수문
Floodgate
정지 게이트라고도 불리는 수문은 홍수 장벽, 저수지, 하천, 하천 또는 제방 시스템의 물의 흐름을 제어하기 위해 사용되는 조절 가능한 게이트이다.댐의 여수로 파고 높이를 설정하거나 수문 및 운하의 유속을 조정하도록 설계하거나 제방 또는 폭풍 해일 시스템의 일부로 물의 흐름을 완전히 멈추도록 설계할 수 있다.이러한 장치의 대부분은 저장 또는 경로 지정되는 수면 고도를 제어하여 작동하기 때문에 파고문이라고도 합니다.홍수 우회 시스템의 경우, 간혹 수문은 주강 또는 운하가 홍수 단계에 가까워질 때 홍수 우회 또는 저류 유역에 더 많은 물이 유입되도록 함으로써 주강 또는 운하 수위의 수위를 낮추기 위해 사용된다.
종류들
| 벌크헤드 게이트는 이동 또는 재이동 가능한 단면이 있는 수직 벽입니다.가동 부분을 들어올려 물이 구조물 아래(수문 등)와 상부를 통과할 수 있도록 할 수 있습니다.역사적으로, 이 문들은 댐의 꼭대기 높이를 설정하기 위해 스톱로그 또는 플래시보드라고 알려진 나무 판넬로 알려진 쌓아올린 목재를 사용했다.대형 제방 시스템에서 쿠페로 알려진 일부 수문은 다양한 교통량을 위해 옆으로 미끄러집니다.벌크헤드 게이트는 다른 재료로 만들어 단일 벌크헤드 유닛으로 사용할 수도 있습니다.마이터 게이트는 선박 잠금 장치에 사용되며 일반적으로 아치에 근접하기 위해 18° 각도로 닫힙니다. |  하란 운하의 수문 |  켄터키주 할란의 홍수벽 게이트 |
경첩이 있는 관문은 수직에서 수평으로 회전하는 벽 단면이며, 이로 인해 댐의 높이가 달라집니다.수동형이고 저수되는 물에 의해 구동되는 경우도 있지만 일반적으로 유압 동력으로 제어됩니다.종류:
|  미군 공병대가 설치 중 경첩이 달린 작은 관문 |  캔버라 스크리버너 댐의 물고기 배꼽 게이트 |
| 방사형 게이트는 원통형 단면으로 구성된 회전 게이트입니다.수직 또는 수평으로 회전할 수 있습니다.테이터 게이트는 물이 아래로 통과할 수 있도록 위로 회전하는 수직 디자인입니다.저마찰 트러니언 베어링은 정수력 균형을 유지하는 페이스 형상과 함께 안전 기능으로서 자체 중량으로 닫힐 수 있습니다. |  텐터 게이트 다이어그램 | |
| 드럼 게이트는 물 위에 떠 있는 속이 빈 게이트 섹션입니다.위아래로 회전하도록 핀으로 고정되어 있습니다.댐의 파고 높이를 조정하기 위해 부유실 내부 또는 외부로 물이 허용됩니다. |  방류 댐의 드럼 게이트 | |
|  미시시피 강에 있는 롤러 게이트요 |  애로우록 댐의 클램셸 수문입니다. |
| 퓨즈게이트는 예외적으로 큰 홍수가 발생할 경우 물의 방류를 제어하도록 설계된 메커니즘이다.설계는 평평한 여수로 실에 나란히 설치된 자유 입석 블록(퓨즈게이트)으로 구성됩니다.Fusegate 블록은 대부분의 경우 고정 보 역할을 하지만 과도한 홍수 조건에서는 앞으로 넘어지도록 설계되어 물의 방류를 제어할 수 있습니다.일반적으로 복수의 퓨즈게이트가 나란히 설치되며, 각 퓨즈게이트는 점진적으로 극한의 홍수로 방출되도록 설계되어 [1]하류에 대한 범람수의 영향을 최소화한다.이 시스템은 GTM Entrepose의 자회사 Hydroplus(프랑스 파리)의 Francois Lempériére에[2] 의해 발명 및 특허 취득되었습니다.그것은 높이가 1미터에서 9미터 이상인 전 세계 50개 이상의 댐에 설치되었다.퓨즈게이트는 일반적으로 기존 댐의 저장 용량을 증가시키거나 크기가 작은 수로의 방류 가능성을 최대화하기 위해 사용된다. | ||
| 미트르 게이트 |
밸브
[검증 필요]
수문 애플리케이션에 사용되는 밸브는 다양한 설계 요건이 있으며 일반적으로 댐의 기초에 위치한다.대부분의 경우 흐름 조절 외에 가장 중요한 요건은 에너지 소산입니다.물은 매우 무겁기 때문에, 위에서 밀려오는 엄청난 물의 힘으로 댐의 밑부분을 빠져나갑니다.이 에너지가 소멸되지 않는 한 흐름은 근처의 암석과 토양을 침식하고 구조물을 손상시킬 수 있습니다.
기타 설계 요건에는 압력 헤드 작동, 유량, 밸브의 수면 위 또는 수면 아래 작동 여부, 정밀도 및 [citation needed]비용 규제 등이 포함된다.
- 고정 원뿔 밸브는 탱크 배출 중에 물의 흐름에서 에너지를 방출하도록 설계되었습니다.이들은 원형 파이프 섹션으로, 배출 단부에 조절 가능한 슬리브 게이트와 원뿔이 있습니다.유량은 슬리브가 원뿔형 시트 쪽으로 이동함으로써 변화합니다.댐 바닥의 고압수를 주변 환경에 침식을 일으키지 않고 방류할 수 있도록 설계했다.고정 원뿔 밸브는 300m까지 헤드를 처리할 수 있습니다.
- 중공 제트 밸브는 게이트 방전에 사용되는 니들 밸브의 한 유형입니다.원뿔과 좌석은 파이프 안에 있다.물은 파이프와 원뿔 사이의 고리형 틈새를 통해 시트에서 하류로 이동할 때 흐릅니다.리브는 워터 제트 안정화를 위해 밸브 어셈블리와 급기를 지지합니다.
- 링 제트 밸브는 고정 원뿔 밸브와 유사하지만 좁은 흐름으로 물을 배출하는 일체형 칼라가 있습니다.최대 50m 헤드에도 적합합니다.
- 게이트 밸브와 유사하지만 게이트 리프 전에 원추형 제한이 있는 제트 흐름 게이트로 물을 제트로 집중시킵니다.1940년대에 미국 재생국에 의해 일반 게이트 밸브에서 볼 수 있는 캐비테이션 없이 배출 흐름을 미세하게 제어할 수 있도록 개발되었습니다.제트 플로우 게이트는 최대 150m까지 헤드를 처리할 수 있습니다.
물리
직사각형 홍수 게이트에 가해지는 힘은 다음 방정식으로 계산할 수 있다.
여기서:
- F = 뉴턴 단위로 측정된 힘(N)
- p = 압력 파스칼(Pascal)로 측정한 h{\ =\ gh
- 여기서:
- θ는 담수 밀도(1000 kg3/m)이다.
- g는 지구 중력에 의한 가속도(9.8m/s2)이다.
- h는 미터 단위의 물기둥 높이입니다.
- 여기서:
- A = 면적 = 직사각형: 길이 × 높이(m2)
- 여기서:
- 길이 = 미터 단위로 측정한 직사각형 수문의 수평 길이
- 높이 = 물기둥 바닥에서 수면까지의 비수면 홍수 게이트 높이(미터)
측정한 직사각형 수문이 지표면 아래에 잠길 경우 동일한 방정식을 사용할 수 있지만 수면에서 수문 중간까지의 높이만 수문에 대한 힘을 계산하기 위해 사용해야 한다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Fusegate Operation". www.Hydroplus.com. Archived from the original on 2013-10-23. Retrieved 2013-11-21.
- ^ "Patents by Inventor Francois Lemperiere". Justia Patents.
원천
외부 링크
- DeltaWorks.조직 – 네덜란드의 수문 프로젝트
