可升臥式翻板閘門的應用淺析

韓偉慶，高暉蓉，張曉冬

（臨沂市水利局，山東臨沂276000）

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可升臥式翻板閘門的應用淺析

韓偉慶，高暉蓉，張曉冬

（臨沂市水利局，山東臨沂276000）

【摘要】可升臥式翻板閘門是近幾年涌現出來的一種新型閘門，通過與傳統翻板閘門的比較，探討了可升臥式翻板閘門的應用空間。

【關鍵詞】可升臥式；翻板閘門；水利工程

水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物，一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。閘室是水閘的主體工程，包括閘門、閘墩、邊墩（岸墻）、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機等。它的顯著特點是既可以擋水又可以活動來調節水位。也就是說閘門在擋水時，可以封閉建筑物孔口；開啟時，可以準確的調控水位和泄水量。同時，為適應不同的需要，可以通過閘門的調節運行來實現竹木排放、運送船只、排沙、排冰等等。一般由活動部分、埋設部分、啟閉設備組成。閘門有多種多樣的種類和型式，根據其工作性質、外觀特點等都有不同的分類。比如按工作性質可分為工作閘門、事故閘門和檢修閘門等。

1　傳統水閘存在的主要問題

傳統的水閘由于其龐大的啟閉結構、施工要求、還有閘門本身的運行要求等，使其在使用過程中對生態環境造成了一些不良的影響，主要存在以下問題：

1）傳統閘壩往往只考慮水利功能的發揮，忽視了與周圍環境的協調統一性和水工建筑物本身的優美性，更談不上水利工程美學和水環境美學效果。比如傳統水閘往往需要龐大的上部結構來安裝起閉設備，有礙視野和城市美觀，勢必造成與周圍的環境的不協調，從而影響了整體美觀和諧的效果。

2）傳統閘壩需要攔河施工，一方面阻礙了通航，影響了航路運輸；另一方面破壞了水路的連續性和水生物的生存環境，造成了周圍水生態環境的惡化。而現場澆筑，也造成了施工污染的加重，給局部城市環境帶來不利的影響。

3）傳統閘壩多會給河流湖泊原本自然的形態造成一定的改變，有可能造成淤積河道，堵塞河口，從而降低了行蓄洪的能力，給周圍地區的防洪安全帶來潛在威脅。

4）引起水流流速變緩，河道徑流減少，從而降低了水體的自凈功能，加之目前的污水排放形勢日益嚴峻，自凈功能的降低也就更加劇了水體污染的程度和速度。

5）阻斷了水生生物洄游通道，導致一些洄游性物種瀕?；蛳?，從而破壞了局部生態系統，導致水生生物多樣性的下降，水環境凈化與水量調節等生態服務功能不斷退化。比如：雖然在重要河道上興建閘壩時通常都布置過魚建筑物，以方便魚類的洄游，但是有關統計顯示真正能起到有效過魚的建筑物只占總數的5%左右。

6）傳統水閘的建設往往會淹沒一些土地，使得當地居民不得已要搬遷。還會造成一些土地的次生鹽堿化，對農作物生長環境造成不利影響。此外崩岸塌岸等問題也是時有發生。

隨著人們對生態環境的日益重視，針對傳統水工閘門的上述缺點，開始研究新型閘門，努力擴展其生態功能，使水閘在發揮水利設施功能的同時，避免或降低對生態系統的負面影響，維持生態系統的完整性，同時滿足人們對水環境、水景觀的需求。因此開展對新型閘門的研究，使其做到技術先進、經濟合理、運行安全、生態友好、和諧美觀，具有非常重要的現實意義。

2　可升臥式翻板閘門的應用

可升臥式翻板閘門是近幾年涌現出來的一種新型閘門，平時在閘底板躺倒；關閉時作為翻板閘門，由啟閉機操作繞軸旋轉至直立，封閉孔口擋水；檢修時，作為升臥式閘門，升到水面以上檢修。

2.1可升臥式翻板閘門的主要特點

1）運行方便?？缮P式翻板閘門是一種新型門型，因為可繞軸轉動，可以滿足不同水位和流量的控制要求。閘門全開時，臥倒在閘底板，不會造成干擾河道水流等不利影響；擋水時，水流溢流，可以通過繞軸轉動的角度來控制擋水的高度，達到準確控制水位的目的，同時，門頂會形成跌水瀑布，瀑布中混雜大量的空氣，既增強了河流的景觀性，又增加了下游水體氧氣含量，可以有效改善水質環境；檢修時，閘門在水面以上，這為檢修工作提供了大量的方便。

2）美觀和諧。這種閘門非常顯著的一個優點就是不會像傳統閘門那樣必須要有龐大的啟閉設施而造成無法維持河道原貌和與周邊環境的強烈不協調。該閘門在地面以上可以做到維持河道的本來面貌，更沒有累贅的設施來阻礙人們的視線，從而營造了人水合一、水天一色的美麗景觀。同時，因其能夠雙向過水，既可以排水，又可以引水（引水時，可擋住下游水體中的泥沙，保持水體清潔），能夠滿足有效調節水位實現“長流水”的需要，使城市里的水真正長久成為畫龍點睛之筆，孕育文化之要。

3）拓寬了鋼閘門的應用范圍。可升臥式翻板閘門可以在攔河閘、沖沙閘、節制閘、擋潮閘、水庫泄洪閘等廣泛的應用。

2.2可升臥式翻板閘門的應用

1）上海市蘇州河河口水閘。該水閘工程是上海市蘇州河環境綜合整治二期工程的標志性項目。

該水閘采用液壓水下臥倒門，屬國內首創，為特大跨度單孔閘，孔口寬一百多米，與河口寬度相等，高度有七米多。因為是水下臥倒門，閘門及下部結構都是在地面或者水面位置以下，根據不同情況要求可以實現雙向過水，主要功能有防汛、擋潮、調水、通航以及調節上下游的水位等等。閘門全開時，臥倒在河床底面，不會干擾河道水流，并且通航標準達到Ⅵ級航道要求，航運也不會受到任何影響。該閘門在地面以上可以做到維持景觀的本來面貌，還可以形成河口瀑布，由于沒有龐大的啟閉設施，營造了水天一色的秀美景觀。

2）三峽升船機臥倒門。升船機的目的就是要解決船只過壩的問題，問題的關鍵點在于如何連通和斷開承船箱與航道之間水體。三峽升船機使承船箱和閘首臥倒門與密封框聯合運行以達到上述目的。這是目前世界上規模最大的升船機，是我國也是世界升船機發展史上的一個重要節點。閘首臥倒閘門高9.8 m，寬18.6 m，自重約75 t，屬超大型金屬結構閘門。

3）上海市清水河泵閘工程。上海市清水河泵閘由1座單孔凈寬8 m的節制閘和1座總流量30 m3/s的泵站組成。其節制閘的工作閘門為水下臥倒門結構，除了擔負擋潮（擋水）的雙向擋水任務之外，還有排澇、引水等調節內河水位的功能要求。

3　結語

可升臥式翻板閘門作為一種新型門型，一方面具有翻板門的優點，另一方面，又結合升臥式閘門工作原理，為閘門的檢修提供了方便。可以說，它在現代城市景觀水利建設中具有廣闊的應用前景，也為通航閘工程提供了新的設計思路和選擇。

參考文獻

[1]黃毅,于萍萍.我國水資源現狀分析及其保護對策[J].科學咨詢(決策管理),2009(2).

[2]陳文偉,汪云祥,季永興,等.蘇州河河口水閘工程綜述[J].水利水電科技進展,2007（Z1）.

（責任編輯遲明春）

作者簡介：韓偉慶（1980—），男，工程師

收稿日期：2015-04-18

【中圖分類號】TV663

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2016）-01-0018-02