钢坝、液压坝、橡胶坝比较
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液压坝性能优势
扬州富达液压坝与橡胶坝、翻板门坝及钢坝闸的比较
目前全世界用得最多的活动坝是橡胶坝。
橡胶坝不仅成本高,而且安全性、可靠性较差,使用寿命短。
液压坝即完全达到了橡胶坝能升能降的效果,又克服了橡胶坝安全性、可靠性、耐久性较差的缺点,而且成本还大为降低,使用寿命是橡胶坝的五倍以上。
翻板门坝存在很多的问题,主要有:一是阻水,经不住特大洪水的冲击。
二是易被漂浮物卡塞或上游泥沙淤积,造成不能自动翻版而影响防洪安全。
三是河床上游漂浮物无法清理,造成河道脏乱,影响环境。
四是洪水过后,翻板门再关上时,底部被沙石卡住,造成大量漏水。
液压升降坝以底部为轴,脚下生了根,放倒的坝面沉入河底,再大的洪水都不怕,这就是液压升降坝的最大优势。
同样的规格,钢坝闸的投资是液压升降坝的几倍。
富达液压坝每扇门板采用四点支撑,力学结构科学,抗洪水冲击的能力强,可靠性高,可以在较高溢流时,形成更壮观的瀑布。
钢坝闸仅靠两侧液压缸通过摇臂支撑,力学结构不科学,经不住较大洪水的冲击,可靠性低,只能承受较低溢流。
钢坝闸显然没有彩色弧形液压升降坝美观。
钢闸坝和液压坝的区别集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-根据当前社会对城市水利建筑物建设要求较高的实际情况,为了水闸坝的安全性和可靠性,我单位对国内及国际上的使用情况及效果和钢坝闸使用情况及效果进行了大规模的调研,比较得出如下结论:一、使用寿命钢坝闸的设计使用寿命可达50~60年,当前国际上最长寿命的闸为近百年。
国内最早的福建小溪电站为1958年建成至今仍在使用,同样的钢结构在解放前就开始使用一直运用至今的案例到处都有。
而权威部门根据室内测试资料和工程实践初步判定的使用寿命10~15年就必须更换一次坝袋。
至今国内第一条的寿命未超过15年,上世纪我国建的许多橡胶坝已拆除,2005年位于广西东笋电站建的橡胶坝也已拆除改建钢闸门。
一次钢坝闸的投资等于四次橡胶坝的投资(中间大量建设辅助工作不算)。
二、损坏及维修(1)人为破坏造成的损坏橡胶坝容易受到尖利和有尖角物体的损坏,在容易遭受到由于无知或恶意破坏而造成的严重的重复损伤的地方不应安装橡胶坝。
2)洪水过后的残骸造成的损坏,景观的影响由于洪水过后遗留的各种残骸,诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。
微小处的漏气易于修复,然而,如果漏气面积很大,例如建筑物的碎石造成的漏气,修复起来比较困难。
且遗留的各种残骸在给景观带来极大影响,目前每次塌坝后运行单位派员进行擦洗,工作量较大。
(3)放气水造成的损坏放气水期间,橡胶坝体可能会由于紧靠坝下游面的尖利物体所刺破。
(4)磨损造成的损伤坝体的振动、坝与河床以及与两岸的摩擦,以及漂浮的各种垃圾都可能导致坝的摩损。
(5)火造成的损坏1、火也许是对橡胶坝最为不利的潜在。
火可引起大范围的坝体损坏,而修复大面积的坝体有时是不可能的。
对于很重要的坝,可行的办法是提供备用橡胶坝,以便在出现严重损坏时,能迅速替换。
2、钢性闸门它本身属性决定上述情况都不会发生。
水工大坝几种坝型简介(孙国俊收录整理)1.重力坝重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
主要依靠坝体自重来维持稳定的坝。
重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
在水压力及其他外荷载作用下,主要依靠坝体自重来维持稳定的坝。
重力坝的断面基本呈三角形,筑坝材料为混凝土或浆砌石。
据统计,在各国修建的大坝中,重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。
在中国的坝工建设中,混凝土重力坝也占有较大的比重,在20座高100m以上的高坝中,混凝土重力坝就有10座。
2.拱坝拱坝是一种建筑在峡谷中的拦水坝,做成水平拱形,凸边面向上游,两端紧贴着峡谷壁。
是指一种在平面上向上游弯曲,呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑,是一个空间壳体结构。
拱坝是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物,借助拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。
与重力坝相比,在水压力作用下坝体的稳定不需要依靠本身的重量来维持,主要是利用拱端基岩的反作用来支承。
拱圈截面上主要承受轴向反力,可充分利用筑坝材料的强度。
因此,是一种经济性和安全性都很好的坝型。
平面上呈拱形并在结构上起拱的作用的坝。
拱坝的水平剖面由曲线形拱构成,两端支承在两岸基岩上。
竖直剖面呈悬臂梁形式,底部座落在河床或两岸基岩上。
拱坝一般依靠拱的作用,即利用两端拱座的反力,同时还依靠自重维持坝体的稳定。
拱坝的结构作用可视为两个系统,即水平拱和竖直梁系统。
水荷载及温度荷载等由此二系统共同承担。
当河谷宽高比较小时,荷载大部分由水平拱系统承担;当河谷宽高比较大时,荷载大部分由梁承担。
拱坝比之重力坝可较充分地利用坝体的强度。
其体积一般较重力坝为小。
其超载能力常比其他坝型为高。
钢坝闸(1)简介在水利水电建设上,随着我国城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要,水闸和橡胶得到广泛的运用。
然而,橡胶坝产生比较复杂,运行时充水(充气)升坝或放水(放气)塌坝时间较长,影响快速截流或泄洪,再加上橡胶易老化的水、弊端,容易发生质量事故。
现在市场上出现大量钢结构闸门,但无论是提升式或卧倒式,单孔都很难适用较宽的河道。
钢坝闸是一种型可调控溢流闸门,它由带固定轴的钢闸门门体、启闭设备等组成,土建结构非常简单、这种建筑物适合于闸孔较宽(10米~100米)而水位差比较小的情况(1~7米),由于它可以设计得比较宽,可以省去数孔闸墩,所以不但结构简单,可以节省不少投资。
该种钢坝闸可以立门蓄水,卧门行洪排涝,适合开启调节水位,还可以利用闸门顶过水,形成人工瀑布的景观效果。
(2)主要应用领域城市防洪、河道整治、河流蓄水、泄洪、景观水利工程。
(3)主要性能指标:高度 0.5~7m速度 20m~100m单孔开启、关闭时间:2分钟以内(4)国内外应用情况:沈阳新民市新开河、珠海凤凰河。
钢坝闸与橡胶坝方案比较损伤的地方不应安装橡胶坝。
2)洪水过后的残骸造成的损坏,景观的影响由于洪水过后遗留的各种残骸,诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。
微小处的漏气易于修复,然而,如果漏气面积很大,例如建筑物的碎石造成的漏气,修复起来比较困难。
且遗留的各种残骸在坝上给景观带来极大影响,目前每次塌坝后运行单位派员进行擦洗,工作量较大。
(3)放气水造成的损坏放气水期间,橡胶坝体可能会由于紧靠坝下游面的尖利物体所刺破。
(4)磨损造成的损伤坝体的振动、坝与河床以及与两岸的摩擦,以及漂浮的各种垃圾都可能导致坝的摩损。
(5)火造成的损坏1、火也许是对橡胶坝最为不利的潜在危害因素。
火可引起大范围的坝体损坏,而修复大面积的坝体有时是不可能的。
对于很重要的坝,可行的办法是提供备用橡胶坝,以便在出现严重损坏时,能迅速替换。
液压升降坝与各种坝型的比较、概述液压升降坝是一项水利科技的创新成果,也是国内外最领先的活动水坝技术。
它广泛应用于灌溉、船闸、渔业、海水挡潮、城市河道景观工程和小水电站等建设。
液压升降坝力学结构科学、泄洪畅快、不畏泥砂淤积、不惧漂浮物影响;部分面板微降即可快速冲掉上游漂浮物,恢复清澈水面;塌坝迅速,确保汛期行洪安全;结构坚固耐用,抗洪水冲击能力强。
它克服了传统活动坝型的主要缺陷,又兼备传统坝型的主要优点:它美观如钢坝闸,可实现瀑布景观;紧贴坝基同橡胶坝,行洪畅通无阻;自动放坝行洪像翻板闸,实现任意高度挡水;坚固耐用似普通水闸,易于维护。
二、结构及原理液压升降坝是起重机后顶直推形式力学原理与液压翻板坝水工结构型式完美结合,兼具挡水和泄水双重功能。
液压升降坝的构造由面板、液压缸和液压泵站等组成。
采用液压启闭系统直接驱动活动坝面,使其绕底轴在一定角度范围内转动,实现升坝挡水,降坝泄洪的功能。
可选配固定支撑杆支撑活动坝面的背面,构成稳定的支撑墩坝。
可采用角度传感器等监测装置,配套电控液压操作系统,达到无人管理即可根据洪水涨落实现活动坝面的自动升降。
、产品规格面板结构:钢筋混凝土、钢板门型:弧形、平板形、异形(定制)门高(H): 0.5m、1.0m、1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m、5m、6m 单扇宽度:标准宽度为6m,非标另行设计。
启闭结构:柱塞缸、双作用缸、多级缸控制系统:手动摇杆式操作、PLC电控操作、电脑远程监控。
其他可选功能:同步升降坝功能、自动报警功能、自动降坝功能四、工作特点1、面板采用组装式设计、标准化生产,适用于不同宽度要求的河道。
坝体跨度大, 结构简单,支撑可靠,对地质适应性强,易于建造和维护。
特别适用于钢坝闸不宜建造的地质条件不良区域及宽度较大的河道。
2、控制系统灵活多样,可针对不同的客户需求,配备手动摇杆式操作、PLC自控操作、电脑远程监控等控制系统;还可采用角度传感器等监测装置,配套电控液压操作系统,达到自动升降操作。
充气橡胶坝与钢坝比较
1、投资及维护
同等坝体,橡胶坝工程是传统混凝土坝投资的1/3,是钢坝投资的1/4。
橡胶坝运行过程不需要维护,钢坝需表面镀锌或其他防腐处理方式,在水力、石沙的冲刷和紫外线照射下,一般2~3年需要重新做防腐,否则外观腐朽,河道景观受到极大影响。
2、结构
充气橡胶坝采用橡胶坝袋,内部充气起坝,排气塌坝,无机械转动部件,运行安全可靠。
橡胶坝是柔性结构,对于河道卵石、大型漂浮物,有较好抗冲击能力。
钢坝的起落依靠底部的转动轴机械转动或液压驱动,转轴的密封及转动受底部河床泥沙影响大,出现密封失效、磨损、卡住等情况,特别对于洪水期的塌坝,操作的可靠性较差。
钢坝是刚性结构,河道卵石或大型漂浮物,极易造成损害。
3、密封性
橡胶坝是一体化结构,钢坝是多块钢板拼接,对于较长的跨度,需要设置较多中墩,几片钢坝间的密封依靠密封带,在钢坝起落过程,易磨损而失去密封作用,定期更换更是不小的维护费用。
4、运行管理
充气橡胶坝可选择恰当的风机,将充排时间控制在20~30分钟,充气型,管路阻力小,能耗低,充排系统采用全自动控制,可实现无人化管理。
坝体采用日本普利司通标准,生产碧科得(Bookend)结构橡胶坝,该类型的充气橡胶坝比传统的充水型坝袋要厚,强度更高,安全系数行标规定6倍,而碧科得充气橡胶坝一般超过8倍;该类型坝体平整,塌坝平整,塌坝高度5~10cm,对于河道有大量卵石冲刷,坝体橡胶有弹性,可随水流冲走,不停留在坝体上。
防洪闸门及水闸的原理水闸是指修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。
在水利工程中,水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物,应用广泛。
01平面直升门原理启闭机房设置在闸首上,通过启闭机上下启闭闸门。
特点运用广泛,运行安全稳定;启闭机排架高,需与周围的环境协调处理;适用于高水头差,且有防洪挡潮功能的重要水工构筑物。
02底轴驱动翻板闸(钢坝)原理液压驱动装置作用在门板底轴上,驱动门轴转动,进而控制闸门启闭。
特点上部无厂房,较易与周边环境相协调;闸门开启时位于水下,景观效果好;挡水高度比平面直升门小,较适用于低水头差,景观要求较高的水体;单跨可以较宽。
03支臂上翻门原理启闭机位于两侧闸墙上,通过启闭机转动三角支架,进而翻转闸门,控制闸门启闭。
特点上部无厂房,但启闭机外露,景观效果较钢坝略差;闸门开启时平卧于水面上,景观效果相对较差;可采用集成式启闭机,不需建设空箱;单跨一般不大于12m,需设中墩。
04支臂下卧门原理启闭原理同上翻门,闸门下翻开启。
特点上部无厂房,但启闭机外露,景观效果较钢坝略差;闸门开启时位于水下,景观性较上翻门略好;闸底固定铰处可能因淤积问题而影响启闭;可采用集成式启闭机,不需建设空箱;单跨一般不大于12m,需设中墩。
05液压升降坝原理液压驱动装置作用在门板上,驱动门轴转动,进而控制闸门启闭。
特点结构简单,受力合理,地面无建筑;一孔闸可布置多扇闸门,控制比较灵活;启闭机油缸位于水下,耐久性及检修条件较差;两侧不需设空箱,液压站在岸上布置较自由;适用于较低水头差的水体。
06人字门原理闸门呈扇形启闭;液压启闭机位于两侧闸墙上,依靠启闭机推拉力启闭闸门。
特点景观效果好;仅适用于挡单向水头,且不宜在动水中启闭;适用于无水头要求的景观水体。
07橡胶坝闸原理用锦纶或维纶帆布等材料做受力骨架,用氯丁橡胶做保护层粘合制成橡胶布袋,锚固于底板基础上,利用向橡胶布袋内充水或充气,使之充胀而形成坝体。
橡胶坝的特点及原理橡胶坝是一种基于橡胶材料的水工结构设施,主要用于水利工程领域。
其主要特点是结构简单、调整水位灵活性高、坝面干燥等。
下面将从橡胶坝的结构、功能、优缺点等方面详细介绍橡胶坝的特点及原理。
橡胶坝的结构橡胶坝主要由橡胶面板、钢筋混凝土加固梁、水泵、水门、手动水阀等组成。
其中,橡胶面板是橡胶坝的核心部分,是通过橡胶、尼龙等复合材料制成的可升降的面板。
钢筋混凝土加固梁则是为了加固橡胶面板所用的,位于橡胶面板上方,防止橡胶面板在承载水压时发生变形。
水泵、水门、手动水阀则用于流量控制和坝内水位的调节。
橡胶坝的原理橡胶坝通过调整水位来实现对水流量的控制和调节。
当水位较高时,通过水泵抽取水分,使坝上水位下降,从而减小水流量。
反之,当水位较低时,通过水阀加水,使坝上水位上升,从而增大水流量。
橡胶坝的橡胶面板则起到封闭坝体,控制水位的作用。
橡胶坝的优点1.结构简单,易于安装和维护。
2.可调节水位,适应性强。
3.坝面干燥,避免坝体受潮腐蚀等问题。
4.长寿命,可承受较高的水压。
橡胶坝的缺点1.橡胶坝的制造技术要求较高,橡胶材料的品质也对其性能产生重要影响。
2.橡胶坝存在较大的水压力,制造和安装过程中需要考虑周到,以避免安全事故的发生。
3.使用成本较高,对资金要求较高。
总结橡胶坝作为一种新型水工结构设施,具有调节水位灵活、坝面干燥等优点,但在制造、安装、使用上也存在一些缺点。
在使用橡胶坝时,需要结合实际情况,进行综合考虑,并通过科学的管理和保养,以确保其正常的使用寿命和作用效果。
河道内蓄水闸坝常见的形式有:橡胶坝、钢坝、自控翻板闸,下面就以上几种闸坝的特点作一简单分析和比较:橡胶坝:橡胶坝主要由土建部分、坝袋及锚固件、充排水(气)设施组成。
坝袋采用高强度合成纤维织物结合橡胶制成;坝袋锚固于底板上以后,通过泵和充排管路向其充或排水(气)实现立坝或塌坝。
橡胶坝在使用中有如下特点:1、外形美观,和水体相映成趣;2、造价相对较低;3、密封性好,水体不易流失;4、塌立坝需要专人操作管理,塌立坝需要泵抽,时间需要2-3小时,相对较长;5、塌坝以后形成20cm高矮堰,有一定的阻水和淤积,坝袋抵抗洪水中夹杂的石块等尖刺物体破坏力差;6、坝袋材料使用寿命15年左右,需要定期更换;钢坝闸又称底横轴翻转闸门,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。
钢坝在使用中有如下特点:1、外观简单大方,水体溢流,瀑布景观明显2、结构简单,操作方便,2分钟就可以塌立坝,紧急时且可以手动操作,安全性高。
3、抵抗对洪水冲刷破坏性好,表面防腐处理,耐腐蚀性较好,钢坝的设计使用寿命可达50~60年,耐久性好;4、塌坝以后可平于河底,不影响行洪;5、钢坝造价较高,是橡胶坝的3-4倍;自控翻板闸门:主要由钢筋混凝土与金属传动构件组装而成,不需要任何动力和人工,完全由水位的变化而实现闸门的自动开与关。
闸门根据水位的变化自动开启与关闭,完全自动。
自控翻板闸在使用中有如下特点:1、达到设定水位可以自动开启与闭合,管理较方便;2、闸板为钢筋混凝土,耐久性、抗老化性;3、造价低廉,比橡胶坝投资的0.7倍左右;4、需要多孔闸板组合,外观较差,且闸板之间密封性差,容易漏水;5、翻板之后有较大阻水断面,且容易缠绕洪水所带杂物;。
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。
23、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。