可升臥式翻板閘門的應(yīng)用淺析

韓偉慶，高暉蓉，張曉冬

（臨沂市水利局，山東臨沂276000）

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可升臥式翻板閘門的應(yīng)用淺析

韓偉慶，高暉蓉，張曉冬

（臨沂市水利局，山東臨沂276000）

【摘要】可升臥式翻板閘門是近幾年涌現(xiàn)出來(lái)的一種新型閘門，通過(guò)與傳統(tǒng)翻板閘門的比較，探討了可升臥式翻板閘門的應(yīng)用空間。

【關(guān)鍵詞】可升臥式；翻板閘門；水利工程

水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物，一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。閘室是水閘的主體工程，包括閘門、閘墩、邊墩（岸墻）、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)等。它的顯著特點(diǎn)是既可以擋水又可以活動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)水位。也就是說(shuō)閘門在擋水時(shí)，可以封閉建筑物孔口；開(kāi)啟時(shí)，可以準(zhǔn)確的調(diào)控水位和泄水量。同時(shí)，為適應(yīng)不同的需要，可以通過(guò)閘門的調(diào)節(jié)運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)竹木排放、運(yùn)送船只、排沙、排冰等等。一般由活動(dòng)部分、埋設(shè)部分、啟閉設(shè)備組成。閘門有多種多樣的種類和型式，根據(jù)其工作性質(zhì)、外觀特點(diǎn)等都有不同的分類。比如按工作性質(zhì)可分為工作閘門、事故閘門和檢修閘門等。

1　傳統(tǒng)水閘存在的主要問(wèn)題

傳統(tǒng)的水閘由于其龐大的啟閉結(jié)構(gòu)、施工要求、還有閘門本身的運(yùn)行要求等，使其在使用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一些不良的影響，主要存在以下問(wèn)題：

1）傳統(tǒng)閘壩往往只考慮水利功能的發(fā)揮，忽視了與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性和水工建筑物本身的優(yōu)美性，更談不上水利工程美學(xué)和水環(huán)境美學(xué)效果。比如傳統(tǒng)水閘往往需要龐大的上部結(jié)構(gòu)來(lái)安裝起閉設(shè)備，有礙視野和城市美觀，勢(shì)必造成與周圍的環(huán)境的不協(xié)調(diào)，從而影響了整體美觀和諧的效果。

2）傳統(tǒng)閘壩需要攔河施工，一方面阻礙了通航，影響了航路運(yùn)輸；另一方面破壞了水路的連續(xù)性和水生物的生存環(huán)境，造成了周圍水生態(tài)環(huán)境的惡化。而現(xiàn)場(chǎng)澆筑，也造成了施工污染的加重，給局部城市環(huán)境帶來(lái)不利的影響。

3）傳統(tǒng)閘壩多會(huì)給河流湖泊原本自然的形態(tài)造成一定的改變，有可能造成淤積河道，堵塞河口，從而降低了行蓄洪的能力，給周圍地區(qū)的防洪安全帶來(lái)潛在威脅。

4）引起水流流速變緩，河道徑流減少，從而降低了水體的自凈功能，加之目前的污水排放形勢(shì)日益嚴(yán)峻，自凈功能的降低也就更加劇了水體污染的程度和速度。

5）阻斷了水生生物洄游通道，導(dǎo)致一些洄游性物種瀕?；蛳?，從而破壞了局部生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致水生生物多樣性的下降，水環(huán)境凈化與水量調(diào)節(jié)等生態(tài)服務(wù)功能不斷退化。比如：雖然在重要河道上興建閘壩時(shí)通常都布置過(guò)魚(yú)建筑物，以方便魚(yú)類的洄游，但是有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示真正能起到有效過(guò)魚(yú)的建筑物只占總數(shù)的5%左右。

6）傳統(tǒng)水閘的建設(shè)往往會(huì)淹沒(méi)一些土地，使得當(dāng)?shù)鼐用癫坏靡岩徇w。還會(huì)造成一些土地的次生鹽堿化，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境造成不利影響。此外崩岸塌岸等問(wèn)題也是時(shí)有發(fā)生。

隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的日益重視，針對(duì)傳統(tǒng)水工閘門的上述缺點(diǎn)，開(kāi)始研究新型閘門，努力擴(kuò)展其生態(tài)功能，使水閘在發(fā)揮水利設(shè)施功能的同時(shí)，避免或降低對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性，同時(shí)滿足人們對(duì)水環(huán)境、水景觀的需求。因此開(kāi)展對(duì)新型閘門的研究，使其做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行安全、生態(tài)友好、和諧美觀，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　可升臥式翻板閘門的應(yīng)用

可升臥式翻板閘門是近幾年涌現(xiàn)出來(lái)的一種新型閘門，平時(shí)在閘底板躺倒；關(guān)閉時(shí)作為翻板閘門，由啟閉機(jī)操作繞軸旋轉(zhuǎn)至直立，封閉孔口擋水；檢修時(shí)，作為升臥式閘門，升到水面以上檢修。

2.1可升臥式翻板閘門的主要特點(diǎn)

1）運(yùn)行方便?？缮P式翻板閘門是一種新型門型，因?yàn)榭衫@軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可以滿足不同水位和流量的控制要求。閘門全開(kāi)時(shí)，臥倒在閘底板，不會(huì)造成干擾河道水流等不利影響；擋水時(shí)，水流溢流，可以通過(guò)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來(lái)控制擋水的高度，達(dá)到準(zhǔn)確控制水位的目的，同時(shí)，門頂會(huì)形成跌水瀑布，瀑布中混雜大量的空氣，既增強(qiáng)了河流的景觀性，又增加了下游水體氧氣含量，可以有效改善水質(zhì)環(huán)境；檢修時(shí)，閘門在水面以上，這為檢修工作提供了大量的方便。

2）美觀和諧。這種閘門非常顯著的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)像傳統(tǒng)閘門那樣必須要有龐大的啟閉設(shè)施而造成無(wú)法維持河道原貌和與周邊環(huán)境的強(qiáng)烈不協(xié)調(diào)。該閘門在地面以上可以做到維持河道的本來(lái)面貌，更沒(méi)有累贅的設(shè)施來(lái)阻礙人們的視線，從而營(yíng)造了人水合一、水天一色的美麗景觀。同時(shí)，因其能夠雙向過(guò)水，既可以排水，又可以引水（引水時(shí)，可擋住下游水體中的泥沙，保持水體清潔），能夠滿足有效調(diào)節(jié)水位實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)流水”的需要，使城市里的水真正長(zhǎng)久成為畫(huà)龍點(diǎn)睛之筆，孕育文化之要。

3）拓寬了鋼閘門的應(yīng)用范圍?？缮P式翻板閘門可以在攔河閘、沖沙閘、節(jié)制閘、擋潮閘、水庫(kù)泄洪閘等廣泛的應(yīng)用。

2.2可升臥式翻板閘門的應(yīng)用

1）上海市蘇州河河口水閘。該水閘工程是上海市蘇州河環(huán)境綜合整治二期工程的標(biāo)志性項(xiàng)目。

該水閘采用液壓水下臥倒門，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，為特大跨度單孔閘，孔口寬一百多米，與河口寬度相等，高度有七米多。因?yàn)槭撬屡P倒門，閘門及下部結(jié)構(gòu)都是在地面或者水面位置以下，根據(jù)不同情況要求可以實(shí)現(xiàn)雙向過(guò)水，主要功能有防汛、擋潮、調(diào)水、通航以及調(diào)節(jié)上下游的水位等等。閘門全開(kāi)時(shí)，臥倒在河床底面，不會(huì)干擾河道水流，并且通航標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到Ⅵ級(jí)航道要求，航運(yùn)也不會(huì)受到任何影響。該閘門在地面以上可以做到維持景觀的本來(lái)面貌，還可以形成河口瀑布，由于沒(méi)有龐大的啟閉設(shè)施，營(yíng)造了水天一色的秀美景觀。

2）三峽升船機(jī)臥倒門。升船機(jī)的目的就是要解決船只過(guò)壩的問(wèn)題，問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)在于如何連通和斷開(kāi)承船箱與航道之間水體。三峽升船機(jī)使承船箱和閘首臥倒門與密封框聯(lián)合運(yùn)行以達(dá)到上述目的。這是目前世界上規(guī)模最大的升船機(jī)，是我國(guó)也是世界升船機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。閘首臥倒閘門高9.8 m，寬18.6 m，自重約75 t，屬超大型金屬結(jié)構(gòu)閘門。

3）上海市清水河泵閘工程。上海市清水河泵閘由1座單孔凈寬8 m的節(jié)制閘和1座總流量30 m3/s的泵站組成。其節(jié)制閘的工作閘門為水下臥倒門結(jié)構(gòu)，除了擔(dān)負(fù)擋潮（擋水）的雙向擋水任務(wù)之外，還有排澇、引水等調(diào)節(jié)內(nèi)河水位的功能要求。

3　結(jié)語(yǔ)

可升臥式翻板閘門作為一種新型門型，一方面具有翻板門的優(yōu)點(diǎn)，另一方面，又結(jié)合升臥式閘門工作原理，為閘門的檢修提供了方便。可以說(shuō)，它在現(xiàn)代城市景觀水利建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景，也為通航閘工程提供了新的設(shè)計(jì)思路和選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]黃毅,于萍萍.我國(guó)水資源現(xiàn)狀分析及其保護(hù)對(duì)策[J].科學(xué)咨詢(決策管理),2009(2).

[2]陳文偉,汪云祥,季永興,等.蘇州河河口水閘工程綜述[J].水利水電科技進(jìn)展,2007（Z1）.

（責(zé)任編輯遲明春）

作者簡(jiǎn)介：韓偉慶（1980—），男，工程師

收稿日期：2015-04-18

【中圖分類號(hào)】TV663

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2016）-01-0018-02