钢坝闸在水中景观中的利用与发展

沈全顺

摘 要：随着城市快速的发展，城市中各种不协调的情况也随之出现，特别是我国大多数城市都有不同大小的河流通过，这些河流夏季及秋季河水对河床的覆盖较大，冬季及春季干枯，形不成水体景观，严重制约着城市不协调的发展。随之人民生活水平的提高，人民的居住品位也随之提高，人民对水体环境的依赖越来越大。在比较各种型式的挡水建筑上，目前，钢坝闸得到了广泛的应用，钢坝闸的发展至今有百余年的历史，但是由于我国相关行业对此的限制，至今钢坝闸发展缓慢还处于试验、探索阶段，下面结合具体的工程案例，讨论钢坝闸在城市景观中的应用，将钢坝闸可靠、美观并且符合生态环保需求等优点推广，使得钢坝闸在我国有个良好的发展前景。

关键词：钢坝闸；水中景观；利用发展

前言

现代的钢结构闸门，由于受闸门自重和提升设备的各种限制，无论是卧倒式还是提升式闸门的单孔宽度都非常小，再加上设计的启闭设备，启闭房等很复杂，费用较大，且不隐蔽。因此不符合现代城市水体景观设计的要求。钢坝闸应运而生，它启闭速度快，设计时启闭设备、操作等简单，并且还克服了橡胶坝容易老化、易破损的问题，从美观设计上也符合设计要求，这种新型的可调控溢流闸门很值得推广使用。它由带固定底轴的钢闸门门体、液压启闭设备和配套土建结构工程等组成。这种建筑物适合于闸孔较宽（10～100m）而水位差比较小（1～7m）的工况，钢坝可以设计宽度较宽，相比之前单孔变大可以节省一些闸墩，在立门蓄水、卧门排洪方面更有优势，简单、美观。通过调节水位利用闸门门顶过水形成瀑布景观，在河道内枯季形成较大水面，在此基础上，河道中钢坝闸等挡水建筑得到广泛的运用，其中钢坝闸以其独特的优势，更是发挥出越来越重要的作用。

1 钢坝闸建设的特点

钢坝闸的组成：底轴驱动钢坝闸门由门叶、底转轴、转轴座、穿墙封水套，驱动装置及锁定拐臂、驱动装置及锁定器、底轴止水、门侧止水及铰座止水等部分组成。

钢坝闸原理：原动力为液压启闭机为驱动装置，这两台驱动装置布置于闸坝两侧的驱动室内，通过两侧的边墩内的液压启闭机来带动闸门的拐臂驱动，拐臂带动底轴转动，并且钢闸门门叶与底轴铆接在一起，这样就可以达到闸门竖起时蓄水，卧倒时排水的目的。并且底轴止水、闸门侧止水和铰座止水一直保持密封止水的状态，当门竖起或者卧倒式，底轴止水带不会离开底轴表面，从而不会形成漏水；闸门侧止水带安装在门的两侧，并且通过侧墙的挤压达到止水的目的，一般采用“Π”形止水形式，当闸门呈卧倒式时，由于止水面没有脱离侧墙，此时不会影响闸门的启闭，当然也不会形成侧漏水。

2 工程应用实例

2.1 工程实例

云南省临沧市南汀河是临沧人民的母亲河，属怒江流域南汀河水系，流域覆盖临沧市中西部，是临沧市最大的一条出境国际河流，境内径流面积8097km2，占临沧市总面积的33.1%，境内河道全长264.2km。临沧市地处南汀河干流上游，是临沧市委、市政府所在地，临沧政治经济文化中心。南汀河西河穿城而过，形成了“一坝两河”独具特色的自然景观，为澜沧江畔的临沧城增添许多风采。多年来，由于防洪标较低，枯水期水质不清，景观不美，雨季河堤倒塌，严重威胁沿岸人们群众的生命财产安全，为了与城市的发展相协调，治理南汀河已迫在眉睫。为把南汀河临沧城段治理工程建设成为生态、文明、宜居省域中等城市的构思，按照“建好堤，治好水，造好景和高标准、高品位的目标，对临沧市南汀河临沧城段进行综合治理，使治理过后的南汀河临沧城段有水面、有水流、有水景、亲水”等要求，坚持结合人与自然的和谐发展，以人性化的设计理念，在保证河道行洪安全的前提下，打造河道水体景观，使整治后的河道在汛期泄洪与枯期蓄水形成有机配合，能够改善临沧城气候，提升园林化建设品位，提高人居环境质量，实现人与自然的和谐发展，成为临沧市市民休闲与娱乐为一体的地方。全长治理河堤长度8.9km，布置7道钢坝闸，修筑河堤17.8km，建设人行道23.78km，河堤绿化植大树12000棵，草坪绿化21000m2。

2.2 钢坝闸使用情况

经过一年的施工，钢坝闸1#～6#净宽30m，高2.5m，7#钢坝闸净宽45m，高2.0m，全部采用远程自动化控制，于2011年8月初施工完成，整个工程于2011年10月8日正式通过验收，并于当日移交运行管理单位进行管理。到目前为止，已通过两个运行期运行，发挥了良好的作用。

2.3 钢坝闸建设的重要性-以临沧市南汀河临沧城段河道治理工程为例

钢坝的使用国外早有了案例，但是钢坝在我国发展的比较缓慢，由于钢坝的初始投资很大，再加上技术的限制，防锈技术、计算技术和锚固技术的落后真正推行钢坝技术实行起来很艰难，并且国家对此还没有统一标准的设计规范、规程等，诸多因素導致钢坝发展缓慢，但是针对钢坝的一些优点，钢材生产量的增大，各项技术相比之前有了很大的进步，因此钢坝建设也有了长足的进步，临沧市南汀河临沧城段河道治理工程依据自身的特点，通过钢坝技术来营造水中景观起到了很好的效果。

3 钢坝闸的发展优势

钢坝闸在水中景观建设中的作用是挡水，是一种先进的新型技术。早在20世纪80年代，美国的设计师就设计出了总长为91.4米，高为14米的钢坝闸，它在设计中将钢材很好的应用其中，具有良好的柔性、强度性，从整体来看美观并且更加适应水体变化的需求，在我国，针对钢坝闸的研究资料也是非常少的，到目前为止，钢坝设计计算方法的资料也很少。在我国水利工程中，与钢坝相类似的是钢闸门，这种建筑物的使用寿命很长，可达50年之久，甚至更长，并且通过多年的实践总结经验将继承液压应用到钢闸门中，造价更低，施工工期缩短、运行安全可靠，并且占地较少，符合景观设计要求，具有很好的发展前景，也提升了景观的效果。

3.1 自动化控制

钢坝闸相比橡胶坝更容易实现自动化控制，因为钢坝闸门只需要有两台启闭机，而橡胶坝需要建设供气站或供水等设施，设计管路复杂繁乱，钢坝闸不需要设计管路、泵站等设施，并且可以进行手动操作和自动化控制，当停电时，可以进行进行手动控制，供电时可以进行手动控制或自动化控制，安全性能高。钢闸门由于设计简单，可以很好的实现网络控制，只要具备网络条件，就可以进行远程自动化操作，同时配备高清摄像头，监控钢闸门的启闭及防盗功能，来满足钢闸门的安全运行。营造更好的景色。

3.2 运行安全可靠

钢坝闸门采用的是机械锁定，并且可以调节闸门启闭开关进行多角度协调，营造出更美观的效果，以橡胶坝相比，不会因为橡胶坝交联、管道连接或者是橡胶坝带被刺伤而蓄不满水，这就避免了橡胶坝突然坍塌下来的情况，提高安全运行管理，提高人民的生活质量。

4 结束语

钢坝闸是一种新型的挡水结构，相比橡胶坝不容易发生老化、刺破和行洪不利的情况。钢坝闸可以进行立门蓄水、卧门排涝，是一种可以进行调控的溢流闸门，并且在进行启动时非常简单，通过启闭闸门隐藏的液压设备，将水位进行调节，达到规定的要求，并且进行闸门门顶过水的方式，形成瀑布的效果，除了美观的作用还可以进行淤沙功能，适应性较广。

至今为止，钢坝闸在我国还没有一个统一的设计规范，生产厂家相对较少，并且各个生产厂家设计的参数不一。但是考虑到钢坝闸比橡胶坝有着很多的优点，相信我国一定会加大对钢坝闸的研究，技术也会逐步提高，不久的将来我国钢坝闸应用会相当广泛。

参考文献

[1]姚泽永.钢坝闸在城市用水及景观建设中的优势[J].水利科技与经济，2010（10）.

[2]张锋.钢坝闸与橡胶坝在河道治理中的应用比较[J].西北水电，2011（1）.

[3]李树仁，于厚文.钢闸坝在河道整治工程中的应用与分析[J].中国新技术新产品，2010（15）.