鋼壩的功能作用

鋼壩的功能作用

發(fā)展水利是任何一個國家都在做的，中國擁有長江黃河，在水利的發(fā)展方面，自然是不遺余力的。畢竟水是生命之源，不管是人類還是植物，都需要水來能夠生存下去。而在我國一些地區(qū)，經(jīng)常會出現(xiàn)干旱或是洪水，在這些地方發(fā)展水利，就變得尤為重要。

在這些特殊的地方，會設(shè)定一些攔河壩，在干旱的季節(jié)來臨前能夠蓄水，在干旱時候保證人和動植物有充分的水源。在洪水發(fā)生的時候，也能夠及時的泄洪，預(yù)防洪澇災(zāi)害的發(fā)生。但是，很多地方使用的橡膠壩，這種攔河壩蓄水和泄洪都非常的麻煩，而且耗時較長。

橡膠壩也比較容易老化，會很容易出現(xiàn)問題。然而，隨著鋼壩的推廣，讓我國的水利發(fā)展更加完善。鋼壩還有一個名字，叫做底軸驅(qū)動翻版閘門。蓄水排水都非常的方便，而且本身強(qiáng)度和耐腐蝕性都很高，非常不易老化，用來做攔河壩是非常不做的選擇。

鋼壩比其它的橡膠壩和水閘安全性能都要高，不容易老化和腐蝕，發(fā)生故障率也低，它是由土建結(jié)構(gòu)的，帶有固定軸，在用于建筑物上面有一定的優(yōu)勢，鋼壩的結(jié)構(gòu)簡單，更能減少很多的土建投資，還可以在建壩蓄水。它的啟動方式也比較簡單，鋼性閘門的材料本身就采用的是特殊的材質(zhì)，不用每年都去添加潤滑油，也不會造成生銹的情況，鋼壩在河壩建筑上經(jīng)久耐磨，而且封閉性能也很好，不用定期做維護(hù)，也能堅(jiān)固牢靠。鋼壩鞏固件必須注意什么要求?使用在水利工程，城市景觀工程等行業(yè)中，鋼壩是比較常見的一種產(chǎn)品，它可以控制水流，調(diào)整河道流量。它具有結(jié)構(gòu)簡單，外形美觀，操作方便作用。他可以制作出人工瀑布，泄洪等等地方發(fā)揮自己作用。鋼壩使用壽命長短，決定他固定部件，它固定部件有那些呢?

第一，埋件和焊條埋件是鋼壩安裝中最為重要一部分，埋件時候混泥土的澆灌，必須按照要求進(jìn)行。在有的地方，需要進(jìn)行焊接，也是需要遵守要求。這兩個地方都是考驗(yàn)人們技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，安裝時候出現(xiàn)問題，直接影響鋼壩壽命。第二，緊固件鋼壩的表面有螺絲和螺母等，這些可以緊固部件，組成一個整體鋼壩。需要注意，這些緊固件，表面都應(yīng)該采取防腐處理，而且在規(guī)格上有一定限制。這樣才可以滿足實(shí)際的需求，防腐蝕處理，方式表面生銹。鋼壩的運(yùn)行和操作（一）、啟閉機(jī)所有受力構(gòu)件1.5倍的額定載荷進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核。

（二）、啟閉機(jī)動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時已考慮啟閉機(jī)操作閘門運(yùn)行時的水力學(xué)特點(diǎn)及開始運(yùn)行閘門和結(jié)束運(yùn)行閘門時荷載變化的特性。

（三）、集成式啟閉機(jī)具有全開、全閉或任意位置啟閉機(jī)自鎖功能。

（四）、對于閘門在開、關(guān)過程中由于可能反向荷載造成的失速，系統(tǒng)具有自動平衡的功能。

（五）、集成式啟閉機(jī)電控方式。

（1）主控室集中控制；

（2）PLC實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程通信控制；

（3）現(xiàn)地手動（或單步動作）控制。（用于緊急操作和安裝高度）二種控制方式相互聯(lián)鎖。

（六）、電氣控制系統(tǒng)具有對啟閉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)進(jìn)的全程監(jiān)測并顯示功能。

（七）、電氣控制系統(tǒng)有自診斷和容錯功能。鋼壩的安全及危害對比分析（1）、安全可靠性分析

橡膠壩一般須建一座供氣站或水泵房，管路多且復(fù)雜，而鋼壩僅僅配套二臺驅(qū)動裝置，該種型式驅(qū)動裝置是一種新型驅(qū)動型式，它結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，無須油管、泵站等附屬設(shè)施，另該種驅(qū)動裝置配備了手動裝置，若由于停電或其他故障可以手動操作，操作力只需5kg。這樣可以有效的保證塌壩時能塌壩，立壩時能立壩，安全性極高。

（2）、冬季冰凍問題

橡膠壩根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》和實(shí)際使用情況，冬季一旦結(jié)冰就必須做好刨冰工作，否則將對橡膠壩的使用造成致命的損壞，而刨冰工作完全依靠人工完成，既耗時又耗力，且給管理帶來極大的不便。到春天解凍時，冰凌不能在橡膠壩上溢流，結(jié)實(shí)而鋒利的冰塊很可能把橡膠壩劃破。到了冬季，將鋼壩傾斜一定角度，此時若結(jié)冰，冰層可以沿著斜角向上延伸，從而有效的釋放水結(jié)冰的膨脹力，這樣鋼壩不會受到任何破壞，另由于鋼材本身的堅(jiān)硬特性，每年春天的凌汛可以安全在壩頂泄洪，鋼壩可以輕松安全的度過冬

季。

（3）、防腐問題

鋼壩表面是按照《水利水電鋼閘門制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》進(jìn)行熱噴鋅，附著力極強(qiáng)，權(quán)威機(jī)構(gòu)研究結(jié)果表明，沙的流速8≤m/s，不會對鋅層構(gòu)成破壞，一般河流的流速不可能達(dá)到這個速度。

（4）、淤積問題

鋼壩是一種特殊結(jié)構(gòu)的壩閘形式，它沒有底門槽和側(cè)門槽，是門葉圍繞底軸心旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。上游止水壓在圓軸上，當(dāng)壩豎起或倒下時，止水不離圓軸的表面，始終保持密封止水狀態(tài)；側(cè)面止水同樣的原理，止水面始終不離開側(cè)胸墻（不銹鋼埋件或大理石），故淤沙（泥）不會影響鋼壩的升壩和塌壩。針對淤積較嚴(yán)重的地區(qū)，一般在壩前設(shè)擋沙（泥）檻和喇叭口。一是為了有效的擋住大的石塊，二是當(dāng)塌壩泄洪時，提高壩口位置的流速，可有效的讓泥沙、水混合物直接隨洪水沖至下游。北方地區(qū)立壩蓄水是該壩的主要功能。立壩時間較長易淤積，但是鋼壩是圍繞底軸向下游傾倒，故塌壩時淤積的泥沙被水流沖向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我們會根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪嗌澈糠治龀鲇卸嗌倭康挠偕常啵┏恋碓陂T體上，并通過淤沙（泥）量計(jì)算出升壩時需要的升壩力，充分考慮到升壩時克服淤沙（泥）的力量。

（5）、能耗的對比

100m橡膠壩的用電負(fù)荷量最少需要功率100kw/小時左右，每次升壩時間約為2～3個小時。鋼壩閘比橡膠壩每年節(jié)省了相當(dāng)大的用電量。

（6）、影響泄洪斷面

橡膠壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求壩的底坎高20cm，另，塌壩時橡膠壩內(nèi)的水不能完全放盡，形成不低于20cm的高度，兩者相加塌壩時在河流斷面形成不低于40cm的阻水?dāng)嗝妫瑖?yán)重影響泄洪流量。而鋼壩無此影響。鋼壩的使用壽命

鋼壩的設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)50～60年，當(dāng)前國際上最長壽命的鋼性閘門為近百年。國內(nèi)最早的福建小溪電站為1958年建成至今仍在使用，同樣的鋼結(jié)構(gòu)在解放前就開始使用一直運(yùn)用至今的案例到處都有。而權(quán)威部門根據(jù)室內(nèi)測試資料和工程實(shí)踐初步判定橡膠壩的使用壽命10～15年就必須更換一次壩袋。至今國內(nèi)第一條橡膠壩的壽命未超過15年，上世紀(jì)我國東北地區(qū)建的許多橡膠壩已拆除，

2005年位于廣西東筍電站建的橡膠壩也已拆除改建鋼性閘門。一次鋼壩的投資等于四次橡膠壩的投資（中間壩袋要換需要大量建設(shè)輔助工作不算）。水力自動翻板閘門與鋼壩的優(yōu)劣對比（1）脈動（拍打現(xiàn)象）

自動翻板閘門在運(yùn)行過程中的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，閘門受泄水量和風(fēng)浪的影響，門前水位往往在變化之中，而閘門隨著門前水位的變化，力系失衡后，閘門的開度也不斷發(fā)生變化，嚴(yán)重時將會使閘門產(chǎn)生越來越大幅度的擺動，以致不能控制，從而使閘門失衡。出現(xiàn)“拍打”現(xiàn)象時，易導(dǎo)致閘門壩坎結(jié)構(gòu)毀壞，大大縮短翻板門的壽命，甚至使閘門、門基礎(chǔ)全部毀壞。而鋼壩可以有效的避免這一系列現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）、安全運(yùn)行

自動翻板閘門由于其工作原理是由水壓與自重平衡的作用，使門體自動打開，不受人為控制。加上各種運(yùn)行時的阻卡不一樣，門什么時候開，很難把握。而下游一旦有人畜或其他臨時建筑，在沒有征兆通知，上游就翻壩泄洪，有很多安全隱患。而鋼壩塌壩與升壩都是人為控制。準(zhǔn)備塌壩可提前通知下游，故安全性很高。（3）、泥沙淤積對啟門影響

由于自動翻板閘門采用中間支鉸結(jié)構(gòu)，門前泥沙力矩為啟門阻力距，有時致使水力到開啟閘門，因此在閘門下游往往需要增加啟閉輔助設(shè)備，即便是如此也很難保證啟閉自如的效果，因?yàn)槟嗌秤俜e量常常難以預(yù)測。而鋼壩是向一側(cè)傾倒淤積或石頭等雜質(zhì)對壩的升和塌無法形成阻擋，它的淤積力矩為塌壩動力矩，更利于塌壩，更利于泄洪順利進(jìn)行，不至于導(dǎo)致上游被淹沒的情況發(fā)生。

（4）影響泄洪斷面

一般情況，自動翻板門因?yàn)榭紤]到依靠自重翻門，所以門體制作比較厚，當(dāng)翻倒泄洪時，中間形成一道很厚的阻水面，有時厚度達(dá)到1m，嚴(yán)重影響泄洪斷面，當(dāng)上下游水位較大時，易造成將閘門沖走，而鋼壩是向下游傾倒，倒下后壩體在壩底板高層以下，不會形成阻水現(xiàn)象。

（5）關(guān)門受阻

當(dāng)自動翻板閘門打開一段時間，上游水位下降后，需要自動關(guān)門時，如果這時泥沙、石頭淤積在閘門的底部或樹枝等浮游硬物卡在轉(zhuǎn)動支鉸部位時，閘門就無法自動關(guān)閉，只能等到上游水放盡，人工清淤后，閘門才能復(fù)位，而此時上游河底已露出水面（難看），重新蓄滿水需要很長時間或很多費(fèi)用，但鋼壩應(yīng)急泄洪后，根據(jù)上游來水情況，當(dāng)達(dá)到上游需要設(shè)定水位時，啟動鋼壩的驅(qū)動裝置，可以隨時立壩蓄水，門體及附近是否有淤積（包括樹干、樹枝或其他雜物）對立壩沒有任何影響。景觀閘門介紹景觀閘門是裝于溢流壩、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞和水閘等建筑物的空口上，用以調(diào)節(jié)流量，控制上、下游水位、宣泄洪水、排除泥沙或漂浮物等，是水工建筑物的重要組成部分。在水閘工程中，閘門是主體部分，常占擋水面積的大部。閘門又分為平板閘門和弧形閘門。

景觀閘門主要由三部分組成：

①主體活動部分，用以封閉或開放孔口，通稱閘門，亦稱門葉；

②埋固部分；

③起閉設(shè)備。

景觀閘門分類方法較多，主要有：

①按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門，能在動水中啟閉。檢修閘門設(shè)于工作閘門前。用于建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門多設(shè)于深孔工作閘門前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時，能在動水中關(guān)閉而在靜水中開啟；兼作檢修閘門時，也稱事故檢修閘門；需要在限定時間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門，稱為快速閘門。

②按閘門關(guān)閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。

③按門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、人字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。

④按制造門葉的材料分為鋼閘門、鑄鐵鑲銅閘門、木閘門、鋼筋混凝土閘門和組合材料閘門。

另外，有些閘門如翻板閘門可借助水力自動啟閉，稱為水力自動閘門。選擇閘門形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計(jì)水頭、運(yùn)用條件、制造