印江县城东郊生态坝设计有关问题探讨

王永立，袁丽娜 ，李应周

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

0 引 言

近年来，随着国内城市现代化进程的加快，人民生活水平的不断提高，“绿水青山就是金山银山”的科学理念深入人心，人居环境在开发建设过程中提出了更高的要求。

1 坝线选择

根据工程任务要求，生态坝建设后，在市政规划桥梁至规划风雨桥之间形成景观水面，营造水景观，且建坝蓄水后，不影响防洪堤的正常使用，坝址位于市政规划桥梁至其下游415m范围内，如下图所示。

图1 坝址范围示意图

在坝址范围内，坝轴线长度几乎相同，且为同一地层，坝线的选择原则：

1)生态景观要求：坝线须距离市政规划桥梁有一定的景观距离和安全距离，不影响以后温泉新城和市政规划桥的建设。

2)地形要求：坝线两岸有足够空间，施工过程中不影响周边房屋的安全和主要市政设施的正常使用。

3)投资要求：坝线需尽量靠近上游，减少帷幕线长度，减少坝高，减少投资。

依据实测地形图，在市政规划桥梁至下游127m范围内，左岸为温泉新城规划范围，在这里建坝，将会影响以后温泉新城的建设和该段温泉新城的景观效果。

在市政规划桥梁下游127m至198m范围内，左岸防洪堤紧贴着“水岸一号”已建居民楼，建坝时施工开挖将影响“水岸一号”居民楼的安全，此处不适合建坝。

在市政规划桥梁下游198m至230m范围内，左岸印江二中教学楼与印江防洪堤之间有一定的安全距离，可供建坝施开挖工使用，右岸也无影响施工开挖的制约性建筑物，且距离市政规划桥梁和左岸温泉新城距离适中，不影响其以后建设，且有较好的景观效果，是较为理想的坝线范围。

市政规划桥梁下游220-304m范围内，右岸居民楼紧靠印江河防洪堤，建坝时施工开挖将影响该栋居民楼的安全；且此段右岸有冲水沟，且据实地调查，在汛期冲水沟流量较大，若选择在此段建坝，为了保证生态坝和右岸居民楼的安全，则需对冲水沟改迁，但经实地调查，周边均为居民楼，不存在对冲水沟改迁的条件。所以，此处不适合建坝。

市政规划桥梁下游304-415m范围内，两岸市政绿化较完善，是居民平时休闲小公园，且有居民健身运动等器材设备，依据本工程的布置原则，生态坝坝址的选择不能影响市政设施的正常使用，在此处建坝，将影响市政设施的正常使用，影响周边居民正常生活，且帷幕线较长，坝高较高，拆除复建工程量大，投资明显增加。所以此处不是坝线的理想选择范围。

综上所述，坝线选择在市政规划桥梁下游198m至230m范围内，结合施工开挖作业面，选定坝线为市政规划桥梁下游204m处，如图2所示。

图2 坝线示意图

2 坝型选择

本工程以气动盾形闸门系统、液压升降闸门系统及底轴转动液压控制翻转闸门系统(液压钢坝)三种较新型的闸门系统进行比较。

气动盾形闸门为目前较为新颖美观的景观水闸形式之一，该种闸门形式结合了底轴驱动翻板闸门与橡胶坝的一些优特点，中间不需要设置闸墩及支墩结构河道景观效果较好，不影响河道的通航过船。分块门叶之间、闸门底部及气袋与底部混凝土之间均采用柔性连接，对基础变形的适应能力较强，可大大的减轻水闸基础的处理难度，节约基础处理费用。所以作为本工程设计推荐方案。

液压升降闸门系统的主要工作原理是利用液压系统控制活动挡水闸门。液压升降闸门系统闸门全开后可获得较大的行洪宽度，液压杆分别支撑单个门叶，控制较为简单，但液压缸部位淹没，检修条件不是很好。因活动坝部份宽度较大，为考虑能较好的调节各扇闸门液压杆的同步性，每只液压油缸均设置陶瓷活塞杆及配套的行程检测装置,采用陶瓷活塞杆及配套的行程检测装置，配置要求较高，造价也会相应较高增加。

液压钢坝闸门系统是一种较新改进型翻板式闸门。不需要设置较多的闸墩结构，对河道泄水影响较小，对河道景观效果较好，不影响河道的通航过船。对于大规格底轴驱动翻板闸门，底轴基础的处理要求相对较高，底轴受基础不均匀沉降的影响较大。本工程河床太宽，采用液压钢坝闸门系统型式需要在河道中部设置较宽的闸墩，影响行洪及景观效果，且河道太宽，底轴太大，制造安装精度难以保证，且运行过程中下游水升淹没油缸底部，检修条件不是很好。

现对各方案进行综合比较详见表1。

表1 方案优缺点比较表

通过表1比较，气动盾形闸门系统外形美观、行洪不受影响、对基础要求不高、环保无污染、检修条件好等优点，且投资少，经综合比较，推荐气动盾形闸门系统为活动坝推荐方案。

3 噪音处理

生态坝左岸有印江二中教学楼和水岸一号居民楼，距离较近，生态景观坝蓄水后往往需要形成宽体瀑布以增强水景观效果，但水流过闸后跌落时会产生较大的水声，会对周遭人们的景观体会带来负面效应。为响应城市居民的生活声环境的要求，在坝线右岸设计岸边水位调节闸门，当上游河道来水流量较小时，采用水位调节闸门进行水位调节，使得上游水位略低于气盾坝门顶高程，气盾坝门顶不产生溢流水帘，避免常年产生较大噪音，将下泄水流产生的噪音降低到最低，造就水利生态景观与人和谐共生美景[1]。

4 工程总体布置

工程分为气盾坝坝段和水位调节闸门坝段。气盾坝总长70m，坝高3.7m。正常蓄水位为462.4m，相应的下游最高水位为459.7m，水库上游设计洪水位为462.11m，相应的下游设计洪水位为462.06m，水库上游校核洪水位为462.21m，相应的下游校核洪水位为462.17m，气盾坝上游最大水深3.4m。右岸设置1扇水位调节闸门，闸门尺寸为3m×2.8m，下游设置长15m的消力池。

图3 生态坝平面总体布置图

图4 生态坝坝轴线剖面图

5 结 论

通过前述的选择，处理和布置，可为该工程在日后正常工作环境下的安全运行提供有力技术保证，也能为同类工程提供借鉴。