关于城市低水头闸坝型式在大跨度河流中的比较与应用

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1、关于城市低水头闸坝型式在大跨度河流中的比较与应用攀枝花市水利水电勘测设计院四川攀枝花617000摘要：目前低水头挡水建筑物主要有液压升降坝、平卧式钢坝、常规水闸、橡胶坝、水力自动（液压式）翻板坝等形式。木文通过对目前几种常见的坝型进行综合比较分析，提出了适合于低水头景观要求的坝型。近年来在国内得到推广与应用，特别是在跨度较大、泥沙较多的安宁河中己取得成功运用。关键词：钢闸坝；坝型比较；挡水；水景观1工程概述米易县安宁河城北闸坝工程位于四川省米易县城北主城IX河段，钢坝全长145.8m，共3孔，高3.6m。目前该工程已于竣工成功蓄水，为四川省内跨度最

2、大的平卧式钢坝。2水文泥沙特性米易县安宁河城北闸坝工程位于安宁河上，安宁河系雅砻江下游左岸一级支流。安宁河干流在安宁桥以上河床为深切狭谷，河床稳定，基岩断续裸露,河道比降较大，水流湍急；安宁桥以下河床逐渐开阔，河道蜿蜒，江心洲增多,出现宽阔的河谷盆地。安宁河流域泥沙严重、推移质大，多年平均沙量为1240万t。木工程处多年平均沙量为1136万t。3各坝型综合比较木工程为低水头挡水工程，目前低水头挡水建筑物主要有液压升降坝、平卧式钢坝、常规水闸、橡胶坝、水力自动（液压式）翻板坝等形式。因工程位于米易县主城区，需综合结合城市总体规划，滨河长廊景观设计等，

3、工程主要目的是增加城市水景观，打造亲水城市环境,提升城市整体形象。采用固定溢流坝将对行洪断面产生影响，加大堤防防洪标准，而且淤积问题较难解决。故而排除了固定溢流坝形式。安宁河流域泥沙严重、推移质大等实际情况，橡胶坝对类似河流其安全性、可靠性较差，使用寿命短，坝袋极易被漂浮物或尖锐物损坏，洪水期坍坝调度与蓄水难以协调，运行管理难度较大，需常了解上游水位情况来决定坝袋充高与坍坝。II换坝袋一次约700万元，运行成本较高。水力自控翻板坝虽能根据上游水位自动调节，造价低、结构简单，施工期短，管理运行方便。但河道中同样需设置多处闸墩，阻碍行洪，且经不住特大洪

4、水的冲击，易被漂浮物卡塞或上游淤积不能自动翻板。洪水过后，翻板门再关上吋被异物卡住，造成大量漏水。故橡胶坝、水力自控翻板坝也不适用于本工程。综合考虑国内目前运用较为成熟的活动坝坝型及近年来发展起来的新型活动坝坝型，并充分结合《雅砻江流域综合规划》及安宁河流域实际情况，工程最终拟定以下四种坝型做详细比较：3.1、提升式闸坝3.2、平卧式钢坝3.3、液压翻板坝3.4、液压升降坝3.1提升式闸坝提升式闸坝是利用启闭设备如卷扬机、液压装置、螺杆装置等，将闸门门叶放下吋即可蓄水，提升闸门门叶到需要的高度吋，水从门叶底部流出，实现泄水的目的。提升式闸门克服了水

5、力自控翻板闸门和橡胶坝的缺点，可根据需要实现人工调配水位,经久耐用，但是一般均为钢结构制造，由于设计原理的要求，结构跨度大，门体厚度大，闸孔较多，启闭机及土建结构工程量较大。优点：1、设计、施工技术成熟，安全可靠。2、运行灵活，检修方便。缺点：1、工程量大，施工周期相对较长，不能在一个枯期完成。2、闸墩较多，对行洪能力有影响；上部需设置启闭设施，不能形成水景观。3.2平卧式钢坝钢坝是一种新型可调控、钢结构类似闸门。它由土建结构、带固定轴的钢坝体、启闭设备等组成，由于钢坝可以设计幅度比较宽，可以省去数孔闸墩，所以不仅结构简单，安全可靠，而可以立门蓄水

6、，卧门行洪排捞，还可以利用闸门门顶过水，形成人工瀑布的景观效果。优点：1、钢坝的设计使用寿命可长达50到60年。2、钢坝不易被损坏，采用集成式启闭机启动，启闭速度可达每分钟一到两米，一般工程不超过两分钟即可完成升坝或卧坝。3、钢坝可根据水位的不同需求，进行0-90度内任意角度调节，不会发生移动。操作灵活简单，可以实现现地控制和远程控制，并且可以无缝对接当地山洪预警系统。4、钢坝的表面进行热喷锌，附着力极强，抗冲刷能力强。5、钢坝没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕底轴心旋转的结构，上游止水压在圆轴上。当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴的表面，始终保持密封止水

7、状态。侧面止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙，故淤沙泥不会影响钢坝的升坝和卧坝。缺点：1、钢坝全部采用钢结构精加工制作，投资较高。2、中墩及两侧设备室将占有少量行洪断面。3、坝体检修吋需修筑围堰。3.3液压翻板坝自控液控双作用翻板闸门是从水力自控翻板闸门发展而来。液压翻板坝在水力自控翻板闸门的基础上增设液压系统，克服水力自控翻板闸门的被动启闭方式，可以实行人工干预闸门的开启和关闭，这种闸门还是难以避免被水中杂物卡住，但是由于可以利用液压系统来操控闸门，因此清理漂浮物相对可靠，下部杂物的清理也容易些。优点：1、结构简单、造价低廉、使用方便、运行费

8、少。2、可实现自动控制与人工控制相结合，运行灵活。缺点：1、汛期阻水，对河道行洪影响明显；2、液压杆长期处于水中,可靠性较