摘要：文章简要介绍了彭阳县茹河流域水污染防治工程液压坝基本情况。针对液压坝特点、存在的主要问题，提出了解决对策措施，液压坝在全国大部分地区都具有极高的推广价值。
关键词：液压坝 存在问题 解决对策 探讨
一、液压坝在彭阳县茹河流域水污染防治工程中应用情况
茹河是我县流域面积最大，人口最多、经济总量最大的流域，县境内流域面积1497 km2，现状年总人口17.23万人。茹河流域水污染防治工程涉及王洼镇、交岔乡、草庙乡、孟塬乡、古城镇、白阳镇和城阳乡7个乡镇89个行政村。茹河流域水污染源主要为乡镇、县城生活和工业废水污染。根据固原市环境监测站对我县沟圈监测点检测，现状沟圈断面水质为五类。为保护茹河水资源，改善水环境，修复水生态，必须建设茹河流域水污染防治工程。
该项目计划建设人工湿地74.7hm2，液压升降坝29座，污水处理站9座，浆砌石护岸6.05km，小河改道0.5 km，巡检道路42km，铺设输水管道168km，架设10KV线路33.7km，380V线路23km，架设变台34座，建设房屋120m2。
工程概算总投资39598万元。该工程建设可极大改善茹河流域水质状况，减少跨界河流水事纠纷。在茹河流域种植水生植物，建设百里人工湿地公园，可美化周围环境，推动我县旅游业快速发展。
二、液压坝主要参数选择
茹河洪水含沙量较大，建设液压坝需考虑泥沙淤积和闸门磨损问题。液压坝共建设21处，高度根据位置、河道护岸高度和河道坡度分为2种，2.5 m和3.5 m，长度为20-135m，过流能力为1000m3/s。液压坝地基为砂砾石，分为闸室段、上游连接段、消力池，均为钢筋混凝土结构。
液压坝适宜温度：最高35℃，最低-32℃；相对湿度为80%；含沙量多年平均为191.0Kg/m3，最大含沙量为388.0kg/m3，介质温度：5℃~35℃。
闸门材质为Q235B；止水橡皮：SF6674；面板厚度10mm。防腐要求：热喷锌厚度120μm；底漆为环氧富锌，厚度60μm；中间漆为环氧云铁，厚度60μm；面漆为氯化橡胶，厚度80μm。
表面预处理用喷砂法按GB11373和GB/T9793-1997实施。经处理的钢材表面应达到GB8923规定的除锈等级Sa 2.5级，粗糙度应在Rz 60～80μm范围内，且干燥、无灰尘。喷涂用的金属铝应符合GB9795的规定；喷涂按GB9795的规定执行；铝涂层的检验：铝涂层的外观、涂层厚度及测量、结合性能、耐腐蚀性、密度等必须符合GB9795的规定，其试验按GB9796中规定的试验方法实施；铝涂层检验合格后应尽快涂装封闭层；油漆的质量及调制应符合SDZ014的规定。
液压启闭机型为QPPY-II型，启闭机型式：中部吊环式双作用液压启闭机；油缸级数为3级；油缸内径200mm；活塞杆直径：160/100/70mm；油泵排量为63ml；电机功率为YZ200-4M，2×22kw；液压油管材质为不锈钢，直径22mm。
液压坝每扇门叶可独立操作，门叶厚度不低于200mm，门叶面板厚度不低于10mm。液压控制系统带手动升降功能，停电快速释放装置，液压坝面不设支撑杆，充分考虑液压自锁；液压坝面可以锁定在任意高度，使得蓄水水位无极可调节。设计液压缸最小缸径、杆径不得低于φ100mm，工作压力16MPa，最大工作压力25Mpa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆液压油管采用精密无缝钢管，必须有效消除液压坝运行时产生的应力导致螺丝松动漏油事故。
闸门和液压坝采用规范：闸门：GB/T14173-2008 水电水利工程钢闸门制造、安装及验收规范。液压缸：GB3766 液压系统通用技术条件。SL105 水工金属结构防腐蚀规范。
三、液压坝主要优缺点
建设液压坝为了抬高水位，形成水面，为生物和微生物生存创造良好的条件。通过生物对富营养化水质进行净化，生物通过吸收、吸附、过滤、沉淀、拦截等措施净化水质；通过好氧微生物将有机质分解为二氧化碳和水；通过厌氧微生物将有机质分解为甲烷和水。
液压坝优点主要为：
1、启闭灵活
液压坝安装了自动化装置，可手动和采用自动化运行模式。当水位达到一定高度后可自动放水。该设备具有升坝、降坝泄水速度快，不影响河道正常泄洪。
2、不造成河道淤积
由于放坝后坝底与河道齐平，不会造成河道淤积，不影响河道断面面积，也不影响河道行洪。液压坝坝顶距河道护岸顶高度2m，当水位高于坝顶0.5m时会自动放闸泄洪。
3、不影响大体积物品下泄
液压坝位于茹河县城段，地处山区，洪水会携带大量树枝和块石，由于不设闸墩，不会阻挡树枝和块石，有利于杂物下泄。
4、抗冲刷性能显著
工程选用抗磨钢板，抗腐蚀、抗摩擦、抗冲刷性能较高可抵抗砂石等磨损。
5、不需要破冰
由于液压坝迎水面水流从下向上流动，坝底水温较高，使液压坝前0.5米左右不会结冰，冰冻不会影响液压坝运行。
缺点主要为：
1、坝面附着物较多需要经常冲洗
坝面经常有藻类附着在上面，使原来坝面失去了本色，影响了美观和坝面使用寿命，需要经常处理坝面。
2、需要经常对坝面进行防腐处理
由于茹河水质含有硫酸盐，可腐蚀砼和金属结构，需要经常进行防腐处理。
四、液压坝应用中存在的主要问题：
1、水流可冲刷液压坝油缸
由于设计弧度较小，水流会冲刷液压坝油缸，导致油缸使用寿命缩短，影响工程正常发挥效益。
2、止水橡胶老化问题
液压坝底、侧面止水橡胶受到高温和冰冻影响会逐渐老化，运行6-8年需要进行更换，增加了运行成本。
3、在多泥沙河流尽可能采用混合流人工湿地
人工湿地处理系统分为自由水面人工湿地处理系统，人工潜流湿地处理系统，垂直水流型人工湿地处理系统。由于潜流人工湿地污水处理效果好，得到了广泛的运用，但在多泥沙河流，由于泥沙淤积，潜流人工湿地会逐渐丧失功能。
4、尽可能种植水生花卉
在人工湿地种植以水生花卉为主要水处理植物，在处理污水的同时还具有良好的景观效果，有利于改善人居环境。在北方，尽可能种植荷花、黄花鸢尾、水生美人蕉等水生植物。
五、液压坝存在问题解决对策探讨
1、水流冲刷液压坝油缸问题
可通过延长液压坝顶坝面长度，并且做成弧线形式，将水流挑离油缸，可避免油缸冲刷。也可在油缸处坝顶设置分流设施，将水流分向两侧，从而避免油缸冲刷。
2、止水橡胶老化问题
可采用抗老化橡胶，尤其是侧面顶部止水橡胶，受到太阳辐射较强，需采取抗老化橡胶，延长橡胶使用寿命。
六、结束语
该工程建成后，可改善茹河流域水质状况，使出境处沟圈断面水质稳定达到四类，季节性达到三类。该工程不仅具有显著的经济效益，还具有显著的社会效益和生态效益。可造就茹河流域优良水资源、优质水生态、优美水环境、优秀水文化。以水资源的可持续利用保障和推动我县经济社会可持续发展。
论文作者:袁治伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/25
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