合頁壩在濟寧市引水入城泵站中的應用

杜偉，劉衍堂，陸平

（1.濟寧市水利科技推廣培訓中心，山東濟寧271000；2.濟寧市南四湖水利管理局，山東濟寧271000；3.嘉祥縣大張樓鎮農業綜合服務中心，山東嘉祥272403）

合頁壩在濟寧市引水入城泵站中的應用

杜偉1，劉衍堂2，陸平3

（1.濟寧市水利科技推廣培訓中心，山東濟寧271000；2.濟寧市南四湖水利管理局，山東濟寧271000；3.嘉祥縣大張樓鎮農業綜合服務中心，山東嘉祥272403）

合頁活動壩是一種新型攔水壩，非常適用城市景觀河道。它利用液壓缸來支撐壩面，操作靈活，可以實現壩面快速升降，也可以單扇或多個壩扇任意組合或同步調節，在損失極少水量的情況下，沖掉上游漂浮物，既可以改善水質，又可以形成挑水景觀。本文通過合頁壩在濟寧引水入城南躍進溝泵站的安裝與應用，對合頁活動壩進行了詳細介紹。

合頁活動壩；提水泵站；安裝工程

濟寧市引水入城的主要任務是引梁濟運河河水補源入濟寧城區，改善沿線農田灌溉條件、回灌補充地下水漏斗區，使引水入城水源得以保證，實現濟寧北部城內與城外大水系的融合貫通。南躍進溝提水泵站工程是該工程的重要樞紐，主要由攔河壩、提水泵站和管理設施組成。

1　攔河壩選型

南躍進溝提水泵站工程緊鄰濟寧城區，結合生態河道建設，工程設計時就考慮到在滿足引水與防洪功能的同時，使工程與城市建設規劃、周邊生態濕地有機結合，建設成為一處環境優美的水利景觀，為市民提供一個休閑的親水平臺。

攔河壩下游設計水位34.0 m，上游設計水位38.2 m，水位落差4.2 m，該工程上下游河道緊鄰公路，容易聚集河道漂浮物。如選用混凝土溢流壩，一是外觀與周邊不協調；二是高度不能調節，行洪能力較差；三是河道飄浮物需人工清除。如選用水力自控翻板閘，閘門在某些水力條件下容易發生小開度振動拍打現象，長期使用會導致閘壩漏水。合頁活動壩做為近幾年新興的一種攔水壩，它利用液壓三鉸點變輻機構原理與液壓翻板壩有機結合，兼具有擋水和泄水雙重功能，采用液壓啟閉系統直接驅動多扇活動壩面，使其繞底軸在一定角度范圍內任意調節，啟閉較為靈活，降低閘門高度后，在損失極少水量的情況下可以使河道漂浮物下泄，改善水質，又可以形成挑水效果。它既可像橡膠壩那樣緊貼河床，又像翻板閘門一樣自由行洪，任意保持水位高度。經綜合考察選型，確定南躍進溝提水泵站攔河壩采用合頁活動壩方案，合頁活動壩凈寬48 m，共設8扇3 m×6 m鋼閘門，閘門液壓裝置均布置于右岸管理房內。

2　合頁活動壩組成

2.1合頁活動壩預埋系統

預埋系統由預埋鋼板及預埋螺栓等組成，其中預埋螺栓采用20#鋼，預埋鋼板采用Q235低合金鋼板制造，起上部結構與閘底板之前的定位和傳力等作用。

2.2合頁壩壩面系統

1）壩面板。采用前面板10 mm、后面板4 mm厚低碳合金鋼面板，加工后的面板呈折線型，有效的防止水流涌浪以及雜物砂石對壩面的沖擊，以免造成壩面面板變形。放倒壩面后，折線型可以很好的過流沖刷壩前淤泥、淤砂，折線造型可以消除過流引起的振動直線傳播，減小振動。2）活動復合底軸。采用厚壁無縫鋼管，與銅基聚四氟乙烯無油軸承鑲嵌的鉸軸座配合，利用聚四氟乙烯的抗磨性，銅基的潤滑性，使底軸轉動靈活。3）底鉸支座。采用Q235材料做支撐立板，滑動軸承與45#鋼鍍鉻制造的鉸接軸配合，保證長期使用不會造成相互之間磨損銹蝕粘連，運行穩妥可靠。4）壩面防腐。壩扇防腐施工嚴格執行《水工金屬結構防腐蝕規范》（SL105－2007）標準，進行底漆、中面漆和面漆的防腐處理。底漆采用20%富鋅環氧漆，面漆采用氯化橡膠面漆。底漆、中漆、面漆均噴涂兩遍。5）止水。壩扇止水分為底止水、側止水、鉸止水及邊墻止水。對于底止水和鉸止水，止水面始終抵靠在整個底轉軸的圓柱外表面上，壩體在繞轉軸轉動時也能始終保持密封止水狀態。底止水特有的結構設計可以在損壞的情況下帶水更換。底止水上平面與壩扇上平面，在壩扇放倒時呈流線型，可以很好的在水流作用下，將壩前淤積物沖刷干凈，防止底部淤沙抬高河床產生的不利影響，并有效降低底止水迎水側水壓，延長底止水使用壽命。邊墻止水及側止水均為同樣的原理，止水橡膠始終抵靠在翼墻墻面或壩扇兩側。

止水材質選用P型三元乙丙橡膠，止水帶具有良好的彈性，耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，適應變形能力強、防水性能好。

2.3液壓系統

合頁壩壩體背部由2支液壓缸支撐，由電機帶動液壓泵站運轉輸出高壓油，經溢流閥調壓后至兩個油缸活塞腔，推動壩體背部的液壓缸活塞桿伸出，帶動面板繞底軸轉動升起。降壩時利用壩體自重及水重，可實現無動力自動降壩功能。

2.4控制系統

合頁壩配備了PLC電控操作系統，配置了無動力手動降壩、超警戒水位自動報警等安全保障功能，并可通過相關傳速協議，聯入網絡，實現遠程操控和超警戒水位自動降壩等功能。

3　合頁活動壩安裝與維護

合頁活動壩安裝流程如下：預埋件安裝→壩體面板安裝→液壓缸、管路安裝→控制系統安裝→管路吹掃清洗→壩體止水安裝→壩體系統調試→壩基二期混凝土安裝。本文主要介紹壩體面板安裝與壩體止水安裝的方法。

3.1壩體面板安裝

1）預埋件精確埋設完畢后，安裝鉸支座，采用25T汽車吊對壩體進行吊裝，確保一次吊裝到位，使壩體與鉸支座安裝成一體。2）使用水準儀調整好鉸支座基礎板，使用全站儀進行平面控制，調整面板基座，使面板基座軸線與設計軸線平行。3）對壩體面板進行整體調整，確保壩體軸線、頂軸線與設計軸線重合，面板底軸用橡膠止水墊連接，面板頂軸與基礎板距離要達到設計要求。用吊車升起壩面，支撐固定，安裝液壓缸，調整壩面高程，確定鉸軸位置。4）再次對壩體面板進行定位測量，采用焊接方式焊接面板基座與鉸支座基礎板，并焊實預埋錨栓。

3.2壩體止水安裝

1）采用P型橡膠止水帶，采用鍍鋅扁鐵作為壓板，采用螺栓連接。2）安裝前要檢查止水帶產品是否有產品質量合格證，并對外觀進行質量檢查。3）P型橡膠止水帶采用沖壓式打孔，防止變形和撕裂。4）橡膠止水帶形式與尺寸要符合設計要求，其拉伸強度、伸長率、硬度均應符合規范要求。

3.3合頁活動壩的運行與維護

1）試運行期間，壩面必須充分活動，排除管路中氣體，避免造成運行時丟壓、失壓、壩面不齊等現象。2）在操作壩面之前，必須待油泵運轉平穩后，才可對壩面進行升降操作。3）液壓站油箱在安裝前必須檢查其清潔度，并符合技術說明書的要求，所有的壓力表、壓力控制器，壓力變送器等均必須校驗準確。4）對油箱內的油液應經常進行過濾檢查，通過液位計，觀察到油位不能滿足系統要求時，應及時添加油至正常液位。

4　結語

合頁活動壩在濟寧市引水入城南躍進溝提水泵站的安裝及應用過程中，結構牢固，造型美觀，安裝簡單，維護方便；單扇或任意多扇閘門可以自由啟閉，通過漫水造成水幕效果，配合多彩燈光，形成了非常漂亮的水利景觀，由于土建施工沒有傳統閘門所需的閘墩和排架，有效節省了鋼筋混凝土工程量，它不僅保護了環境，節約了資源，而且不破壞河道原水面狀態，非常適用于城市景觀及生態河道治理。

（責任編輯趙其芬）

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1009-6159（2016）-10-0029-02

2016-04-26

杜偉（1977—），男，工程師