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摘要：在水利水电工程建设中，水闸、橡胶坝、翻板门坝等活动坝是拦河建筑常用的类型，近年来，随着社会发展以及城市河道治理中对拦河建筑物的景观和安全性能要求的不断提高，液压升降坝作为一种新型可调控溢流闸门，得到较大应用。既克服了橡胶坝容易被尖锐物刺破、易老化、充塌坝时间长和影响行洪等不利条件，又克服了翻板门坝易被漂浮物卡塞或上游泥砂淤积，造成不能自动翻板而影响防洪安全，河床上游漂浮物无法清理，造成河道脏乱，影响环境等问题，是一种安全性能较高、不受泥砂、漂浮物的影响、放坝快速和自动化程度高的新型挡水建筑物，近几年得到较大应用。
关键词：液压升降坝；橡胶坝；拦河建筑物；城市内河综合治理
引言
液压升降坝是最近几年发展推广的一种新型坝型，力学结构科学、不阻水、不怕泥砂淤积；不受漂浮物影响；放坝快速，不影响防洪安全；结构坚固可靠，抗洪水冲击能力强。它在充分考虑传统的活动坝型缺陷基础上，保留了平板闸、橡胶坝、翻板门闸三种坝型的基本优点：一是具有橡胶坝可控、紧贴河床不阻水特点；二是具有翻板门坝自控、任意保持水位高度特点；三是具有平板闸坚固耐用的特点。
1液压升降坝优点概述
工作原理是液压启闭机直接放在河内推动闸门起伏达到立坝蓄水。从防洪效果看，闸门采用启闭机启闭，运行速度快，一般不超过5min即可完成升坝或塌坝，结构上可以完全放倒与河底齐平，可有效保证突发洪水时能及时泄洪。就冲沙性能而言，可分片塌坝、集中排砂，坝体不易淤积。从景观效果看，坝顶平整，溢流时瀑布景观效果较好，但坝后支撑杆件较多，对整体景观效果有影响。门体使用寿命50～60年。坝顶可长时间、大流量的溢流，形成瀑布景观；冬季立坝运行时，坝体可向下游适当倾斜释放冰推力，管理方便；坝体为全钢结构或钢筋混凝土预制板，抗冲击的能力较强，耐久性好，维护量小；门体可单扇启闭蓄水或行洪、冲砂，运行方便；门体间可相互导流，分段维护，检修方便。每延米投资9.5万元左右。
1.1、坝形美观
坝面形式多变，可采用平板形、弧形、机翼形等结构，坝面可喷色彩、图案、标语。面板挡水高度可随意调节，并可定制同步升降功能。上游有少量来水即形成瀑布景观，坝体较高时还可形成水帘长廊奇观，供游人观赏。面板顶部还可定制成波浪形等形状，形成各种挑水效果。面板还可配置特色虹吸管，可排放河道底层静水并形成细流活水，有效改善上游水体富营养化污染。
1.2、投资低
坝面可采用钢筋混凝土或钢板结构，坝基宽度一IS只要求与活动坝高度相当，无上部结构，控制室简便，成本较低。坝面及机电设备投资仅为钢坝闸的1/3，工程总投资比橡胶坝略高约10%-30%。
1.3、适用范围广
拦水高度基本与普通活动坝类似，而坝体长度不受限制，且河道中无须建设闸墩或中继泵房。放坝快速，不影响防洪安全。任何地质条件的河床都可建设，不仅适用于橡胶坝不宜建造的多砂、多石、多漂浮物及寒冷地区，洪水涨落快速的山区及城市河道，还适用于钢坝闸不宜建造的大跨度、地质条件不良及资金受限的河道。特别是对现有橡胶坝进行改造非常方便，改动少、投资低、效果佳。
1.4、结构坚固可靠，行洪能力强
坝面与支撑结构形成稳定的支撑墩坝结构，力学结构科学。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆河道中无须设置闸墩等任何阻水建筑；活动面板放倒后，坝体紧贴河床底部，一般只高出原坝基40厘米，不影响原河道行洪，且排淤过漂性能优越。
1.5、易维护，控制形式多样
部件经久耐用，不易损坏，更换容易，维护管理费用较低，产品总体预期使用寿命30年，主体结构活动面板使用寿命可达100年。
2对四种常用的活动坝坝型进行比较
2.1、水力自动翻板坝
自控，美观，工程量小。但是易受船行波冲击而塌坝，且翻板门易被异物卡住从而漏水。
2.2、液压升降坝
结构简单，工期短、成本低；活动坝高度能自由调节，具有很好的泄流、行洪、冲沙、排漂效果。缺点是支撑坝面的液压杆和油路处于水下，需要干地检修条件。
2.3、钢坝闸
易于安装维护，操作方便。缺点是造价高，约为液压升降坝的近5倍，同时单扇门页不宜太长，过长易扭曲变形。
2.4、橡胶坝
较为常见，布置简单，但是需要配置泵房及机电设备，升塌坝时间长且易被漂浮物或尖锐物损坏等。
通过以上比较，工程选定液压升降坝作为推荐方案。
3、应用
液压升降坝由上下游翼墙、底板、岸墙、消力池、液压系统等组成。坝底板顺水流向长19m，底板厚2m，液压升降坝坝高5.0m，坝顶高程为5.5m。升降坝通过设置4个厚1.4m的检修闸墩将整个闸坝分为5跨，每跨宽23m，每个检修闸墩在上下游方向设置检修门槽，在液压升降坝需要检修时，利用起重船将船闸的叠梁式检修门吊入上下游检修门槽中，然后利用水泵将上下游检修门中的水抽出，满足干地检修的条件。
液压升降坝是靠输出的液压油进行控制坝体的升降，为了实现对输油管道的检修，避免常规的埋置方式易导致检修时开凿混凝土破坏输油管道。先在升降坝底板上预留油管槽，将输油管放入后固定，接着对管道进行编号，方便查找。管道布置好后在上面盖上一层土工膜，接着在土工膜上采用中细砂填实，避免输油管道运行中的振动等，中细砂填实后，用15cm厚的预制混凝土盖板压紧，混凝土盖板与预留油管槽间留有2cm缝隙，缝隙用水泥砂浆填缝，最后在预制混凝土盖板上面现浇一层混凝土进行封闭。当需要对输油管道进行检修时，先凿开油管槽表面的现浇层，然后沿着混凝土盖板与预留油管槽间的2cm缝隙切割，撬开混凝土盖板，用水冲去中细砂，就可以对露出的输油管进行检修。
采用C25钢筋混凝土防渗墙作为垂直防渗，C25钢筋混凝土防渗墙厚0.5m，自上衔接液压坝基础不小于0.5m，自下深入相对不透水层1～2m，与岸坡两岸平顺衔接。
采取水平铺盖防渗处理，水平铺盖自上而下依次为原河床砂卵石、厚度＜5mm细砂铺盖、复合土工膜（两布一膜）（500g/m2）、0.2m厚＜5mm细砂。为防止复合土工膜被冲刷损坏，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）规定的冲刷深度计算公式D.2.2—1和D.2.2—2来确定复合土工膜埋深厚度。本次设计采用20年一遇洪水标准进行计算。
结束语
总之，通过液压升降坝与传统活动坝的性能比较，液压升降坝克服了传统活动坝的所有缺点，具有明显优势，是性价比最高的活动坝，未来进步空间：厂家改进液压坝形式，减少预留孔数量，简化闸底板配筋。（1）结合检修闸墩的液压坝对工程进行检修时，可在不影响河道行洪过水、排沙排污的条件下进行检修。（2）采用“活动式”埋置结构，液压管道检修时，能够在凿混凝土层时避免对输油管道和线路的损坏。（3）大大降低工程检修难度，减少维修费用，为活动坝设计提供参考。
参考文献：
[1]王玉霞.液压升降坝在城市内河治理上的应用[J].河南水利与南水北调，2015，（14）：129-130.
[2]王大胜.液压升降坝检修技术的改进及应用[J].中国水运（下半月），2015，15（05）：166-167.
[3]陈业银，任华春，朱水生.液压升降坝工作原理及结构性态分析[J].水电能源科学，2012，30（07）：69-72.
论文作者:唐军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：液压论文; 河道论文; 结构论文; 细砂论文; 混凝土论文; 盖板论文; 底板论文; 《基层建设》2018年第2期论文;