钢坝液压坝橡胶坝比较.docx

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钢坝液压坝橡胶坝比较

钢坝、液压坝、橡胶坝比较

钢坝（底横轴翻板闸门）

一、简介

底横轴翻板闸门是一种新型景观闸门，它常被用于市政景观要求较高蓄水、防洪设施，或需保持河道原有风貌的水利工程项目。

另对于单孔跨度较大且河道中不能设置中墩，又要能实现单（双）向挡水及动水启闭闸门。

二、构成及工作原理

底横轴翻板闸门是一种新型景观液压驱动式闸门，它由门叶、固定在门叶底部的底横轴、多个底支座、自润滑轴承。

底止水封、侧止水封、曲柄拐臂、底轴与闸室之间的防水套装置、液压驱动装置以及液压锁定装置等组成。

底横轴的两端穿过闸墙外伸，其外伸端曲柄拐臂与液压启闭机连接，启闭机库位于两侧闸墩内，底横轴与闸墙之间有水封装置，河道内的水不会渗入启闭机库。

通过控制闸墩两侧的液压启闭机，来驱动底横轴作90?

的旋转，从而实现闸门的启闭，能有效保证河道的蓄水、泄洪、溢流、行船等。

由于底横轴翻板闸门是一种新型、新颖的景观液压驱动式闸门，故河道景观效果佳、操作（维护）方便快捷、启闭灵活、闸门开度无级可调、方便调度、启闭设备较隐蔽、无碍风景和通航，不会对原有河道的景观造成不利影响。

且启闭闸门时间较短（只需2,3分钟），因而能确保突发洪水时及时有效的泄洪。

底横轴翻板闸门，闸门的受力结构从常规闸门的横主梁变为与孔口跨度无关的纵向悬臂主梁受力结构，门叶的悬臂固定端与底横轴连接，闸门的启闭由两台液压启闭机直接驱动底轴旋转

钢坝不易被损坏，采用液压启闭机启动，启闭速度可达每分钟一到两米，三分钟内即可完成升坝或卧坝，突发洪水时能保证及时泄洪。

钢坝的设计使用寿命可长达50到60年，而一般的橡胶坝只有10到15年。

钢坝具有寿命长，不易损坏，管理维护简单方便，运行安全可靠，不淤积泥沙，低能耗，水位高度可调节等特点，其他坝闸虽然的价格相对较低，但是后期的维护费用却远远高于钢坝。

三、产品特点

1、底横轴驱动翻板闸门可任一位置停止，形成人工瀑布的景观效果。

2、底横轴驱动翻板闸门，驱动合理，土建投资少，制造、安装及维护方便，使用寿命长，景观效果好，是目前业界广泛推广使用的新型闸门。

3、底横轴驱动翻板闸门底轴采用无油自润滑轴套，承载大、抗温、耐腐不锈蚀、耐磨性能好等优点。

4、启闭方式灵活，动静水都可启闭，使用范围广。

5、底横轴上支铰采用液压旋转密封，底横轴不锈蚀。

6、底横轴联接采用子母定位联接方式，在保证强度可靠的同时，现场安装操作简便可行，节省安装时间。

液压坝

一、成本低

液压坝总体成本比同等规格的水闸、橡胶坝、钢坝闸低。

二、液压坝结构坚固可靠，使用寿命长。

液压坝的力学结构最科学、运行方式最合理。

升起坝面后，形成一个稳定的支撑墩坝结构，一个固定的三角支撑，力学结构最科学，抗洪水冲击的能力极强。

坝面向下游倾斜15度，水的流态明确，北方冬季结冰不会对它造成损坏，使用寿命长。

三、液压坝的泄洪能力无与伦比

活动坝面放倒后，只高出基础20厘米左右，达到无坝一样的泄洪效果。

因此，即使是千年一遇的特大洪水，也不会对它造成损坏。

行洪过水、冲砂、排漂浮物效果都好。

无论河道多款，都无需在河中设置隔墩，活动坝面放倒后，在汛期，河面上看不见任何建筑物，既不影响防洪，也不影响航运。

四、液压坝自动化程度高。

采用浮标开关控制，操作液压系统，达到无人管理，根据洪水涨落，实现活动坝面的自动升降。

也可进行电脑远程控制，实现一控多管。

五、密封止水效果好，维护管理费用低。

液压坝的密封止水有重要创新，可以做到基本不漏，部件经久耐用，更换容易，费用不大。

六、坝形美观，人造瀑布。

坝体可以采用弧形设计。

坝面可喷色彩、文字、图案。

活动坝面高度可随意调节，演示。

上游有漂浮物时，只要操控一下液压系统，即可轻松地冲掉，使河水清澈。

上游水量较大时形成瀑布景观和水帘长廊奇观，可供游人观赏。

一个通过人工操作，就可以任意升降演示的活动坝体，使人造瀑布产生花样动感（可以称谓:

舞蹈瀑布），完全可作为一个新的旅游景点，一个世界首创的高科技景点，对游客肯定具有吸引力。

液压坝效果图片

液压坝安装现场图片

橡胶坝

橡胶坝是目前使用最多的活动坝技术，它有紧贴河床不阻水，结构简单，坝体跨度大，自重轻，抗震性能好，坝型美观的优点。

缺点也比较明显:

安全性、可靠性较差，使用寿命短;增加泵房，机电设备;坝袋易被漂浮物或尖锐物损坏，特别是冬季冰冻容易损坏坝袋;运行管理困难，汛期塌坝调度与蓄水难以协调，塌坝时间长，洪水暴涨来不及塌坝就被洪水冲毁。

需人工定期清理漂浮物;塌坝放水后，出现泥砂淤积覆盖坝袋，坝袋无法冲水，需人工清理泥砂，而人工清淤极易损坏坝袋。

支撑坝

1、支撑坝结构

支撑坝是由挡水板、橡胶袋（气囊）和锚固压板等组件组成，运行时充水（充气）升坝或放水（放气）塌坝。

2、优缺点

优点:

结构简单

缺点:

1、橡胶易老化再加上橡胶易老化及划伤的弊端，

易发生质量事故。

、升坝和塌坝时间较长，影响快速截流或泄洪。

2

3、单向挡水，不可调节水位。

4、橡胶袋出现故障检修不方便。

5、挡水板和锚固压板之间易出现老化损坏影响启闭。

6、无法使用位移传感器进行开度控制。

钢坝闸门与支撑坝在运行中的比较

（一）、泥沙淤积对启/闭门影响

泥沙和石头是河流中常见的流动物质。

在水闸运行挡水（蓄水）时，挡水的时间越长，上游的淤积会越多。

支撑坝上游的泥沙淤积会对橡胶袋产生压力（大于正常设计水压）和吸力，长时间淤积对橡胶袋有损坏，影响闸门正常启闭;钢坝是一种特殊结构，没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕底轴心旋转的结构。

上游止水压在圆轴上，当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴表面，始终保持密封止水状态;侧止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙（一般采用大理石），故淤沙不影响钢坝的升坝和塌坝。

（二）影响泄洪断面

一般情况，支撑坝依靠背部橡胶袋来升坝和塌坝，当上游和下游的水压差较

小时，支撑坝不能正常塌坝，会影响泄洪;钢坝是靠液压力作用来向下游倾倒，倒下后坝体在坝底板高层以下，不会影响泄洪。

（四）运行稳定性

支撑坝一般须建一座供气站或水泵房，管路多且复杂，钢坝仅需两套驱动装置，该驱动方式结构简单，操作方便，无需专门油管和泵站等设施，如果发生停电或其它故障可以使用手动装置操作。

这样可以有效的保证塌坝和升坝，安全行极高。

（五）坝顶溢流

支撑坝在设计规范中规定溢流不超过50cm，否则会出现垮坝事件（钢坝为大尺寸高强度的底轴结构连接，支撑坝只是依靠连接板），而钢坝可以克服这一缺陷，可以长时间大流量的从坝顶溢流形成瀑布效果。

（六）冬季冰冻问题

支撑坝主体部分仍为橡胶袋，根据橡胶坝的设计规范和实际使用情况，冬季一旦结冰就必须做好刨冰工作，否则将对橡胶坝造成致命损坏，而刨冰工作完全依靠人工完成，既耗时又耗力，给管理带来极大的不便。

而钢坝则可以安全的度过冬季，钢坝本身的坚硬特性和特殊的制作工艺，解冻后冰棱可以在坝顶溢流泄洪。

（七）能耗的对比

100m支撑坝的用电负荷量最少需要功率100KW左右，每次升坝时间为2-3小时，耗电量约为200-300KWh，有的工程为了长期升坝，需要电机不间断工作。

100m的钢坝升坝和塌坝只需要4台驱动装置，每台驱动装置的额定功率为15KW。

这样100m的钢坝用电负荷只需功率60KW左右。

每次升坝时间约为2-3分钟，耗电量约为2-3KW，升坝后电机即停止工作。

每年可节省大量电量。

各坝型分析比较

目前国内蓄水闸坝较多是成熟的技术方案有橡胶坝、翻板闸坝，多孔平板钢闸坝和钢坝等四种，各坝型分析比较如下:

（1）橡胶坝

由于橡胶坝的使用寿命为10-15年左右，且易受人为和尖角物体的损坏，升坝或塌坝时间较长，正常需要2-3小时才能完全升或塌坝，对洪水期调控不利，且洪水过后及每次升坝或塌坝后各种残余物体遗留在坝袋上，给河道景观带来极大影响，需要派人员进行擦洗，工作量较大，同时，橡胶坝受材料限制坝高和承压水头不宜大于4m。

维修时需放水或围堰，管理不便。

运行可靠性较差，因此。

橡胶坝限制条件较多，故不作推荐。

（2）翻板闸门

翻板闸主要由两种形式，一种是机械式翻板闸，其利用机械进行关闭。

第二种是自动翻版闸，其工作原理是由水压与自重平衡的作用。

使门体自动打开，不受人为控制，对于河道行洪及水位控制不力，存在安全隐患，因此不考虑自动翻板闸型式，仅针对机械式翻板闸进行分析比较。

机械式翻板闸的优点是施工较为

同时启门易受泥简单，工程造价相对较省。

其缺点是孔数过多，协调控制困难;沙和杂物淤积影响，造成无法启闭;维修时需放水围堰。

管理不便。

由于翻板闸的运行可靠性较差，因此不作推荐。

（3）多孔平板钢闸坝

多孔平板钢闸坝采用常规的平板式钢闸门和卷扬式启闭机，孔数较多，孔间配设闸墩，上部需设启闭机房和检修平台。

其优点是:

1）启门不受泥沙和杂物淤积影响;2）可单独设检修门槽进行检修，运行安全可靠;3）工程造价适中。

其缺点是:

1）由于每孔均设闸墩，因此需要的河道宽度比其他坝型方案要宽，受河道宽度及用地原因，总体布置困难，同时过多的闸墩对河道行洪造成阻碍;2）孔数多，工程大，施工繁杂，工期长;3）孔数过多，协调控制困难。

由于多孔平板钢闸虽运行可靠，但缺点明显，因此不作推荐。

（4）钢坝

钢坝是近年来发展起来的一种新型景观闸坝，钢坝是一种新型可调控溢流坝，它由土建结构、带固定轴的钢性坝体，驱动装置设备等组成。

其适合于河道孔口较宽、水位差比较小的工况（1-6米）。

其优点是:

1）采用底部固定轴开关，不受泥沙杂物淤积影响，运行可靠;2）可省去数孔闸墩，结构简单;3）闸坝启闭时间短，几分钟即可完成一次升坝和塌坝，有利于行洪摊涝;4）坝顶过水，可形成人工瀑布的景观效果。

缺点是:

1）:

工程造价较高2）:

河道内维修时需放水或围堰，管理不便。

由于钢坝运行可靠。

美观，投资相差不大。

因此作为推荐方案。