關(guān)于鋼壩閘在水中景觀中的利用和發(fā)展探討論文
前言
我國經(jīng)濟(jì)實力的提升及社會的進(jìn)步，人們對于行業(yè)的要求也越來越高，該行業(yè)也隨著社會的發(fā)展，與時俱進(jìn)的改變，其傳統(tǒng)功能較為單一，僅僅包含水利方面的內(nèi)容，而現(xiàn)代逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性水務(wù)。在城市建設(shè)方面，其河道的功能也有所變化，由初期簡單的防洪、排澇的簡單功能，逐步發(fā)展為排澇蓄水與城市居民休閑結(jié)合的綜合性功能，為城市構(gòu)建良好環(huán)境和人性化的活動空間，促進(jìn)了人與自然的和諧發(fā)展。在該背景下，河道中需要運用到各種擋水建筑，傳統(tǒng)的臥倒式閘門或者提升式閘門等鋼結(jié)構(gòu)閘門，均受到自身重量的限制，其單孔的寬度較小，啟閉房較為復(fù)雜，運行的費用較高，且隱蔽性不佳，影響城市的水體景觀。現(xiàn)代的鋼壩閘門，優(yōu)勢明顯，包括啟閉較為快速、操作簡單、不易老化、不易破損等，且外觀設(shè)計也十分符合現(xiàn)代人們的審美觀念，在性能上也十分良好，屬于可調(diào)控溢流閘，可以進(jìn)行推廣應(yīng)用，對該課題進(jìn)行深入的研究與探討也是十分有必要的。
1.鋼壩閘運行原理
鋼壩閘即為底橫軸翻轉(zhuǎn)門，其屬于水利工程中的翻板式閘門,其主要構(gòu)成部分包括門葉、數(shù)量不等的底鉸座、底水封、側(cè)水封、固定與門葉底部的底橫軸、自潤滑軸承、液壓驅(qū)動裝置、液壓鎖定裝置等。底橫軸的兩側(cè)穿透閘墻外，向外延伸，該向外延伸的部分和電液一體式啟閉機相連。啟閉機庫的位置是在閘墩的內(nèi)部,底軸和閘墻之間設(shè)置有水封設(shè)施,避免河道內(nèi)的水滲透至啟閉機庫。要啟閉底橫軸翻轉(zhuǎn)門，并控制好其開度則需要閘墩兩側(cè)的電液一體式啟閉機的正反轉(zhuǎn),實現(xiàn)蓄水、泄洪、溢流、行船等目標(biāo)。
2.實際應(yīng)用
某市內(nèi)一條河流穿城而過，該河道屬于怒江流域的某水系，流域覆蓋該市的中東部，屬于該市流量最大的河流。由于其地勢的條件，該河流穿越該市，形成了“水波粼粼，隔岸看花”的美麗景色，為該市增添了許多美好的風(fēng)光，河岸也成為了市民休閑娛樂的空間。但是由于該河流在防洪標(biāo)較低，造成了一系列的問題，包括枯水期水質(zhì)較為渾濁，影響美觀，雨季河堤容易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，逐步成為了威脅沿岸市民生命財產(chǎn)安全的一大安全隱患，對于該河流的治理要求十分迫切。為了更好的解決上述問題，改善該市的自然環(huán)境，市政府提出了該河流的治理要求，即建好堤，治好水，造好景，將其建設(shè)為生態(tài)、文明、舒適的水段，達(dá)到有水面、有水流、有水景、親水的目標(biāo)。因此需要把以人與自然的和諧發(fā)展作為設(shè)計理念，保障河道行洪安全的條件下，構(gòu)建河道整體的水體景觀，使得修整后的河道，汛期能夠有效泄洪，保障安全，枯期蓄水，提高其景觀質(zhì)量，不斷優(yōu)化該市的自然氣候，優(yōu)化市民的居住環(huán)境。需要治理的河堤長度為8.5km，設(shè)置了6道鋼壩閘，修筑河堤的長度為17.2km，修建人行道23.56km，并對河堤進(jìn)行的相應(yīng)的綠化工程，種植樹木及草皮。經(jīng)過一年的修整，1號鋼壩閘至4好鋼壩閘的寬度為30m，高度為2.7m，5號、6號鋼壩閘的寬度為43m，高2.3m，且均可以進(jìn)行遠(yuǎn)程自動化控制。從建成投產(chǎn)后，一直保持良好的運行狀態(tài)，其6道鋼壩閘不僅為其河道的泄洪、蓄水起到了重要的作用，其在進(jìn)行為該市的景觀帶來了良好的改善，閘門門頂過水時，會形成6道瀑布景觀，屬于城市的一道美麗風(fēng)景線，有效的提升了該市的城市品位。
3.鋼壩閘的發(fā)展
3.1發(fā)展優(yōu)勢。鋼壩閘在水中景觀建設(shè)中，其中主要功能是擋水，屬于較為先進(jìn)的技術(shù)。20世紀(jì)80年代，美國的設(shè)計師首先設(shè)計出了鋼壩閘，其靈活的運用了鋼材，因此柔性良好，且強度較為理想，且整體上較為美觀，能夠很好的適應(yīng)水體的變化。在我國，由于各種因素的影響，專門對鋼壩閘的`研究資料較少，其計算方法資料也十分缺乏。在我國現(xiàn)代的水利工程中，與鋼壩性質(zhì)較為相近的是鋼閘門，該設(shè)施的使用壽命較長，一般在50 年左右，在不斷的實踐中，其也更加完善，把繼承液壓應(yīng)用其中，施工成本較低，施工所需時間較少，無需占用較大的空間，且運行較為穩(wěn)定，十分安全可靠，均達(dá)到了景觀設(shè)計需求，美化了景觀，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3.2運行特點及其發(fā)展方向。鋼壩閘門在發(fā)展中，運行更加穩(wěn)定，且安全可靠，信息技術(shù)的進(jìn)步也使得其自動化控制程度越來越高，具體情況如下：①運行穩(wěn)定可靠：一般河道的擋水壩屬于橡膠壩，其缺陷在于其利用管道進(jìn)行連接，帶容易被損壞，而造成蓄水不滿的問題，而鋼壩閘門使用的是機械鎖定，靈活調(diào)節(jié)閘門啟閉開關(guān)，能從各個角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，形成更加美觀協(xié)調(diào)的效果，徹底防止了大壩突然坍塌的問題，提高了其運行的穩(wěn)定性使之運行更加安全可靠，實現(xiàn)其價值;②自動化控制程度提升：根據(jù)鋼壩閘的性質(zhì)，其僅僅需要兩臺啟閉機即能夠控制運行，因此相較橡膠壩需要另外口岸建設(shè)供氣站或者供水設(shè)施等要求管理設(shè)計復(fù)雜，鋼壩閘實現(xiàn)自動化控制的難度更小，其無需設(shè)計復(fù)雜的管路，也不需要建設(shè)泵站，并且能夠選擇手動操作或者是自動化控制。如果停電，可以選擇實施手動控制，供電時則可以靈活選擇手動控制或自動化控制，較為安全穩(wěn)定。另外，鋼閘門的設(shè)計較為簡單，為網(wǎng)絡(luò)控制的實現(xiàn)提供了有利條件，在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的情況下，則可以實施遠(yuǎn)程自動化操作。河道中使用的傳統(tǒng)的翻板壩，其一般為中間支鉸結(jié)構(gòu)，閘門的啟門阻力矩來自于閘門前的泥沙阻力，利用水力開啟閘門有一定的難度，需要增加啟閉輔助設(shè)備，而鋼壩閘一般是向一側(cè)傾倒，門前的雜物無法對其形成阻力，有利于開啟閘門泄洪。翻板閘在開啟一段時間后，當(dāng)有水位下降到一定程度時，需要將其關(guān)閉，如果泥沙、石塊、樹枝等等，聚集在閘門的底部，使之無法關(guān)閉，需要經(jīng)過人工清理才能順利復(fù)位，投入的費用多。而使用鋼壩閘后，當(dāng)上游水位達(dá)到一定程度后，開啟啟閉機，泄洪完成后，可以隨時進(jìn)行蓄水，閘門前的雜物對其不會造成影響。
4.總結(jié)
鋼壩閘屬于較為先進(jìn)的擋水結(jié)構(gòu)設(shè)施，相較橡膠壩，其優(yōu)點在于老化緩慢，不易損傷且操作簡單，且不會對行洪造成影響。其能夠?qū)崿F(xiàn)立門蓄水、臥門排澇，屬于一種可調(diào)控的溢流閘門，在進(jìn)行啟動是操作較為簡單，通過啟閉閘門隱藏的液壓設(shè)備的方式，來調(diào)節(jié)水位，使之符合相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，在實施閘門門頂過水時，會形成壯觀的瀑布景觀，十分美麗，可以作為水體景觀，并能夠?qū)拥肋M(jìn)行淤沙處理。本文僅從一般的角度分析了鋼壩閘在水體景觀方面的利用及發(fā)展，其優(yōu)勢顯著，具有較為良好的發(fā)展前景。但是現(xiàn)在我國尚未對鋼壩閘制定統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范，有生產(chǎn)能力的廠家數(shù)量不多，且參數(shù)較為混雜，還需要在水利工作人員對其進(jìn)行深入的研究，并在實踐中加以驗證。
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