鋼板閘在河道治理中的應(yīng)用

王宇

摘 要：河道治理工程是城市建設(shè)的重要組成部分，擋河閘又是河道治理中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

關(guān)鍵詞：河道治理；鋼板閘

1 前言

在城市形成和發(fā)展中，河流作為最關(guān)鍵的資源和環(huán)境載體，是影響城市風(fēng)格和美化城市環(huán)境的重要因素，城市河流在城市生態(tài)建設(shè)、拓展城市發(fā)展空間方面具有不可替代的意義。鋼壩閘作為一種新型的擋水結(jié)構(gòu)，克服了橡膠壩容易被尖銳物刺破、易老化、充塌壩時間長影響行洪等不利條件，是一種新型可調(diào)控溢流閘門，啟閉簡單，使用維護(hù)便利，非常適用于北方河道治理工程，近年來得到了較多的應(yīng)用。本文就河道治理中鋼板閘的選擇進(jìn)行討論。

2 鋼板閘的分類及比選

鋼板閘可分為普通鋼板閘和水景鋼板閘，水景鋼板閘是一種新型鋼板閘，與普通鋼板閘相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 壩體安全性能更高

目前從閘門失事的調(diào)查結(jié)果來看，水流導(dǎo)致閘門振動是事故發(fā)生的主要原因，而水景鋼板閘可以通過改變門葉質(zhì)量，利用電控裝置向電磁閥發(fā)出啟動命令，通過電磁閥的啟閉來調(diào)節(jié)單個或多個導(dǎo)水管中的水量，從而調(diào)整門葉的固有頻率，避開外部水流的共振頻率區(qū)域，將振動造成的不利影響控制在最小區(qū)域，確保閘門安全可靠運(yùn)行。

2.2 景觀效果更好

在水流穩(wěn)定的情況下，可利用控制器控制電磁閥及水泵的工作信號，從而控制噴水裝置向上噴水形成噴泉的景觀效果。為了進(jìn)一步美化景觀，可在噴泉中集成照明和音樂裝置，將照明燈尤其是LED光源布置在噴嘴周圍；或者在噴嘴噴水管道的軸線上設(shè)置激光管，在夜晚營造出絢麗多彩的視聽氛圍。

2.3 具有水質(zhì)凈化效果

普通鋼板閘通過門頂溢流的方式保持上部水體流動，形成活水，單下部水體流動則相對較少，帶噴泉的鋼板閘可利用噴泉裝置讓噴水落于攔河壩的上游，可擾動上游蓄水區(qū)內(nèi)的下部水體，適當(dāng)增加下部水體的水體流動，使更大范圍的水體得到凈化，保持水體清新。

2.4 節(jié)約景觀投資

將抬水壩、噴水系統(tǒng)集中在一起，不僅節(jié)省大量的普通噴泉裝置，而且節(jié)省了普通噴水制作安裝過程中所需的基礎(chǔ)性設(shè)施（如支架結(jié)構(gòu)、混凝土、浮箱等），使得該區(qū)域一體多能，節(jié)省總體投資。

綜上所述，水景鋼板閘結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，實(shí)施成本低，性能可靠，可以避免振動對壩體產(chǎn)生的巨大破壞，并適應(yīng)各種水流環(huán)境。將抬水壩與水景系統(tǒng)的實(shí)用功能巧妙地結(jié)合在一起，使其既具有抬水壩的蓄水防洪、泄洪調(diào)節(jié)水位的功能，又是一道美麗的水利風(fēng)景線。

3 水景鋼板閘

3.1 水景鋼板閘的組成

水景鋼板閘閘是一種新型鋼板閘，主要由閘體，驅(qū)動系統(tǒng)，電控系統(tǒng)等組成，是一種全新的可翻轉(zhuǎn)擋水景觀設(shè)備。水景閘的水景系統(tǒng)從目前國內(nèi)最先進(jìn)的噴泉技術(shù)中改進(jìn)而來，包含水型設(shè)計(jì)組合，音樂、燈光、激光等配景的多項(xiàng)技術(shù)，利用形聲、光、電等技術(shù)多維度、多手法，具有高科技感的內(nèi)涵。水景閘的使用年限在15～20年。

3.1.1 同步電腦幻彩燈區(qū)域定位

水景閘左右各設(shè)同步電腦幻主彩燈1組，主要照射激光音樂噴泉，左右各設(shè)同步電腦幻副彩燈3組，共6組，主要照射激光音樂噴泉100m范圍，同步電腦幻彩燈是動態(tài)的，可以與音樂噴泉同步進(jìn)行，光束隨著水柱上升而照亮整體，光束伴隨音樂節(jié)奏與水型在空中表演，美輪美奐。

3.1.2 音箱定位

音箱布置突出重點(diǎn)，兼顧其他，在水景壩左右各設(shè)2只遠(yuǎn)場音箱與2只近場音箱，兩側(cè)啟閉機(jī)房附近各設(shè)3只遠(yuǎn)場音箱與3只近場音箱，這樣可以重點(diǎn)覆蓋水景壩周邊全部區(qū)域，聲音可以全面覆蓋到整個水域四周，信號傳輸采用光纖，可以保證最佳音質(zhì)。

3.1.3 噴泉燈光

噴泉燈光選用大功率LED七彩燈、大功率LED單色燈、同步電腦幻彩燈。LED燈具使用壽命可達(dá)5～10年。

3.1.4 噴泉噴頭

選用黃銅優(yōu)質(zhì)噴頭，使用壽命可以長達(dá)數(shù)十年。水景壩的噴頭參照國標(biāo)CJ/T3050-1995，根據(jù)流體力學(xué)的原理，合理布置噴頭的流量和壓力，采用管道和水泵的優(yōu)化組合計(jì)算壓頭損失。噴頭經(jīng)過精加工無沙眼，可保證在任何惡劣環(huán)境下使用。

3.1.5 噴泉水泵

水泵采用QY型鑄鐵水泵，每臺水泵采用單線單泵控制，在控制上任意點(diǎn)擊出任何一臺水泵，均可單獨(dú)控制出水方向及高度，從而形成變化豐富的水型。

3.1.6 噴泉控制系統(tǒng)

噴泉控制系統(tǒng)由功能強(qiáng)大的控制軟件系統(tǒng)和運(yùn)行穩(wěn)定的可靠的硬件系統(tǒng)組成。在軟件方面，控制軟件基于軟件開發(fā)平臺VC6.0開發(fā)，運(yùn)行于MICROSOFT公司最新的操作系統(tǒng)WINDOWS7和WINDOWS8，具有系統(tǒng)功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)；在硬件系統(tǒng)方面，控制采用多媒體音樂噴泉奔騰IV工業(yè)控制機(jī)。

3.2 水景閘對水質(zhì)的要求

由《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）規(guī)定，地表水Ⅳ類水域功能主要適用于與人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)，娛樂性景觀用水是與人體非全身性接觸，包括沒有娛樂設(shè)施的景觀河道、景觀湖泊以及其他娛樂性景觀用水，故水景閘的景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不低于地表水Ⅳ類。水質(zhì)應(yīng)清潔，達(dá)到與水體功能相對應(yīng)的水質(zhì)，無異味。

3.3 水景閘的噴水高度

水景閘噴水高度在1～15m之間，可根據(jù)需要達(dá)到的效果現(xiàn)場調(diào)節(jié)。

水景閘目前在河南南陽溫涼河已經(jīng)建成，成為當(dāng)?shù)鼐用裥蓍e娛樂的景點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)期效果。

4 結(jié)語

鋼壩閘的發(fā)展至今有百余年的歷史，但是由于我國相關(guān)行業(yè)對此的限制，至今鋼壩閘發(fā)展緩慢還處于試驗(yàn)、探索階段。

參考文獻(xiàn)

[1]張鋒.鋼壩閘與橡膠壩在河道治理中的應(yīng)用比較[J].西北水電，2011，（1）：27-29.

[2]姚澤永.鋼壩閘在城市用水及景觀建設(shè)中的優(yōu)勢[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2010，16（10）：1195-1196.

[3]沈全順.鋼壩閘在水中景觀中的利用與發(fā)展[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（1）：174.

（作者單位：大連市排水設(shè)計(jì)院）