于峰
中国电建市政建设集团有限公司 天津 300000
【摘要】：在现代工程建设的大环境下，我国的水利工程的建设水平和质量不断提高，建筑企业的建设生态意识和积极性也逐渐加强。城市及景观河道建设的内容较多，且对我国的水利工程建设有一定的影响。本文针对钢坝闸门在我国景观河道的综合运用进行分析，并结合一些工程案例进行研究分析，希望能够为相关单位提供参考借鉴。
【关键词】：钢坝闸门；城市景观河道；应用研究
近年来，我国的水利工程建设迅猛，作为带动经济建设的钢坝闸门工程运用也越来越广泛，在水利工程的综合建设中发挥了积极的价值和作用，值得综合研究。
1.简述钢坝闸门的特点
1.1钢坝闸门的基本工作特点
钢坝闸门内部有底横轴、门叶、侧水封、底铰座、自润滑轴承、底横轴、底铰座、底水封、侧水封等设备，联合液压启闭机以及液压锁定装置构成了钢坝闸门。生产运行时候，钢坝闸门的电机带动油泵运行，经过吸油阀门吸油后从另一侧排除高压油，经过出油过滤器过滤后进入了集成控制阀块，并在集成控制阀块的压力管控下进入到闭机油缸中，推动活塞带动阀门开启；此时可以通过调整溢流阀的阀杆控制开启门的速度和大小，闭门时候电机反转回带动活塞杆缩回带动阀门进行闭门，该原理和常规的闸门操作（如橡胶闸）类似，不过钢坝闸门的外延端和电液一体式启闭机电连接，可以让机库位于钢坝闸的墩内部，而在底轴和闸门之间也有水封装置，可以保证启闭机库处于干燥状态，控制阀墩的两侧电压就可实现翻转阀门的开关，最终实现蓄水、溢流等功能。
1.2钢坝闸门的特性研究
钢坝闸门多运用于10-100米的河道，实现挡水、蓄水以及水位调节，但是蓄水的高度一般低于7米，可以科学防洪和改善环境，主要的优点有节约材料，缩短工期，操作方便以及阀门开合效果高，景观效果显著，便于安装和维护，但是整体的建设造价较高。
1.3钢坝闸门的耐久性
钢坝闸门的使用寿命较长，保守估计可以达到50-60年，而国际上最长寿命的阀门超过了百年，一些钢结构的钢坝闸门从解放前就开始投入使用，表示钢坝闸门的寿命高，耐久性长。
2.对比钢坝和其他的水利工程坝闸的差别
针对水利工程的建设需求来看，钢坝闸的运行安全、景观性以及功能要求有所差异，对此，技术人员要针对不同的水利工程建设要求进行对比分析，探讨钢坝闸门的综合运行价值。
2.1景观性
从多个角度研究可知，橡胶坝、翻板闸、钢闸坝的建设特性较为明显，都能够满足整个景观的规划要求，但是钢闸坝的综合特性明显，可以配合交通桥梁设施，保证景观的综合建设要求，效果更加明显，功能十分健全。
2.2运行管理特点研究
橡胶坝需要建立特殊的供气站，后期可能存在泄露维护问题，翻板闸和钢坝闸都需要借助液压设备实现自动化控制，管理更加方便具体，但是因为钢坝闸不容易受到淤泥和漂浮物影响，因此处理的效果更加，建议综合运用。
2.3综合造价成本分析
对比以往的工程建设结果，钢坝闸的工程造价约为14.5-16.5万每米；橡胶坝为9-10万每米；翻板闸为12-13万每米，钢坝闸的工程造价最高。
2.4安全可靠性研究
整体而言，橡胶坝的整体运行和坝袋的内压比有关，相关工作人员需要做好人工管理，如安排24小时的专职工作人员值班，且橡胶坝泄水、挡水也存在一定的问题，需要结合河道的洪流量进行分析，可能存在一定的安全隐患。而翻板闸门的整体运行需要结合水压以及闸门的自重进行平衡控制，容易受到自然环境的泥沙等因素影响，整个翻板闸门的安全可靠性有待提升。且钢坝闸也容易受到周围环境影响，钢坝闸的处理效果和安全性最高。
3.综合案例分析
以上内容对钢坝闸的运用特点和科学性进行了综合分析，为了进一步提升钢坝闸的运行质量，建议设计人员因地制宜，做好综合设计，钢坝闸在城市景观河道项目的深入运用。
3.1项目背景
本次项目为A市基础工程，整体项目坚持以人为本，自然和谐的理念，具有特殊的地域文化内涵和城市景色，是一个综合性的绿色生态公园，由于现代景观河道的蓄水作用，现需要在公园的河道进水口内设置挡水建筑物，预计设计河道宽30米，挡水高度为2.2米。
3.2方案比选
现有的挡水建筑物类型分为了坝、闸两种。首先，分析闸的方案，适应项目类型的主要由直升钢闸门、下卧式钢闸门、上翻式钢闸门集中。上翻式的钢闸门的门叶吊耳和液压启闭机相互连接，且启闭机操作后，门叶会固定在闸门的牛腿支架上实现开启和关闭，但是整体没有上部结构；而直升式的闸门开启后直接悬挂在孔口的上方，整个门型成熟可靠且闸门一般不会受到泥沙淤泥的影响，但是需要设置启闭机排架，避免影响美观。下卧式的特点在于闸门关闭时候闸门平卧在底板的下部，闸门上方没有建筑物，缺点在于受到泥沙淤泥等影响，整个闸门的维护效果不方便。
其次，分析坝的方案，针对不同的行洪需要，本次工程常见的坝型内容较多，其中包括了橡胶坝和钢坝闸门两种，现需要对这些问题进行针对性分析。如橡胶坝分为充水和充气两种，操作十分简单，在塌坝的情况下不会影响整个河道的行洪，且坝顶可能产生溢流问题，整体的造价成本不高，升坝和塌坝的运行效果有差异，如升坝的实际运行效果较长容易受到周围环境的尖刺，导致橡胶坝失去效能，整体的使用寿命较低；钢坝闸的建设结构十分简单发，在操作时候，闸门关闭不会影响整个河道的运行，且坝顶可以溢流，避免堆积，还具备了观赏性如形成了人工瀑布的效果，但是因为开启关闭的时间较短，可能不能够营造一种可持续的生态景观效果。但是整体而言，这种设计方案更为科学，符合常见的景观综合功能性要求。
4.钢坝闸门的淤泥堆积问题分析
钢坝闸门是一种特殊的水闸门形式，内部没有底门槽和侧门槽，门叶也能够积极围绕轴心保证放置质量。此外，因为上游的止水压在圆轴线上，当门竖起来或者是倒下的时候，整个止水也不会脱离圆轴的表面，进而出现一种密封止水的综合状态，且层面止水也有相同的原理，泥沙也不会影响钢坝闸门的开启和关闭，而在一些淤泥堆积较为严重的地区建议设置喇叭口，进而预防石块堵塞；而在堤坝洪流问题发生时候要注意控制闸门的流速，预防泥沙顺着洪水冲刷到下游。因为立坝时间较长易淤积，但是钢坝闸是围绕底轴向下游倾倒，故塌坝时淤积的泥沙被水流冲向下游，不可能形成阻塞。建议结合当地的泥沙含量进行科学计算，确定开启、关闭门的一些科学参数。
5.结语
综上所述，钢坝闸门的应用在城市景观河道设计过程中已经形成了趋势。
本文采用对比分析的方式，将钢坝闸门和其他闸门进行了对比分析，可以明显看出钢坝闸门的使用优势。针对此，建议相关单位加大对钢坝闸门的研究和应用，促进我国城市景观河道的建设和发展。
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