸门E1，E2至两侧输水涵洞1进口处，船舶即从闸室2驶出，进入上游或上游引航道。

3.分层取水

当水位介于闸门A所在高程与闸门E所在高程之间时，可进行分层取水，闸门A，闸门B，闸门C，闸门D系列可看做取水口，可取得各个水位下的表层水，闸门初始运行状态为挡水工况，即闸门A，闸门B，闸门C及闸门D关闭，闸门E1，E2位于两输水涵洞1中间，闸门F1，F2关闭，闸门G1，G2关闭（反向挡水）。

在开始取水之前，调节闸门G1，G2，使其门叶跟门龛20夹角从110°调至70°，即闸门G1，闸门G2从反向挡水状态调整为正向挡水状态，之后横向拉开闸门E1，E2至两侧输水涵洞1进口处，使得上游水进入船闸闸室2，待水流稳定后，打开闸门F1，闸门F2及相应水位条件下的取水闸门（当上游水位介于闸门A所在高程之与闸门B所在高程之间时，打开闸门A；当上游水位介于闸门B所在高程之与闸门C所在高程之间时，打开闸门B；当上游水位介于闸门C所在高程之与闸门D所在高程之间时，打开闸门C；当上游水位介于闸门D所在高程之与闸门E所在高程之间时，打开闸门D）。

即图7所示工作状态，此时上游水流通过船闸闸室2，从对应的的取水口分层进入输水涵洞1，最后在涵洞出口处可取得上游表层水。

4.泄水

在整个水利枢纽起挡水作用的前提下，若水位持续上涨，可通过两侧的溢洪道3进行溢流泄水，溢洪道采用“S”型布置且表层安装有柔性消能件，并采用模板支护所述柔性消能件，当下泄洪水时，所述柔性消能件能够起到消能防冲作用，使水流保持良好的流态进入下游。

5.行洪

当发生特大洪水时，关闭闸门A，闸门B，闸门C，闸门D，闸门F1，闸门F2，同时横向拉开闸门E1，E2至输水涵洞1进水口处，之后打开闸门G1，G2至对应的门龛20处，即图8所示工作状态，此时船闸闸室2兼作行洪通道。

6.引水

超低水位引水时，即上游水位位于闸门A所在高程以下时，打开闸门F1，F2，此时闸门A，闸门B，闸门C，闸门D关闭，闸门E1，E2位于两个输水涵洞1中间，即船闸闸室2进水处，闸门G1，G2关闭（反向挡水），即图9所示工作状态，通过两个输水涵洞1实现超低水位引水。

正常水位引水时，即分层取水工况，在两个输水涵洞1出水口处可分层取得正常水位时的表层水。

高水位引水时，可同时利用输水涵洞1和船闸闸室2进行输水，此时开启闸门A，闸门B，闸门C，闸门D，闸门E1，E2处于两涵洞1进水口处，闸门F1，F2开启，闸门G1，G2开启，即位于各自的门龛20中。此时上游水流一方面可以直接经过船闸闸室2引到下游，另一方面可以通过涵洞上方的各个取水闸门（闸门A，闸门B，闸门C，闸门D），经涵洞引至下游。

本发明的综合水利枢纽中，使用了PLC控制器15和远程控制端，实现了整个水利枢纽的远程控制。水利枢纽正常运行时，当红外感应仪18中的一个或多个红外线传感器监测到水触碰红外线时，会自动选定所触碰红外线中最高的那条，将数据传输给PLC控制器15，同时PLC控制器15收到水位感应器17和水压感应器19传来的对应水位值和水压值，将所有监测数据发送到远程控制端，工作人员通过远程控制端发出指令，控制启闭设备工作。同时摄像头8跟远程控制端连接，方便工作人员远程监控该水利枢纽的工作状态。

综上，本发明介绍了一种新型综合水利枢纽，具有较高的推广应用价值。

上述内容已经用一般性文字和具体实施步骤对本发明作了较为详尽的描述，但并非是对本发明进行限制，在不偏离本发明精神的基础上所进行的相关修改，都属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种综合水利枢纽，其特征是，包括对称设置的两个输水涵洞、置于两个输水涵洞之间的船闸闸室、船闸闸室出水闸门、输水涵洞的进水口控制闸门、输水涵洞的出水口控制闸门以及若干组分层取水闸门；所述输水涵洞的进水口控制闸门，其运行轨道自其中一个输水涵洞底板、经过船闸闸室底板、延伸至另一个输水涵洞底板，两个输水涵洞的进水口控制闸门沿其运行轨道滑动至船闸闸室，兼做船闸闸室进水闸门；所述输水涵洞的顶面高程自上游侧朝下游侧变小，若干组分层取水闸门间隔布置于输水涵洞的顶面，对应不同高程的取水口，且两个输水涵洞顶面的分层取水闸门位置对应。

2.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，该水利枢纽两外侧分别设有溢洪道，该溢洪道的岸墙与输水涵洞的进水口控制闸门高程相同。

3.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，所述输水涵洞的出水口控制闸门上方设有胸墙，胸墙与输水涵洞的进水口控制闸门高程相同。

4.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，所述船闸闸室出水闸门为双向挡水人字形闸门，正向挡水时，该闸门门叶与门龛夹角为70°，反向挡水时，该闸门门叶与门龛夹角为110°。

5.根据权利要求2所述的一种综合水利枢纽，其特征是，所述溢洪道呈S型布置，表层安装有柔性消能件。

6.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，同一输水涵洞顶面的同组分层取水闸门为两扇门叶，同组的两扇门叶共用一个启闭机，该启闭机位于同组的两扇门叶之间，且输水涵洞顶部设有用于分层取水闸门移动的轨道，通过启闭机，使与其对应的两扇门叶相向或背向位移。

7.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，所述输水涵洞顶面在不同高程的取水口处布置有用于检测水位的水位传感器、用于检测水位线的红外感应仪，在最低高程的取水口处布置有用于检测水压的水压传感器，各传感器分别与PLC控制器相连，所述PLC控制器与远程控制端相连接，由所述远程控制端控制各个闸门的启闭机运行。

8.根据权利要求7所述的一种综合水利枢纽，其特征是，所述输送涵洞的进水口控制闸门，其闸墩后段安装有摄像头，所述摄像头通过PLC控制器连接远程控制端，便于监测工况。

9.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽，其特征是，各闸门处均设有止水橡皮。

10.根据权利要求1所述的一种综合水利枢纽的运行方法，其特征是，包括以下步骤：

1）挡水

挡水时，所有的分层取水闸门关闭，输水涵洞的进水口控制闸门作为船闸闸室进水闸门，同时输水涵洞的出水口控制闸门关闭，船闸闸室出水闸门关闭；

2）通航

当上游水位介于最底层取水口所在高程、输水涵洞的进水口控制闸门所在高程之间时，该水利枢纽允许船只通航，初始运行状态为挡水工况；

a.当船只从上游到下游时，通过分层取水闸门给船闸闸室输水；

待船闸闸室水位跟上游水位齐平时，关闭分层取水闸门，关闭输水涵洞的进水口控制闸门，打开船闸闸室进水闸门，待船只从上游进入船闸闸室后，关闭船闸闸室进水闸门；

之后打开船闸闸室出水闸门的输水阀门，使船闸闸室中的水通过输水孔排向下游，待船闸闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开船闸闸室出水闸门，船舶驶出船闸闸室，进入下游或下游引航道；

b.当船只从下游到上游时，首先打开船闸闸室出水闸门的输水阀门，下游水通过输水孔给船闸闸室输水，待闸室水位跟下游水位齐平时，关闭输水阀门，打开船闸闸室出水闸门，待船舶驶入船闸闸室后，关闭船闸闸室出水闸门；

之后通过分层取水闸门将上游水分层输入船闸闸室；

待船闸闸室水位跟上游水位齐平时，关闭分层取水闸门，横向拉开船闸闸室进水闸门，船舶即从船闸闸室驶出，进入上游或上游引航道；

3）分层取水

当水位介于最底层取水口所在高程、输水涵洞的进水口控制闸门所在高程之间时，可进行分层取水，水利枢纽初始运行状态为挡水工况，关闭输水涵洞的进水口控制闸门，使得上游水进入船闸闸室，待水流稳定后，打开输水涵洞的出水口控制闸门，打开相应水位条件下的取水闸门，此时上游水流通过船闸闸室从对应的取水口分层进入输水涵洞，最后在输水涵洞出口处取得上游表层水。

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