關于鋼壩閘在水中景觀中的利用和發展探討論文
前言
我國經濟實力的提升及社會的進步，人們對于行業的要求也越來越高，該行業也隨著社會的發展，與時俱進的改變，其傳統功能較為單一，僅僅包含水利方面的內容，而現代逐步轉變為綜合性水務。在城市建設方面，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，逐步發展為排澇蓄水與城市居民休閑結合的綜合性功能，為城市構建良好環境和人性化的活動空間，促進了人與自然的和諧發展。在該背景下，河道中需要運用到各種擋水建筑，傳統的臥倒式閘門或者提升式閘門等鋼結構閘門，均受到自身重量的限制，其單孔的寬度較小，啟閉房較為復雜，運行的費用較高，且隱蔽性不佳，影響城市的水體景觀。現代的鋼壩閘門，優勢明顯，包括啟閉較為快速、操作簡單、不易老化、不易破損等，且外觀設計也十分符合現代人們的審美觀念，在性能上也十分良好，屬于可調控溢流閘，可以進行推廣應用，對該課題進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門，其屬于水利工程中的翻板式閘門,其主要構成部分包括門葉、數量不等的底鉸座、底水封、側水封、固定與門葉底部的底橫軸、自潤滑軸承、液壓驅動裝置、液壓鎖定裝置等。底橫軸的兩側穿透閘墻外，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部,底軸和閘墻之間設置有水封設施,避免河道內的水滲透至啟閉機庫。要啟閉底橫軸翻轉門，并控制好其開度則需要閘墩兩側的電液一體式啟閉機的正反轉,實現蓄水、泄洪、溢流、行船等目標。
2.實際應用
某市內一條河流穿城而過，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較低，造成了一系列的問題，包括枯水期水質較為渾濁，影響美觀，雨季河堤容易出現垮塌現象，逐步成為了威脅沿岸市民生命財產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，將其建設為生態、文明、舒適的水段，達到有水面、有水流、有水景、親水的目標。因此需要把以人與自然的和諧發展作為設計理念，保障河道行洪安全的條件下，構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，提高其景觀質量，不斷優化該市的自然氣候，優化市民的居住環境。需要治理的河堤長度為8.5km，設置了6道鋼壩閘，修筑河堤的長度為17.2km，修建人行道23.56km，并對河堤進行的相應的綠化工程，種植樹木及草皮。經過一年的修整，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，且均可以進行遠程自動化控制。從建成投產后，一直保持良好的運行狀態，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景線，有效的提升了該市的城市品位。
3.鋼壩閘的發展
3.1發展優勢。鋼壩閘在水中景觀建設中，其中主要功能是擋水，屬于較為先進的技術。20世紀80年代，美國的設計師首先設計出了鋼壩閘，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。在我國現代的水利工程中，與鋼壩性質較為相近的是鋼閘門，該設施的使用壽命較長，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，且運行較為穩定，十分安全可靠，均達到了景觀設計需求，美化了景觀，具有較大的發展潛力。
3.2運行特點及其發展方向。鋼壩閘門在發展中，運行更加穩定，且安全可靠，信息技術的進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，靈活調節閘門啟閉開關，能從各個角度進行調節，形成更加美觀協調的效果，徹底防止了大壩突然坍塌的問題，提高了其運行的穩定性使之運行更加安全可靠，實現其價值;②自動化控制程度提升：根據鋼壩閘的性質，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供氣站或者供水設施等要求管理設計復雜，鋼壩閘實現自動化控制的難度更小，其無需設計復雜的管路，也不需要建設泵站，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，較為安全穩定。另外，鋼閘門的設計較為簡單，為網絡控制的實現提供了有利條件，在網絡穩定的情況下，則可以實施遠程自動化操作。河道中使用的傳統的翻板壩，其一般為中間支鉸結構，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備，而鋼壩閘一般是向一側傾倒，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，當有水位下降到一定程度時，需要將其關閉，如果泥沙、石塊、樹枝等等，聚集在閘門的底部，使之無法關閉，需要經過人工清理才能順利復位，投入的費用多。而使用鋼壩閘后，當上游水位達到一定程度后，開啟啟閉機，泄洪完成后，可以隨時進行蓄水，閘門前的雜物對其不會造成影響。
4.總結
鋼壩閘屬于較為先進的擋水結構設施，相較橡膠壩，其優點在于老化緩慢，不易損傷且操作簡單，且不會對行洪造成影響。其能夠實現立門蓄水、臥門排澇，屬于一種可調控的溢流閘門，在進行啟動是操作較為簡單，通過啟閉閘門隱藏的液壓設備的方式，來調節水位，使之符合相關規定及標準，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，并能夠對河道進行淤沙處理。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展，其優勢顯著，具有較為良好的發展前景。但是現在我國尚未對鋼壩閘制定統一的設計規范，有生產能力的廠家數量不多，且參數較為混雜，還需要在水利工作人員對其進行深入的研究，并在實踐中加以驗證。
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