概述
液壓升降壩是水利科技的一項革命性成果,是目前世界領先的活動壩技術。它廣泛套用於農業灌溉、漁業、船閘、海水擋潮、城市河道景觀工程和小水電站等建設。液壓升降壩力學結構科學、不阻水、不怕泥砂淤積;不受漂浮物影響;在損失極小水量的情況下,就能很容易地衝掉上游的漂浮物,使河水清澈;放壩快速,不影響防洪安全;結構堅固可靠,抗洪水衝擊的能力強。它攻克了傳統活動壩型的所有缺點,同時它又具備傳統壩型的所有優點:它像橡膠壩一樣緊貼河床不阻水;像翻板門壩一樣自動放壩行洪,任意保持水位高度;像水閘一樣堅固耐用。
結構及原理
液壓升降壩是一種採用自卸汽車力學原理,結合支墩壩水工結構型式的新型活動壩,具備擋水和泄水雙重功能。
液壓升降壩的構造由弧形(或直線)壩面、液壓桿、支撐桿、液壓缸和液壓泵站組成。
用液壓缸直頂以底部為軸的活動攔水壩面的背部,實現升壩攔水,降壩行洪的目的。採用滑動支撐桿支撐活動壩面的背面,構成穩定的支撐墩壩。採用小液壓缸及限位卡,形成支撐墩壩固定和活動的相互交換,達到固定攔水,活動降壩的目的。採用浮標開關,控制操作液壓系統,達到無人管理,根據洪水漲落,實現活動壩面的自動升降。
產品規格
門高(H):1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m、5m、5.5m、6m。
單扇寬度:標準為6m,非標另行設計。
工作特點
1、 液壓升降壩壩體跨度大,結構簡單,支撐可靠,易於建造。
2、 液壓升降壩液壓系統操作靈活,可採用浮標開關控制,實現自動化操作,達到無人管理。
3、 液壓升降壩水力條件優越。該壩可基本保持原河床,可暢泄洪水、上游堆積泥沙、卵石和漂浮物而不阻水。與傳統水閘及類似的橡膠壩相比,過流能力大,泄流量大。特別適用於橡膠壩不宜建造的多砂、多石、多樹、多竹和寒冷地區的河流。還可以做到任意調節壩高溢流,可控制上游水位和泄流量。
4、 液壓升降壩施工簡單,施工工期短,和傳統水閘相比,減少了閘墩、大量金屬結構埋件及閘門啟閉設備,混凝土工程量少,從而節約了大量資金。
5、 液壓升降壩耐久性好。只要壩扇面結構和液壓系統正常維護,工程耐久性較橡膠壩要長。
6、 適用範圍廣泛。液壓升降壩屬於低水頭擋水建築物,廣泛使用於水利灌溉,水力發電,城市美化環境等方面。特別對於城市河流梯級開發,可形成寬闊的水面,增加城市風光帶,壩體上易於形成瀑布景觀,可有效改善生態人文環境,提高城市的社會環境等級。
產品優點
1、投資低
壩面採用鋼筋混凝土結構,基礎上部的寬度只要求與活動壩高度相等,同時液壓系統簡便,因此,工程成本較低。總成本只有同等規格的擋水閘約五分之一。
2、適用範圍廣
活動攔水高度可以達到十米以上,寬度不限。任何地質條件的河床都行;重力壩壩頂的寬度再窄,雙曲拱壩弧度再大都可以在上面建設;不怕泥砂淤積;不受漂浮物影響;放壩快速,不影響防洪安全。
3、結構堅固可靠,抗洪水衝擊能力強
該壩壩面升起後,形成穩定的支撐墩壩結構,力學結構科學。不在河中設定支撐墩等任何阻水物體,活動壩面放倒後,壩體只高出原壩頂25厘米,達到無壩一樣的泄洪效果。行洪過水、沖砂、排漂浮物效果都好。豐水期河床上看不見任何物體,既不影響防洪,也不影響航運。
4、維護管理費用極低,使用壽命長
該壩型無需人員住守管理。洪水暴漲達到設定的高度時,通過浮標控制,自動放壩行洪(該壩的自動放壩功能極其可靠,無人、無電、洪水快速暴漲等任何情況下都能絕對保證及時放壩行洪)。部件經久耐用,不易損壞,更換容易,維護管理費用較低,產品設計使用壽命30年。
5、壩形美觀,人造瀑布
壩體弧形設計(壩高5米以下採用鋼筋混凝土壩面,5米以上可以採用弧形鋼門),壩面可噴色彩、圖案,活動壩面高度可隨意調節、演示。上游水量較大時形成瀑布景觀和水簾長廊奇觀,可供遊人觀賞。
液壓壩與傳統壩型比較
為了在河流上攔河蓄水,又不影響防洪安全,廣泛採用用弧形門、平板鋼閘門等常規閘門、橡膠壩和翻板門壩。常規閘門泄流能力大,泄洪能力不如其他三種活動壩,運行調度靈活,可以通過閘門調度宣洩各種頻率的洪水,但金屬結構及土建工程量較大,上部需設定啟閉設備和啟閉機房,投資較高,施工複雜,工期長,而且管理麻煩,運行維護費用高,需配專人管理,冬天需破冰,同時,不能排泄水面漂浮物,外觀不夠美觀。
橡膠壩是目前全世界使用最多的活動壩技術,它有緊貼河床不阻水,結構簡單,壩體跨度大,自重輕,抗震性能好,壩型美觀的優點。缺點也比較明顯:安全性、可靠性較差,使用壽命短;增加泵房,機電設備;壩袋易被漂浮物或尖銳物損壞,特別是冬季冰凍容易損壞壩袋;運行管理困難,汛期塌壩調度與蓄水難以協調,塌壩時間長,洪水暴漲來不及塌壩就被洪水沖毀。在浙江省,一場颱風就摧毀了十幾座橡膠壩。需人工定期清理漂浮物;塌壩放水後,出現泥砂淤積覆蓋壩袋,壩袋無法沖水,需人工清理泥砂,而人工清淤極易損壞壩袋。
翻板門壩能根據上游水位自動調節,造價低,結構簡單,施工期短,管理運行方便,但也存在很多問題,主要有:一是阻水,經不住特大洪水的衝擊,易被洪水沖毀,全國每年都有大批翻板門壩被洪水沖毀。二是易被漂浮物卡塞或上游泥砂淤積,造成不能自動翻板而影響防洪安全。三是洪水過後,翻板門再關上時被異物卡住,造成大量漏水,無法正常蓄水工作。 四是上游漂浮物無法清理,使河道髒亂。
液壓升降壩做為新型活動壩,力學結構科學,不怕泥砂淤積;不受漂浮物影響;壩間無須建設支墩,放倒的壩面沉入河底,不阻水;在損失極小水量的情況下,就能很容易地衝掉上游的漂浮物,使河水清澈;放壩快速,不影響防洪安全,特別適合雨量充沛的南方及洪水漲落快速的山區;結構堅固可靠,抗洪水衝擊的能力強。液壓升降壩在充分考慮傳統的活動壩型缺陷基礎上,保留了攔水閘、橡膠壩、翻板門壩三種壩型的基本優點:
(1) 具有攔水閘堅固耐用的特點。
(2) 具有橡膠壩可控、緊貼河床不阻水特點;
(3) 具有翻板門壩自控、任意保持水位高度特點;
綜上所述,液壓升降壩克服了傳統活動壩的所有缺點,保留了三種活動壩的所有優點,具有明顯優勢,是性價比最高的活動壩。
液壓升降壩與常規壩閘性能比較
壩型 | 成本 | 使用壽命 | 泄洪效果 | 可靠性 | 自動化程度 |
常規水閘 | 最高 | 30~50年 | 較好 | 很可靠 | 無 |
橡膠壩 | 很高 | 5~15年,受使用局限較大 | 最好 | 很差 | 無 |
翻板門壩 | 最低 | 5~20年 | 最差 | 最差 | 能自動放壩但很不可靠 |
液壓升降壩 | 較低 | 30~50年 | 最好 | 最可靠 | 最高 |