淺析結合信息化工程的景觀河道水閘設計

劉素彥+楊佳麗+武志鵬

摘 要：隨著科技的進步、社會的發展，我國信息化工程和水利工程都得到了長足的發展，為了更好的借助信息化技術實現對城市景觀河道水閘的控制與監測，充分實現景觀河道水閘各項功能。本文基于此，結合相關工程，分析總結信息化背景下景觀河道水閘設計相關問題，以期為其他類似工程提供參考。

關鍵詞：信息化；景觀河道；水閘設計

0 前言

作為一種在水利工程中應用廣泛的低水頭水工建筑物，水閘有著多種作用，能夠起泄水和擋水的作用。近年來，為了進一步促進我國居民生活環境的改善，景觀河道工程日益增多。本文基于此，著重分析在信息化的背景之下，如何更好的開展景觀河道水閘的設計工作，實現景觀河道功能性提升。

1 功能概述

以沈陽市沈北新區的蒲河水閘設計工作為例進行論述。為確保實現該河流防洪排澇功能和生態景觀效益提升，在水閘設計中加強了信息化技術的運用，總結分析如下。

1.1 防洪、排澇

為能更好實現該流域水閘防洪、排澇功能，需根據設定的水位借助控制系統實時對河道閘門進行啟閉，實現洪水的排泄和水患的規避。

1.2 生態景觀

作為景觀河道，為確保該河道景觀提升，在水閘設計的過程中，需要確保河道岸坡各類植物的正常生長，不因擋水閘水位雍高造成上游水生境的改變。鑒于此，借助控制系統實現水資源的科學調度，根據水位高低控制閘門開啟，實現滿足景觀植物合理化生長的生境條件。

1.3 旅游通航

由于該河流還具有交通運輸功能，因此設計工作過程中還需要加強對于河流旅游通航功能的實現，借助水閘的聯合開啟實現水位高程的合理化控制，滿足兩岸河道生態景觀的通航要求。

2 景觀河道水閘設計控制系統

為了更好實現景觀河道各項功能，需加強對于各類信息化技術的運用，實現高效控制。鑒于此，筆者對信息化背景下景觀河道水閘設計控制系統的運用進行了相關總結，具體內容如下。

2.1 閘門控制子系統

為確保水閘的正常運行，在設計過程中，加強對閘門運行數據、電氣參數的全稱監控，實現水閘運行安全性的提升。借助分層分布式控制系統，實現對于8處攔河閘的集中控制。采用可編程控制（PLC）技術對監測站閘門進行控制，借助綜合信息管理系統進行運行指令發出，實現對于閘門狀態的調節，實現對閘門的遠程控制。

2.2 視頻監控子系統

為確保水閘運行監控系統高效運行，需要進行視頻監控子系統的構建，實現水閘周邊狀況的實時監控，提升水閘運行的安全性、可靠性。該系統能夠針對閘站、渠道等工程的水流形態、閘門運行進行監視。

為確保監測效果的提升，可采用高清紅外攝像機進行檢測，并借助無線傳輸技術將監控畫面傳送到硬盤錄像機或大屏幕墻，方便水閘管理調度人員進行工作安排。

2.3 水文遙測子系統

水文遙測系統的構建，能夠更好的實現該流域的防汛抗旱工作，并對水閘的攔水、泄水工作提供基礎數據。該系統通過GPS等技術的運用，實現對流域內降雨量、水位等數據參數的收集、分析。

此外，需要加強對標準雨量站、水文站的構建，并利用翻斗式雨量傳感器、浮子式水位傳感器進行水文、雨量參數的收集，建立適應流域水文特性的洪水預報方案及閘壩聯合調度方案。

3 景觀河道水閘設計問題處理

3.1 閘門底緣水力學

在啟閉過程之中，從閘門底緣來看，因為其處在水流過流斷面之中，故此，其底部的水流速度要更高，就需要對閘門底緣的結構進行認真設計。要確保在各種泄流的條件之下，水流與其底緣的結構接觸面不存在負壓，也不存在交變力。

3.2 閘門淤積問題

為確保水閘上游景觀水位，保持景觀效果，該河流的水閘常處于關閉狀況，故而導致水閘前的泥土淤積狀況較為嚴重。在這樣的背景之下，為了進一步促進這一問題的解決，工作人員需通過控制系統定期進行閘門的小開度開啟，借助水流流速進行沖淤，降低泥沙淤積的狀況。

3.3 結構與景觀的協調

蒲河景區在水閘設計時，加強了對于河道周邊地形、地貌、植被基礎的尊重，為增強該區域經過效果，在水閘周邊區域種植草木、花卉，創造優雅的自然景象。水閘啟閉排架盡量仿木化處理，使其盡量接近自然景色，閘門型式也可以呈現多樣化，比如傾倒式、側旋式等結構，工作時可呈現看不見的水利工程，看得見的景觀效果，實現水閘與景觀的有機融合。

4.4 地基的處理

該區域閘基多為淤泥或地基承載力不滿足要求的軟黏土，但軟弱夾層多不超過3m，鑒于現在地基處理常規經驗，小于3m軟弱夾層時可采用基礎換填或松木樁樁基處理。松木樁長度按照經驗可采用5～6m，間距60cm，梅花形布置。換填土可采用埋石混凝土、粘土或碎石土等。

4 結束語

為實現河道景觀效果，設計過程中考慮應用控制系統對水閘運行的控制運用，發揮河道水閘功能最大化。本文基于此，分析探討蒲河水閘實現功能（防洪排澇、生態景觀、旅游通航），并就景觀河道水閘控制系統（閘門控制子系統、視頻監控子系統、水文遙測子系統）進行分析，最后論述了景觀河道水閘設計問題處理措施。筆者認為，隨著科技的進步，技術的提高，我國河道景觀水閘設計必將獲得長足發展，利用信息系統在實現水閘功能前提下最大化實現景觀效果，滿足社會需求。

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