翻板閘-攔河壩圖片
供應(yīng)商:新河縣興淼水工設(shè)備有限公司
翻板閘-攔河壩的核心工作原理是什么?與傳統(tǒng)攔河壩相比,其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有哪些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?
翻板閘-攔河壩作為一種兼具擋水、泄洪雙重功能的水利設(shè)施,其核心工作原理基于“水力自動(dòng)控制”與“杠桿平衡”的結(jié)合。其主體結(jié)構(gòu)由閘板、閘墩、支鉸、止水裝置及緩沖機(jī)構(gòu)組成,閘板通過(guò)支鉸與閘墩連接,可繞支鉸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟或關(guān)閉。在擋水狀態(tài)下,閘板依靠自身重力、閘門前后水位差產(chǎn)生的壓力及止水裝置的密封作用,穩(wěn)定屹立于河道中,形成水位壅高,滿足灌溉、供水、景觀等需求;當(dāng)上游水位升高至設(shè)定值時(shí),水壓力對(duì)支鉸的力矩超過(guò)閘板自重及其他阻力力矩,閘板便會(huì)繞支鉸自動(dòng)翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟,實(shí)現(xiàn)泄洪;待上游水位回落,閘板自重產(chǎn)生的力矩大于水壓力力矩,閘板又會(huì)自動(dòng)回關(guān)擋水,部分型號(hào)需輔以小型啟閉設(shè)備輔助復(fù)位,確保運(yùn)行可靠性。
與傳統(tǒng)攔河壩(如混凝土重力壩、土石壩)相比,翻板閘-攔河壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)顯著。其一,自動(dòng)化程度高,無(wú)需復(fù)雜的啟閉控制系統(tǒng)和專人值守,僅依靠水力作用即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泄洪和擋水,大幅降低運(yùn)行管理成本。例如,在小型農(nóng)村灌溉河道中,傳統(tǒng)壩體需人工操作閘門調(diào)節(jié)水位,而翻板閘可根據(jù)灌溉需水量和降雨量自動(dòng)調(diào)節(jié),減少人力投入。其二,結(jié)構(gòu)輕量化,閘板多采用鋼筋混凝土、鋼材或復(fù)合材料制作,體積小、重量輕,對(duì)閘基承載力要求較低,尤其適用于地質(zhì)條件較差的河道。傳統(tǒng)重力壩需依靠龐大的壩體自重抵抗水壓力,對(duì)地基強(qiáng)度和整體性要求嚴(yán)苛,而翻板閘通過(guò)支鉸傳力,將受力集中于閘墩和支鉸節(jié)點(diǎn),地基處理成本可降低30%~50%。其三,泄洪能力優(yōu)異,閘板翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟后,可形成較大的泄洪斷面,且水流過(guò)閘時(shí)流態(tài)平穩(wěn),不易產(chǎn)生漩渦和沖刷,對(duì)下游河道的破壞較小。傳統(tǒng)壩體的閘門開(kāi)啟高度有限,泄洪時(shí)易出現(xiàn)水位壅高、水流湍急的問(wèn)題,需配套建設(shè)消能設(shè)施,而翻板閘的翻轉(zhuǎn)式開(kāi)啟可減少消能設(shè)施的建設(shè)投入。其四,適應(yīng)性強(qiáng),可根據(jù)河道寬度、水位要求靈活調(diào)整閘板尺寸和數(shù)量,同時(shí)具備良好的抗沖刷和抗凍性能,適用于不同氣候和水文條件的區(qū)域。
翻板閘-攔河壩在不同水文條件(如洪水、枯水、冰凍)下的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)有哪些?對(duì)應(yīng)的防控措施應(yīng)如何制定?
翻板閘-攔河壩的運(yùn)行穩(wěn)定性與水文條件密切相關(guān),不同水文場(chǎng)景下存在的風(fēng)險(xiǎn)差異顯著,需針對(duì)性制定防控措施。在洪水條件下,核心風(fēng)險(xiǎn)包括閘板開(kāi)啟不及時(shí)或開(kāi)啟角度不足導(dǎo)致的漫壩、閘板受激流沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)破壞、支鉸節(jié)點(diǎn)因受力過(guò)大發(fā)生斷裂以及下游河道因泄洪流量突變引發(fā)的沖刷。洪水來(lái)臨時(shí),若上游水位驟升超過(guò)閘板設(shè)計(jì)開(kāi)啟閾值,而閘板因異物卡阻(如樹(shù)枝、石塊)或支鉸銹蝕無(wú)法及時(shí)翻轉(zhuǎn),會(huì)導(dǎo)致水位持續(xù)壅高,超過(guò)壩頂高程后引發(fā)漫壩,進(jìn)而沖刷壩體基礎(chǔ),造成壩體坍塌;同時(shí),激流沖擊閘板時(shí)會(huì)產(chǎn)生周期性振動(dòng),若振動(dòng)頻率與閘板固有頻率共振,會(huì)加速閘板結(jié)構(gòu)疲勞,導(dǎo)致裂縫出現(xiàn);支鉸作為受力核心節(jié)點(diǎn),在洪水沖擊力作用下,若螺栓松動(dòng)或焊縫開(kāi)裂,會(huì)直接導(dǎo)致閘板失穩(wěn)。
針對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn),防控措施需從監(jiān)測(cè)、清障、結(jié)構(gòu)加固和泄洪調(diào)控四方面入手。首先,安裝水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上游水位變化,當(dāng)水位接近預(yù)警值時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),便于管理人員及時(shí)介入;其次,在汛期前對(duì)河道進(jìn)行全面清障,清除上游漂浮物、淺灘淤積物,在閘板兩側(cè)設(shè)置攔污柵,防止異物卡阻閘板;再者,定期對(duì)支鉸節(jié)點(diǎn)、閘板結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,采用防腐涂層處理支鉸軸,更換老化螺栓,對(duì)閘板裂縫進(jìn)行灌漿修補(bǔ),必要時(shí)在閘板底部增設(shè)緩沖裝置,減少洪水沖擊產(chǎn)生的振動(dòng); ,根據(jù)河道防洪規(guī)劃,提前制定泄洪預(yù)案,對(duì)于大型翻板閘工程,可增設(shè)輔助啟閉設(shè)備,在洪水來(lái)臨時(shí)手動(dòng)或電動(dòng)輔助閘板開(kāi)啟,確保泄洪流量滿足要求。
在枯水條件下,主要風(fēng)險(xiǎn)為閘板關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致的滲漏、閘基因水位長(zhǎng)期偏低引發(fā)的不均勻沉降以及水質(zhì)惡化引發(fā)的結(jié)構(gòu)腐蝕。枯水期上游水位較低,閘板與止水裝置之間易因泥沙淤積或止水條老化出現(xiàn)縫隙,導(dǎo)致滲漏量增大,不僅影響灌溉供水效率,還會(huì)沖刷閘基土壤;同時(shí),水位長(zhǎng)期低于設(shè)計(jì)擋水位,閘基受力不均衡,易出現(xiàn)局部沉降,導(dǎo)致閘板傾斜;此外,枯水期河道水流速度慢,污染物易淤積,水體富營(yíng)養(yǎng)化引發(fā)的微生物腐蝕會(huì)損害閘板和閘墩混凝土結(jié)構(gòu)。防控措施方面,需定期清理閘板底部和止水裝置處的泥沙,更換老化止水條,采用彈性密封材料增強(qiáng)密封性能;對(duì)閘基進(jìn)行沉降觀測(cè),發(fā)現(xiàn)沉降超標(biāo)時(shí)及時(shí)采用灌漿法加固地基;定期檢測(cè)河道水質(zhì),投放微生物抑制劑,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行防腐處理,防止腐蝕加劇。
在冰凍條件下,風(fēng)險(xiǎn)主要集中在閘板與閘墩凍結(jié)、冰層壓力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形以及融冰期的浮冰撞擊。冬季氣溫低于0℃時(shí),閘板與閘墩之間的積水易凍結(jié),導(dǎo)致閘板無(wú)法正常開(kāi)啟或關(guān)閉;河道表面形成的冰層在溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生膨脹壓力,擠壓閘板和閘墩,造成混凝土開(kāi)裂;融冰期浮冰隨水流運(yùn)動(dòng),撞擊閘板和支鉸節(jié)點(diǎn),易造成結(jié)構(gòu)損傷。防控措施需兼顧防凍和抗冰,冬季來(lái)臨前,對(duì)閘板與閘墩結(jié)合處采用電加熱裝置或保溫材料包裹,防止積水凍結(jié);在河道上游設(shè)置破冰裝置,破碎大面積冰層,減少冰層膨脹壓力;融冰期在閘板前方設(shè)置防冰撞擊護(hù)舷,采用彈性材料吸收浮冰撞擊力,同時(shí)加強(qiáng)巡查,及時(shí)清除閘前浮冰。

翻板閘-攔河壩的材料選擇需考慮哪些核心因素?不同材料(如鋼筋混凝土、鋼材、復(fù)合材料)的適用場(chǎng)景及性價(jià)比如何?
翻板閘-攔河壩的材料選擇直接決定其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、使用壽命和運(yùn)行成本,需綜合考慮水文條件、受力要求、環(huán)境腐蝕、施工難度及經(jīng)濟(jì)性等核心因素。首先,水文條件是基礎(chǔ)考量,洪水頻發(fā)區(qū)域需材料具備高強(qiáng)度、抗沖擊性能,冰凍區(qū)域需材料抗凍融循環(huán),鹽堿化河道需材料具備抗腐蝕能力;其次,受力要求與結(jié)構(gòu)形式相關(guān),閘板作為核心受力構(gòu)件,需根據(jù)擋水高度、泄洪流量計(jì)算承載力,選擇強(qiáng)度匹配的材料;再者,環(huán)境腐蝕因素不可忽視,水庫(kù)、湖泊等靜態(tài)水體易滋生微生物,海水或鹽堿水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕,需材料具備相應(yīng)防腐性能;此外,施工難度和經(jīng)濟(jì)性需平衡,山區(qū)河道運(yùn)輸不便,需選擇便于現(xiàn)場(chǎng)澆筑或拼裝的材料,大規(guī)模工程需考慮材料采購(gòu)成本和后期維護(hù)費(fèi)用。
鋼筋混凝土是翻板閘-攔河壩最常用的材料,其適用場(chǎng)景廣泛,尤其適用于中大型擋水工程和地質(zhì)條件穩(wěn)定的河道。鋼筋混凝土具備高強(qiáng)度、高剛度、抗沖刷能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),擋水高度可達(dá)5~15米,能承受較大的水壓力和洪水沖擊;同時(shí),其原材料易得、施工工藝成熟,可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)澆筑形成整體結(jié)構(gòu),密封性和穩(wěn)定性優(yōu)異。在性價(jià)比方面,鋼筋混凝土材料采購(gòu)成本較低,單方造價(jià)約300~800元,使用壽命可達(dá)50~100年,后期維護(hù)僅需定期修補(bǔ)裂縫和防腐處理,年均維護(hù)成本不足工程總造價(jià)的1%。例如,在我國(guó)南方丘陵地區(qū)的灌溉攔河壩工程中,鋼筋混凝土翻板閘占比超過(guò)70%,憑借其可靠的性能和經(jīng)濟(jì)性成為 。但鋼筋混凝土也存在局限性,自重較大,對(duì)閘基承載力要求較高,在地質(zhì)條件較差的區(qū)域需增加地基處理成本;同時(shí),抗凍融性能較弱,在北方嚴(yán)寒地區(qū)需添加引氣劑、防凍劑等改性材料,增加施工成本。
鋼材材料適用于小型翻板閘、臨時(shí)擋水工程或?qū)χ亓坑袊?yán)格要求的場(chǎng)景,如山區(qū)狹窄河道、臨時(shí)防洪堤等。鋼材具備強(qiáng)度高、自重輕、韌性好的優(yōu)勢(shì),閘板可采用鋼板焊接成型,厚度僅需10~30毫米,重量較同尺寸鋼筋混凝土閘板減輕60%~70%,對(duì)閘基承載力要求低,便于運(yùn)輸和安裝;同時(shí),鋼材的抗沖擊性能優(yōu)異,能適應(yīng)洪水期的激流沖擊和浮冰撞擊。在性價(jià)比方面,鋼材采購(gòu)成本較高,單方造價(jià)約2000~4000元,但其施工周期短,可工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)拼裝,施工效率較鋼筋混凝土提高50%以上,能快速響應(yīng)臨時(shí)擋水需求。不過(guò),鋼材的抗腐蝕性能較差,在淡水環(huán)境中需定期涂刷防腐涂層,在海水或鹽堿水環(huán)境中需采用不銹鋼或耐候鋼,維護(hù)成本較高,年均維護(hù)費(fèi)用約為工程總造價(jià)的3%~5%,使用壽命一般為20~30年,需定期更換構(gòu)件。
復(fù)合材料(如玻璃纖維增強(qiáng)塑料、碳纖維復(fù)合材料)是近年來(lái)新興的材料選擇,適用于腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境(如海水、化工廢水河道)、景觀水利工程或?qū)p量化要求高的場(chǎng)景。復(fù)合材料具備優(yōu)異的抗腐蝕性能,可耐受酸堿溶液、海水等惡劣環(huán)境的侵蝕,無(wú)需頻繁防腐維護(hù);同時(shí),其自重輕、強(qiáng)度高,比強(qiáng)度(強(qiáng)度與重量比)是鋼材的3~5倍,可設(shè)計(jì)成復(fù)雜造型,適用于景觀型翻板閘的美學(xué)需求。在性價(jià)比方面,復(fù)合材料采購(gòu)成本 ,單方造價(jià)約5000~10000元,但使用壽命可達(dá)30~50年,后期維護(hù)成本極低,僅需定期清理表面污垢,年均維護(hù)成本不足工程總造價(jià)的0.5%。例如,在我國(guó)沿海地區(qū)的海水淡化取水口攔河壩工程中,玻璃纖維增強(qiáng)塑料翻板閘因抗海水腐蝕性能優(yōu)異得到廣泛應(yīng)用,雖初期投入較高,但長(zhǎng)期使用成本低于鋼材和鋼筋混凝土。其局限性在于材料剛度相對(duì)較低,擋水高度一般不超過(guò)5米,大型工程中需與鋼材結(jié)合使用,且施工工藝要求高,需專業(yè)團(tuán)隊(duì)操作。
翻板閘-攔河壩的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)有哪些?如何解決施工過(guò)程中常見(jiàn)的地基處理、閘板安裝及止水密封等問(wèn)題?
翻板閘-攔河壩的施工質(zhì)量直接決定工程運(yùn)行安全性和使用壽命,質(zhì)量控制需貫穿施工準(zhǔn)備、地基處理、主體結(jié)構(gòu)施工、閘板安裝、止水密封及竣工驗(yàn)收等全流程,核心要點(diǎn)包括地基承載力控制、混凝土強(qiáng)度控制、支鉸節(jié)點(diǎn)安裝精度控制、閘板平整度控制及止水密封性能檢測(cè)。施工準(zhǔn)備階段需重點(diǎn)核查地質(zhì)勘察報(bào)告,確保地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn),鋼筋、水泥、混凝土外加劑等需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);地基處理階段需控制地基開(kāi)挖深度和夯實(shí)度,避免不均勻沉降;主體結(jié)構(gòu)施工階段需嚴(yán)格控制混凝土配合比和澆筑工藝,確保閘墩、支鉸基礎(chǔ)的強(qiáng)度和整體性;閘板安裝階段需保證支鉸軸的同軸度和閘板的平整度,避免運(yùn)行時(shí)卡阻;止水密封階段需加強(qiáng)密封材料安裝質(zhì)量檢測(cè),確保無(wú)滲漏;竣工驗(yàn)收階段需進(jìn)行充水試驗(yàn),檢驗(yàn)擋水和泄洪性能。
地基處理是施工中的關(guān)鍵難點(diǎn),常見(jiàn)問(wèn)題包括地基承載力不足、軟土地基沉降及基坑涌水。針對(duì)地基承載力不足問(wèn)題,需根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的處理方案,若為淺層軟弱土層,可采用換填法,將軟弱土層挖除后換填碎石、砂礫等高強(qiáng)度材料,分層夯實(shí),夯實(shí)度需達(dá)到95%以上;若為深層軟土地基,可采用CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)復(fù)合地基或注漿加固法,通過(guò)樁體或注漿體提高地基承載力,處理后需進(jìn)行靜載試驗(yàn),確保承載力滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于軟土地基沉降問(wèn)題,施工前需進(jìn)行沉降計(jì)算,預(yù)留沉降量,施工中采用分層開(kāi)挖、分層夯實(shí)的方式,減少地基擾動(dòng),同時(shí)設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),定期監(jiān)測(cè)沉降量,若沉降超標(biāo),及時(shí)采用高壓注漿法加固?;佑克畣?wèn)題多發(fā)生在地下水位較高的區(qū)域,可采用井點(diǎn)降水法降低地下水位,同時(shí)在基坑周邊設(shè)置止水帷幕,采用深層攪拌樁或高壓旋噴樁形成連續(xù)的止水墻,阻止地下水涌入基坑,確?;痈稍锸┕?。
閘板安裝過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題包括支鉸軸同軸度偏差、閘板平整度超標(biāo)及閘板與支鉸連接松動(dòng)。支鉸軸同軸度偏差會(huì)導(dǎo)致閘板運(yùn)行時(shí)卡阻,甚至無(wú)法開(kāi)啟或關(guān)閉,解決措施為采用精密測(cè)量?jī)x器(如激光準(zhǔn)直儀)進(jìn)行定位,安裝前先將支鉸基礎(chǔ)找平,安裝時(shí)在支鉸軸兩端設(shè)置定位基準(zhǔn),調(diào)整支鉸軸的水平度和同軸度,偏差需控制在0.5毫米/米以內(nèi),安裝后進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),確保閘板旋轉(zhuǎn)靈活。閘板平整度超標(biāo)會(huì)影響止水密封性能,對(duì)于鋼筋混凝土閘板,澆筑時(shí)需采用鋼模板,確保模板平整度,澆筑過(guò)程中振搗密實(shí),避免蜂窩、麻面等缺陷,養(yǎng)護(hù)期滿后采用砂輪打磨閘板表面,平整度偏差控制在2毫米/米以內(nèi);對(duì)于鋼制閘板,焊接時(shí)需采用對(duì)稱焊接工藝,減少焊接變形,焊接后采用校平機(jī)進(jìn)行校平處理。閘板與支鉸連接松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)振動(dòng)加劇,解決措施為采用高強(qiáng)度螺栓連接,安裝時(shí)采用扭矩扳手按設(shè)計(jì)扭矩緊固,扭矩偏差控制在±5%以內(nèi),同時(shí)在螺栓連接處涂抹防松膠,防止運(yùn)行時(shí)松動(dòng),安裝后進(jìn)行抗拔試驗(yàn),確保連接強(qiáng)度。
止水密封問(wèn)題是影響工程擋水性能的關(guān)鍵,常見(jiàn)問(wèn)題包括止水條老化、密封縫隙過(guò)大及止水裝置安裝錯(cuò)位。止水條老化多因材料質(zhì)量不合格或儲(chǔ)存不當(dāng)導(dǎo)致,解決措施為選擇符合設(shè)計(jì)要求的止水材料,如橡膠止水條需具備良好的彈性和耐老化性能,儲(chǔ)存時(shí)避免陽(yáng)光直射和高溫環(huán)境,安裝前檢查止水條外觀,若發(fā)現(xiàn)老化、開(kāi)裂等缺陷及時(shí)更換。密封縫隙過(guò)大通常由閘板平整度超標(biāo)或止水條壓縮量不足導(dǎo)致,若為閘板平整度問(wèn)題,需對(duì)閘板進(jìn)行校平處理;若為止水條壓縮量不足,需調(diào)整止水條的安裝位置,確保壓縮量達(dá)到設(shè)計(jì)值(一般為30%~50%),同時(shí)在止水條與閘板之間涂抹密封膠,填充縫隙。止水裝置安裝錯(cuò)位需重新調(diào)整止水裝置的位置,采用定位工裝確保止水裝置與閘板、閘墩的貼合度,安裝后進(jìn)行滲漏檢測(cè),采用閉水試驗(yàn),在閘板兩側(cè)形成水位差,觀察下游側(cè)是否有滲漏,若有滲漏,標(biāo)記滲漏位置并進(jìn)行修補(bǔ)。

翻板閘-攔河壩的日常運(yùn)維與定期檢修內(nèi)容有哪些?如何通過(guò)科學(xué)運(yùn)維延長(zhǎng)工程使用壽命?
翻板閘-攔河壩的日常運(yùn)維與定期檢修是保障工程安全運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命的核心手段,日常運(yùn)維內(nèi)容主要包括水位監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)外觀檢查、啟閉設(shè)備檢查、攔污柵清障及環(huán)境衛(wèi)生維護(hù);定期檢修需按季度、年度和五年期劃分,季度檢修重點(diǎn)檢查支鉸節(jié)點(diǎn)潤(rùn)滑和止水密封性能,年度檢修重點(diǎn)檢查混凝土結(jié)構(gòu)損傷和金屬構(gòu)件腐蝕,五年期檢修重點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)全面檢測(cè)和設(shè)備升級(jí)改造。日常運(yùn)維中,水位監(jiān)測(cè)需每日記錄上下游水位變化,確保水位在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),避免超水位運(yùn)行;結(jié)構(gòu)外觀檢查需每日巡查閘墩、閘板、支鉸等部位,及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫、剝落、銹蝕等缺陷;啟閉設(shè)備檢查需每日檢查輔助啟閉設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),確保應(yīng)急時(shí)正常工作;攔污柵清障需每日清理柵前漂浮物和淤積物,防止卡阻閘板;環(huán)境衛(wèi)生維護(hù)需定期清理閘區(qū)垃圾,保持環(huán)境整潔。
季度檢修的核心內(nèi)容為支鉸節(jié)點(diǎn)潤(rùn)滑和止水密封性能檢測(cè)。支鉸節(jié)點(diǎn)是閘板運(yùn)行的關(guān)鍵部位,長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油流失,引發(fā)磨損和銹蝕,檢修時(shí)需先清理支鉸節(jié)點(diǎn)的污垢和銹跡,然后涂抹耐高溫、抗水的潤(rùn)滑脂(如鋰基潤(rùn)滑脂),確保支鉸軸旋轉(zhuǎn)靈活,同時(shí)檢查支鉸螺栓的緊固情況,若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固。止水密封性能檢測(cè)采用閉水試驗(yàn),在閘板兩側(cè)設(shè)置水位差,觀察下游側(cè)滲漏情況,若滲漏量超過(guò)設(shè)計(jì)允許值(一般不超過(guò)0.1升/米·秒),需更換止水條或涂抹密封膠,對(duì)于老化的止水裝置,需整體更換,確保密封性能。此外,季度檢修還需檢查攔污柵的變形情況,若發(fā)現(xiàn)柵條彎曲、斷裂,及時(shí)修復(fù)或更換,防止異物進(jìn)入閘室。
年度檢修需進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)檢測(cè)和設(shè)備維護(hù),重點(diǎn)包括混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)、金屬構(gòu)件腐蝕檢測(cè)、啟閉設(shè)備性能檢測(cè)及電氣系統(tǒng)檢測(cè)。混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)采用超聲波檢測(cè)法和回彈法,檢測(cè)閘墩、閘板的混凝土強(qiáng)度,同時(shí)檢查表面裂縫、剝落、露筋等缺陷,對(duì)于寬度小于0.2毫米的微裂縫,采用表面封閉法處理,涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠;對(duì)于寬度大于0.2毫米的裂縫,采用壓力灌漿法處理,注入水泥漿或環(huán)氧樹(shù)脂漿液,填充裂縫,恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性。金屬構(gòu)件腐蝕檢測(cè)需檢查鋼制閘板、支鉸軸、螺栓等構(gòu)件的腐蝕程度,采用涂層測(cè)厚儀檢測(cè)防腐涂層厚度,若涂層厚度不足,需鏟除舊涂層,重新涂刷防腐涂料(如氟碳漆),對(duì)于腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件,需更換新件。啟閉設(shè)備性能檢測(cè)需進(jìn)行空載和負(fù)載試驗(yàn),檢查設(shè)備的運(yùn)行速度、扭矩和制動(dòng)性能,確保符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行絕緣檢測(cè),更換老化的電線、電纜和電氣元件,防止短路故障。
五年期檢修屬于深度檢修,需結(jié)合工程運(yùn)行狀況進(jìn)行結(jié)構(gòu)全面評(píng)估和設(shè)備升級(jí)改造。結(jié)構(gòu)全面評(píng)估需委托專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu),采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)(如雷達(dá)探測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè))檢測(cè)閘基沉降、混凝土內(nèi)部缺陷及支鉸節(jié)點(diǎn)疲勞損傷,根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定加固方案,若發(fā)現(xiàn)閘基沉降超標(biāo),采用高壓注漿加固;若支鉸節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)疲勞裂紋,采用焊接修補(bǔ)并進(jìn)行應(yīng)力消除處理。設(shè)備升級(jí)改造需根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),更換老化的輔助啟閉設(shè)備,升級(jí)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,提高運(yùn)維效率。此外,五年期檢修還需對(duì)河道進(jìn)行清淤,清除閘前閘后的淤積泥沙,恢復(fù)河道行洪和擋水能力。
通過(guò)科學(xué)運(yùn)維延長(zhǎng)工程使用壽命,需建立“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的運(yùn)維體系。首先,完善運(yùn)維管理制度,明確運(yùn)維人員職責(zé),制定日常巡查、定期檢修的操作規(guī)程,建立運(yùn)維檔案,記錄每次檢查和檢修的內(nèi)容、結(jié)果及處理措施,為后續(xù)運(yùn)維提供依據(jù)。其次,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高運(yùn)維人員的專業(yè)素質(zhì),使其掌握結(jié)構(gòu)檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)的技能,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在問(wèn)題。再者,采用智能化運(yùn)維手段,安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位、流量、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、支鉸溫度等參數(shù),通過(guò)數(shù)據(jù)分析預(yù)判故障風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警和精準(zhǔn)維護(hù)。 ,定期進(jìn)行工程安全評(píng)估,根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整運(yùn)維策略,對(duì)老化構(gòu)件和設(shè)備及時(shí)更新改造,確保工程始終處于良好運(yùn)行狀態(tài),將使用壽命延長(zhǎng)至設(shè)計(jì)年限以上。
翻板閘-攔河壩在生態(tài)水利工程中的應(yīng)用有哪些創(chuàng)新方向?如何平衡擋水功能與生態(tài)保護(hù)的需求?
隨著生態(tài)水利理念的深入,翻板閘-攔河壩在生態(tài)水利工程中的應(yīng)用創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),核心創(chuàng)新方向包括生態(tài)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、智能化生態(tài)調(diào)控、魚(yú)類友好型改造及水資源循環(huán)利用集成。生態(tài)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)突破傳統(tǒng)擋水結(jié)構(gòu)的單一功能,融入生態(tài)廊道、濕地凈化等元素,例如在閘墩兩側(cè)設(shè)置生態(tài)護(hù)岸,采用格賓石籠、生態(tài)袋等材料,為水生植物和微生物提供棲息環(huán)境;在閘前構(gòu)建人工濕地,利用濕地植物和微生物凈化水體,改善水質(zhì)。智能化生態(tài)調(diào)控通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)水位和流量的精準(zhǔn)調(diào)控,結(jié)合水生生物的生長(zhǎng)周期,模擬自然水文節(jié)律,例如在魚(yú)類產(chǎn)卵期自動(dòng)降低水位,形成淺灘產(chǎn)卵區(qū),在幼苗生長(zhǎng)期保持穩(wěn)定水位,為幼苗提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。魚(yú)類友好型改造針對(duì)傳統(tǒng)翻板閘阻礙魚(yú)類洄游的問(wèn)題,增設(shè)魚(yú)類洄游通道,如魚(yú)道、魚(yú)閘等,同時(shí)優(yōu)化閘板開(kāi)啟方式,減少水流對(duì)魚(yú)類的沖擊,例如采用漸變式開(kāi)啟閘板,避免水流流速突變。水資源循環(huán)利用集成將翻板閘與雨水集蓄、再生水利用系統(tǒng)結(jié)合,例如在城市景觀水利工程中,利用翻板閘攔蓄雨水和再生水,形成景觀水體,同時(shí)通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水體的循環(huán)凈化和重復(fù)利用。
平衡擋水功能與生態(tài)保護(hù)需求是翻板閘-攔河壩生態(tài)化應(yīng)用的核心課題,需從水文調(diào)控、生態(tài)通道建設(shè)、水質(zhì)維護(hù)及生物多樣性保護(hù)四方面構(gòu)建協(xié)同機(jī)制。水文調(diào)控方面,需摒棄傳統(tǒng)“剛性擋水”理念,采用“彈性調(diào)控”模式,根據(jù)生態(tài)需求制定動(dòng)態(tài)水位調(diào)控方案,在保障灌溉、供水等核心功能的前提下,模擬自然洪水過(guò)程,定期開(kāi)啟閘板形成脈沖式泄洪,促進(jìn)河道泥沙輸移和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán),維持河道生態(tài)系統(tǒng)的完整性。例如,在長(zhǎng)江流域的支流生態(tài)修復(fù)工程中,翻板閘通過(guò)“汛期泄洪、枯水期擋水、產(chǎn)卵期生態(tài)調(diào)度”的模式,既滿足了沿岸灌溉需求,又為中華鱘等洄游魚(yú)類提供了適宜的水文條件,使魚(yú)類產(chǎn)卵量較此前提高了40%。
生態(tài)通道建設(shè)是解決翻板閘阻礙生物洄游的關(guān)鍵,需根據(jù)河道水文條件和生物習(xí)性選擇合適的通道類型。對(duì)于中小型河道,可在翻板閘一側(cè)建設(shè)仿自然魚(yú)道,采用階梯式結(jié)構(gòu),設(shè)置消力池和緩流區(qū),模擬自然河道的水流狀態(tài),降低魚(yú)類洄游難度;對(duì)于大型河道,可采用魚(yú)閘或升魚(yú)機(jī),魚(yú)閘通過(guò)調(diào)節(jié)閘室水位與河道水位一致,引導(dǎo)魚(yú)類進(jìn)入閘室后關(guān)閉閘門,再調(diào)節(jié)閘室水位與上游或下游水位一致,實(shí)現(xiàn)魚(yú)類過(guò)閘;升魚(yú)機(jī)則通過(guò)機(jī)械裝置將魚(yú)類從下游提升至上游,適用于水位差較大的場(chǎng)景。此外,還可在閘板底部設(shè)置生態(tài)孔,在枯水期保持一定的過(guò)流流量,為小型水生生物提供洄游通道,維持河道生態(tài)連通性。
水質(zhì)維護(hù)方面,需結(jié)合翻板閘的擋水功能構(gòu)建水體凈化系統(tǒng),減少擋水導(dǎo)致的水質(zhì)惡化風(fēng)險(xiǎn)。在閘前設(shè)置前置庫(kù)或人工濕地,利用水生植物(如蘆葦、菖蒲)、水生動(dòng)物(如螺、蚌)和微生物的協(xié)同作用,去除水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物;在閘室內(nèi)部設(shè)置曝氣裝置,增加水體溶解氧含量,抑制藻類繁殖;定期開(kāi)啟閘板進(jìn)行水體交換,避免水體長(zhǎng)期靜止導(dǎo)致的富營(yíng)養(yǎng)化。例如,在城市景觀河道翻板閘工程中,通過(guò)“人工濕地+曝氣裝置+定期換水”的組合方案,使水體透明度從0.5米提高至1.5米,COD(化學(xué)需氧量)去除率達(dá)到60%以上,水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。