鋼壩閘在水中景觀中的利用與發展

沈全順

摘 要：隨著城市快速的發展，城市中各種不協調的情況也隨之出現，特別是我國大多數城市都有不同大小的河流通過，這些河流夏季及秋季河水對河床的覆蓋較大，冬季及春季干枯，形不成水體景觀，嚴重制約著城市不協調的發展。隨之人民生活水平的提高，人民的居住品位也隨之提高，人民對水體環境的依賴越來越大。在比較各種型式的擋水建筑上，目前，鋼壩閘得到了廣泛的應用，鋼壩閘的發展至今有百余年的歷史，但是由于我國相關行業對此的限制，至今鋼壩閘發展緩慢還處于試驗、探索階段，下面結合具體的工程案例，討論鋼壩閘在城市景觀中的應用，將鋼壩閘可靠、美觀并且符合生態環保需求等優點推廣，使得鋼壩閘在我國有個良好的發展前景。

關鍵詞：鋼壩閘；水中景觀；利用發展

前言

現代的鋼結構閘門，由于受閘門自重和提升設備的各種限制，無論是臥倒式還是提升式閘門的單孔寬度都非常小，再加上設計的啟閉設備，啟閉房等很復雜，費用較大，且不隱蔽。因此不符合現代城市水體景觀設計的要求。鋼壩閘應運而生，它啟閉速度快，設計時啟閉設備、操作等簡單，并且還克服了橡膠壩容易老化、易破損的問題，從美觀設計上也符合設計要求，這種新型的可調控溢流閘門很值得推廣使用。它由帶固定底軸的鋼閘門門體、液壓啟閉設備和配套土建結構工程等組成。這種建筑物適合于閘孔較寬（10～100m）而水位差比較小（1～7m）的工況，鋼壩可以設計寬度較寬，相比之前單孔變大可以節省一些閘墩，在立門蓄水、臥門排洪方面更有優勢，簡單、美觀。通過調節水位利用閘門門頂過水形成瀑布景觀，在河道內枯季形成較大水面，在此基礎上，河道中鋼壩閘等擋水建筑得到廣泛的運用，其中鋼壩閘以其獨特的優勢，更是發揮出越來越重要的作用。

1 鋼壩閘建設的特點

鋼壩閘的組成：底軸驅動鋼壩閘門由門葉、底轉軸、轉軸座、穿墻封水套，驅動裝置及鎖定拐臂、驅動裝置及鎖定器、底軸止水、門側止水及鉸座止水等部分組成。

鋼壩閘原理：原動力為液壓啟閉機為驅動裝置，這兩臺驅動裝置布置于閘壩兩側的驅動室內，通過兩側的邊墩內的液壓啟閉機來帶動閘門的拐臂驅動，拐臂帶動底軸轉動，并且鋼閘門門葉與底軸鉚接在一起，這樣就可以達到閘門豎起時蓄水，臥倒時排水的目的。并且底軸止水、閘門側止水和鉸座止水一直保持密封止水的狀態，當門豎起或者臥倒式，底軸止水帶不會離開底軸表面，從而不會形成漏水；閘門側止水帶安裝在門的兩側，并且通過側墻的擠壓達到止水的目的，一般采用“Π”形止水形式，當閘門呈臥倒式時，由于止水面沒有脫離側墻，此時不會影響閘門的啟閉，當然也不會形成側漏水。

2 工程應用實例

2.1 工程實例

云南省臨滄市南汀河是臨滄人民的母親河，屬怒江流域南汀河水系，流域覆蓋臨滄市中西部，是臨滄市最大的一條出境國際河流，境內徑流面積8097km2，占臨滄市總面積的33.1%，境內河道全長264.2km。臨滄市地處南汀河干流上游，是臨滄市委、市政府所在地，臨滄政治經濟文化中心。南汀河西河穿城而過，形成了“一壩兩河”獨具特色的自然景觀，為瀾滄江畔的臨滄城增添許多風采。多年來，由于防洪標較低，枯水期水質不清，景觀不美，雨季河堤倒塌，嚴重威脅沿岸人們群眾的生命財產安全，為了與城市的發展相協調，治理南汀河已迫在眉睫。為把南汀河臨滄城段治理工程建設成為生態、文明、宜居省域中等城市的構思，按照“建好堤，治好水，造好景和高標準、高品位的目標，對臨滄市南汀河臨滄城段進行綜合治理，使治理過后的南汀河臨滄城段有水面、有水流、有水景、親水”等要求，堅持結合人與自然的和諧發展，以人性化的設計理念，在保證河道行洪安全的前提下，打造河道水體景觀，使整治后的河道在汛期泄洪與枯期蓄水形成有機配合，能夠改善臨滄城氣候，提升園林化建設品位，提高人居環境質量，實現人與自然的和諧發展，成為臨滄市市民休閑與娛樂為一體的地方。全長治理河堤長度8.9km，布置7道鋼壩閘，修筑河堤17.8km，建設人行道23.78km，河堤綠化植大樹12000棵，草坪綠化21000m2。

2.2 鋼壩閘使用情況

經過一年的施工，鋼壩閘1#～6#凈寬30m，高2.5m，7#鋼壩閘凈寬45m，高2.0m，全部采用遠程自動化控制，于2011年8月初施工完成，整個工程于2011年10月8日正式通過驗收，并于當日移交運行管理單位進行管理。到目前為止，已通過兩個運行期運行，發揮了良好的作用。

2.3 鋼壩閘建設的重要性-以臨滄市南汀河臨滄城段河道治理工程為例

鋼壩的使用國外早有了案例，但是鋼壩在我國發展的比較緩慢，由于鋼壩的初始投資很大，再加上技術的限制，防銹技術、計算技術和錨固技術的落后真正推行鋼壩技術實行起來很艱難，并且國家對此還沒有統一標準的設計規范、規程等，諸多因素導致鋼壩發展緩慢，但是針對鋼壩的一些優點，鋼材生產量的增大，各項技術相比之前有了很大的進步，因此鋼壩建設也有了長足的進步，臨滄市南汀河臨滄城段河道治理工程依據自身的特點，通過鋼壩技術來營造水中景觀起到了很好的效果。

3 鋼壩閘的發展優勢

鋼壩閘在水中景觀建設中的作用是擋水，是一種先進的新型技術。早在20世紀80年代，美國的設計師就設計出了總長為91.4米，高為14米的鋼壩閘，它在設計中將鋼材很好的應用其中，具有良好的柔性、強度性，從整體來看美觀并且更加適應水體變化的需求，在我國，針對鋼壩閘的研究資料也是非常少的，到目前為止，鋼壩設計計算方法的資料也很少。在我國水利工程中，與鋼壩相類似的是鋼閘門，這種建筑物的使用壽命很長，可達50年之久，甚至更長，并且通過多年的實踐總結經驗將繼承液壓應用到鋼閘門中，造價更低，施工工期縮短、運行安全可靠，并且占地較少，符合景觀設計要求，具有很好的發展前景，也提升了景觀的效果。

3.1 自動化控制

鋼壩閘相比橡膠壩更容易實現自動化控制，因為鋼壩閘門只需要有兩臺啟閉機，而橡膠壩需要建設供氣站或供水等設施，設計管路復雜繁亂，鋼壩閘不需要設計管路、泵站等設施，并且可以進行手動操作和自動化控制，當停電時，可以進行進行手動控制，供電時可以進行手動控制或自動化控制，安全性能高。鋼閘門由于設計簡單，可以很好的實現網絡控制，只要具備網絡條件，就可以進行遠程自動化操作，同時配備高清攝像頭，監控鋼閘門的啟閉及防盜功能，來滿足鋼閘門的安全運行。營造更好的景色。

3.2 運行安全可靠

鋼壩閘門采用的是機械鎖定，并且可以調節閘門啟閉開關進行多角度協調，營造出更美觀的效果，以橡膠壩相比，不會因為橡膠壩交聯、管道連接或者是橡膠壩帶被刺傷而蓄不滿水，這就避免了橡膠壩突然坍塌下來的情況，提高安全運行管理，提高人民的生活質量。

4 結束語

鋼壩閘是一種新型的擋水結構，相比橡膠壩不容易發生老化、刺破和行洪不利的情況。鋼壩閘可以進行立門蓄水、臥門排澇，是一種可以進行調控的溢流閘門，并且在進行啟動時非常簡單，通過啟閉閘門隱藏的液壓設備，將水位進行調節，達到規定的要求，并且進行閘門門頂過水的方式，形成瀑布的效果，除了美觀的作用還可以進行淤沙功能，適應性較廣。

至今為止，鋼壩閘在我國還沒有一個統一的設計規范，生產廠家相對較少，并且各個生產廠家設計的參數不一。但是考慮到鋼壩閘比橡膠壩有著很多的優點，相信我國一定會加大對鋼壩閘的研究，技術也會逐步提高，不久的將來我國鋼壩閘應用會相當廣泛。

參考文獻

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