浅析结合信息化工程的景观河道水闸设计

刘素彦+杨佳丽+武志鹏

摘 要：随着科技的进步、社会的发展，我国信息化工程和水利工程都得到了长足的发展，为了更好的借助信息化技术实现对城市景观河道水闸的控制与监测，充分实现景观河道水闸各项功能。本文基于此，结合相关工程，分析总结信息化背景下景观河道水闸设计相关问题，以期为其他类似工程提供参考。

关键词：信息化；景观河道；水闸设计

0 前言

作为一种在水利工程中应用广泛的低水头水工建筑物，水闸有着多种作用，能够起泄水和挡水的作用。近年来，为了进一步促进我国居民生活环境的改善，景观河道工程日益增多。本文基于此，着重分析在信息化的背景之下，如何更好的开展景观河道水闸的设计工作，实现景观河道功能性提升。

1 功能概述

以沈阳市沈北新区的蒲河水闸设计工作为例进行论述。为确保实现该河流防洪排涝功能和生态景观效益提升，在水闸设计中加强了信息化技术的运用，总结分析如下。

1.1 防洪、排涝

为能更好实现该流域水闸防洪、排涝功能，需根据设定的水位借助控制系统实时对河道闸门进行启闭，实现洪水的排泄和水患的规避。

1.2 生态景观

作为景观河道，为确保该河道景观提升，在水闸设计的过程中，需要确保河道岸坡各类植物的正常生长，不因挡水闸水位雍高造成上游水生境的改变。鉴于此，借助控制系统实现水资源的科学调度，根据水位高低控制闸门开启，实现满足景观植物合理化生长的生境条件。

1.3 旅游通航

由于该河流还具有交通运输功能，因此设计工作过程中还需要加强对于河流旅游通航功能的实现，借助水闸的联合开启实现水位高程的合理化控制，满足两岸河道生态景观的通航要求。

2 景观河道水闸设计控制系统

为了更好实现景观河道各项功能，需加强对于各类信息化技术的运用，实现高效控制。鉴于此，笔者对信息化背景下景观河道水闸设计控制系统的运用进行了相关总结，具体内容如下。

2.1 闸门控制子系统

为确保水闸的正常运行，在设计过程中，加强对闸门运行数据、电气参数的全称监控，实现水闸运行安全性的提升。借助分层分布式控制系统，实现对于8处拦河闸的集中控制。采用可编程控制（PLC）技术对监测站闸门进行控制，借助综合信息管理系统进行运行指令发出，实现对于闸门状态的调节，实现对闸门的远程控制。

2.2 视频监控子系统

为确保水闸运行监控系统高效运行，需要进行视频监控子系统的构建，实现水闸周边状况的实时监控，提升水闸运行的安全性、可靠性。该系统能够针对闸站、渠道等工程的水流形态、闸门运行进行监视。

为确保监测效果的提升，可采用高清红外摄像机进行检测，并借助无线传输技术将监控画面传送到硬盘录像机或大屏幕墙，方便水闸管理调度人员进行工作安排。

2.3 水文遥测子系统

水文遥测系统的构建，能够更好的实现该流域的防汛抗旱工作，并对水闸的拦水、泄水工作提供基础数据。该系统通过GPS等技术的运用，实现对流域内降雨量、水位等数据参数的收集、分析。

此外，需要加强对标准雨量站、水文站的构建，并利用翻斗式雨量传感器、浮子式水位传感器进行水文、雨量参数的收集，建立适应流域水文特性的洪水预报方案及闸坝联合调度方案。

3 景观河道水闸设计问题处理

3.1 闸门底缘水力学

在启闭过程之中，从闸门底缘来看，因为其处在水流过流断面之中，故此，其底部的水流速度要更高，就需要对闸门底缘的结构进行认真设计。要确保在各种泄流的条件之下，水流与其底缘的结构接触面不存在负压，也不存在交变力。

3.2 闸门淤积问题

为确保水闸上游景观水位，保持景观效果，该河流的水闸常处于关闭状况，故而导致水闸前的泥土淤积状况较为严重。在这样的背景之下，为了进一步促进这一问题的解决，工作人员需通过控制系统定期进行闸门的小开度开启，借助水流流速進行冲淤，降低泥沙淤积的状况。

3.3 结构与景观的协调

蒲河景区在水闸设计时，加强了对于河道周边地形、地貌、植被基础的尊重，为增强该区域经过效果，在水闸周边区域种植草木、花卉，创造优雅的自然景象。水闸启闭排架尽量仿木化处理，使其尽量接近自然景色，闸门型式也可以呈现多样化，比如倾倒式、侧旋式等结构，工作时可呈现看不见的水利工程，看得见的景观效果，实现水闸与景观的有机融合。

4.4 地基的处理

该区域闸基多为淤泥或地基承载力不满足要求的软黏土，但软弱夹层多不超过3m，鉴于现在地基处理常规经验，小于3m软弱夹层时可采用基础换填或松木桩桩基处理。松木桩长度按照经验可采用5～6m，间距60cm，梅花形布置。换填土可采用埋石混凝土、粘土或碎石土等。

4 结束语

为实现河道景观效果，设计过程中考虑应用控制系统对水闸运行的控制运用，发挥河道水闸功能最大化。本文基于此，分析探讨蒲河水闸实现功能（防洪排涝、生态景观、旅游通航），并就景观河道水闸控制系统（闸门控制子系统、视频监控子系统、水文遥测子系统）进行分析，最后论述了景观河道水闸设计问题处理措施。笔者认为，随着科技的进步，技术的提高，我国河道景观水闸设计必将获得长足发展，利用信息系统在实现水闸功能前提下最大化实现景观效果，满足社会需求。

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