----大多数以功能型河道防洪和蓄水为目的建设,在城市化进程中,围绕景观建设的项目已经成为主导,如:城市的发展需要一条洁净亮丽的河流、人工瀑布、美丽的湖泊等等,围绕"水"造景,以景观建设而带动房地产及水域商业圈成为一种发展模式,然而水资源的逐步枯竭已经是各大城市面临的巨大问题。以北京市门头沟区综合治理为例,门头沟属于永定河上游、多山区,早在2009年就在上游各村镇大规模建设村镇级污水处理站,源头的治理带来上游水质的明显好转,而后在门头沟城区进行雨污分离,城区内数道小型拦河坝将雨水、生活污水、工业污水分离收集至各级污水处理厂,经水处理出水水质净化控制在国家一级A标准排放,其出水为非饮用景观"中水",这些景观用水补充至城市内河各个公园河道及经过景观亮化改造的内河河道,彻底改变了原来的脏乱差,一条臭水沟的旧面貌。这些改造河道分段进行蓄水,旱季雨量小时蓄水造景,雨季降坝行洪排入永定河。
活动水坝的广泛应用为城市防洪起到了保护人民生命财产的重要作用,为城市景观建设提供了靓丽的风景。由于城市水系的完善,可大规模建设城市绿地,同时也将带动周边商业经济。水环境治理和水景观建设在国家号召下正在形成大规模市场。不仅在国内,在国际上也是一个城市的核心,作为这个核心不可缺少的重要组成之一,就是建设活动的挡水建筑物-活动的景观水坝。
水利工程将在国家的"改善和治理水利、水环境建设"的十二五规划下,开始兴起。
我国拥有众多的中小水电站,每个省市都有分布。由于大部分早期建设的和近期建设的水电站都存在水库水容量逐年减少的问题,急需提高水头、提高发电机组效率,所以在原重力混凝土坝基础上建设活动水坝是提高水头行之有效的最佳方法。然水电站大部分建设于山区,洪水异常凶猛,早期的橡胶坝每年由于树枝漂浮物的冲撞事故频发,使用钢结构水利景观活动坝在各方面优势明显,性价比最高。
钢结构水利景观活动坝 已经成功应用。因钢结构加液压支撑系统在无电、无任何动力情况下可自行或手动降坝行洪,在结构强度和安全可靠性方面的绝对优势市场前景明显。
由于地下水的水位下降导致多数自然保护区内湖泊面积萎缩,在青海克鲁克湖,由于水位下降,候鸟赖以生存的芦苇荡逐年减少,保护区采用水利景观活动坝将水位保持,并且有效调节湖水水位,使得雨季泄流防水保证牧民人生财产安全,旱季为珍惜禽类栖息提供优质生态环境。
钢结构水利景观活动坝 有着同类型坝无可替代和比拟的优势,钢结构强度高,突破在东北寒冷地区冬季蓄水,形成冰面无需凿冰、曝气,免去高额冬季维护费用。
水利景观活动坝与常规闸坝性能比较
钢坝闸 | 液压坝 | 气盾坝 | 水利景观活动坝 | |
抗冲撞力 | 门叶结构为面板、T 型主纵梁及型钢次梁等组合焊接钢结构,门叶与底轴之间采用螺栓连接,对于同轴度要求极高,单体跨度极限60米,对地基沉降敏感,一旦发生沉降,整体坝面转轴将断裂,无法进行维修,事故多发。 | 面板材质为钢筋混凝土,坝高为2~3米的每扇坝面可抵御6~10T的冲撞力。混凝土冻融问题坝面使用寿命3年。 | 由于整体结构为橡胶气枕和钢板相结合,抗冲击力度极小。冬季无法运行。 | 驱动机构承载坝面和水重,可抵御60T的冲撞力及冰压力。 |
可否任意高度挡水 | 由于单跨连体,坝面无支撑机构,其可以在转角内停留,从而实现任意高度挡水。 | 因有支撑杆,只有到达限定的位置才可以使坝面停留,由于液压缸不能长期受力,所以任意高度挡水效果较差。 | 没有底轴固定圆心,很难将坝面整体调整的一致高度,且气枕内的气量平衡也极其不稳定,容易产生共振,所以无法实现任意高度挡水。 | 因每扇坝面都可以在设计运动范围内做任意角度的停留,所以可在设计拦水位范围内任意调节并长期蓄水。 |
排漂、排沙效果 | 有中墩、阻水行洪不彻底,容易造成淤泥漂浮物淤积。 | 可单扇或整体坝面进行调节,排漂、沙效果较好,但行洪后闸室需清理。此外,由于液压启闭的油缸和解锁装置处在较深的坑槽之内,行洪后会淤堵,从而影响坝面的正常升降。坑槽内的水在结冰后无法运动,春季凌汛会导致严重损坏。 | 前面板肋板外露,阻碍漂浮物和泥沙通过,导致排漂、排沙效果较差。 | 上游不需设拦污栅,上游有漂浮物、泥沙时,小幅度调节单扇坝面,漂浮及泥沙即可顺利通过,排沙、排漂效果很好。 |
防护 | 整体式结构,可任意角度停留,防沙、防杂物效果较好。 | 坝面、枝杆易受侵蚀,此坝面结构易挂漂浮物等。 | 坝体由底部由气枕进行支撑,容易淤积泥沙、杂物。 | 液压防护装置,防漏油、防沙、防腐等效果很好。 |
升降坝面速度 | 整体升降时间大于5分钟,时间与坝体长度、宽度成正比。 | 单跨坝体升降时间大于5分钟,时间与坝体长度、宽度成正比。 | 坝高2米,长度为80米的气盾闸,升坝调平大约2个小时左右。 | 单个坝面升降坝可在30秒之内完成,升降运动速度惊人, |
可否无动力降坝 | 动力装置为液压启闭机,双作用油缸,升降坝需要启动油泵系统,所以必须有电力供应。 | 支撑杆需解锁后才能启动液压系统,双作用主液压缸的动力必须电力供应,无法实现无动力降坝。 | 通过给气枕放气实现降坝,可实现无动力降坝,但是速度较慢。 | 无电和无任何动力源情况下,可实现无动力式手动直接降坝。通过手动系统可以单独或者多坝同时降坝行洪,其降坝速度可自由控制,从而保证绝对的高可靠性和安全性。 |
启闭形式 | 一体式结构,只能同时整体调控。 | 可单扇开启,也可以全部坝面一同调节。 | 一体式结构,坝型不整齐,很难调平,无法实现单扇调控或多扇同时调控。 | 可单扇开启,实现小水量泄洪,也可以全部坝面一同调节,升高或降低蓄水高度,简单灵活随意操作。 |
控制及远程监控 | 存在大扭矩,受力不合理,易断裂,轴径过于笨重,安装精度要求高,存在沉降问题。无远程监控系统。 | 有支撑、液压锁定系统,两套系统联动运动,管路布置复杂,暂无远程监控系统。 | 管路简单,前面板调平困难,坝体升降同步问题严重,存在漏气及排冷凝水的问题,且无远程监控系统。 | 油路布置简单,操作简单,可实现全水系网络化平台,实现远程监视和多地、异地监视和控制,建立远程服务器,实现异地自动报警功能。 |
施工难度及土建工程量 | 有中墩、启闭室,土建工程量大,造价高。 | 必须要有消力池,土建工程量较小。 | 只有锚固和限位部分预埋,土建工程量较少。 | 预埋件安装需与土建方协调并同时进行,施工比较简单。 |
景观效果 | 景观效果较好 | 支撑杆太多,视觉效果杂乱 | 气枕的位置导致视觉效果差,坝面不整齐,景观效果极差。 | 暗藏式支撑,重心低,坝面整齐干净,景观效果好 |