气盾坝在玉龙湖气盾景观坝中的应用

2017-10-19全伟

水能经济 2017年6期

【摘要】气盾坝作为一种新型挡水结构，其在具体应用过程中不仅具有钢闸门的优势，同时也具有橡胶坝的优点。目前已经被广泛应用在景观坝工程中，并且从实际应用情况来看取得了不错的应用效果，但是还存在一定问题，因此要加强对该方面问题的分析与研究。

【关键词】气盾坝；景观工程；应用分析

通过多年工程的建设实例可以发现，不同的坝体在建设过程中存在的各自的优点与缺点。例如，水泥翻板闸经过长时间的应用，将会导致漂浮物卡挂造和泥沙堆积导致闸门无法关严，启动与关闭将变得更加困难；钢板闸的建设成本较高；橡胶板的安全性较低，并且寿命较短，这些缺点将会导致气盾景观坝的施工面临较大困难，因此需要一种综合各种优点的坝体，解决原坝体的各种缺点。

1、工程概况

德江县湿地公园玉龙湖气盾景观坝工程总投资0.45亿元在城南新区新建的人工湖，该工程项目是我县2013年实施的重点项目工程之一。由景观坝、堤防、音乐喷泉、控制中心等组成，县水务局组织实施。该工程自2013年3月1日开工建设，12月31日正式完成，建设工期6个月，现已建成河道防洪堤1.49千米，景观坝7座（其中：重力滚水坝5座、新型气盾景观坝1座、迷宫坝1座、新型气盾坝闸门中心控制系统）、管理房（音乐喷泉正在比选方案），通过防洪堤和景观坝的建设，对城南新区玉溪河河道治理约2千米，形成人工湖面积约19.8万平方米（主湖区从虹桥下2#坝至4#坝之间约8.7万平方米）。

2、气盾坝的技术优势

2.1 成本低、工期短

气盾坝的建设成本要比混凝土坝、钢坝闸更低，并且在具体建设过程中，不需要建设大量的工作桥、中墩、支墩等结构，设计简单，同时在安装现场并不需要大量的作业人员，以及大型的吊装机具。安装周期短，可以有效缩短河道作业工期，在施工中避开降雨危害。

2.2 运行安全性高

气盾坝本身是一种刚柔相济的结构，对其进行应用可以使不确定的水环境得到缓解。同时，气盾坝不需要水橡胶坝强排、钢坝闸液压系统等，因此，在具体应用过程中不会因为断电原因导致塌落不充分或者坝体塌落不下的危险情况。并且，在结构上设置了手动启动，可以通过电动和手动两种方式将压缩的空气排除，从而确保泄洪工作的顺利进行。

2.3 提高了挡水能力

一般来说，水泥翻板闸设计挡水高度小于5m，自动开启水位高度小于0.5m；橡胶板的挡水高度都不超过5m，坝顶逆流作为小于0.5m。而从气盾的实际应用情况来看，其挡水高度已经超过了10m，在具体设计上并不会像翻板闸、橡胶坝一样受挡水高度限制，这使气盾坝的挡水高度得到了进一步提升。

3、气盾坝在玉龙湖气盾景观中应用的先进性

3.1 超前设计理念，先进科技手段

通过采用超前的设计理念和先进的科技手段，不仅为城镇河道景观气盾坝建设作好准备，也为城镇化建设需求提供了服务，取缔传统的橡胶坝、混凝土坝，改善以往橡胶坝、混凝土坝中的缺陷、运行等不足。其中钢闸门采用美国的设计理念，在我国长沙市进行指导生产、加工完成后运用于本项目；气囊采用先进科技成果，从美国进口，气囊由内、中、外三层组合而成，内层为聚酯纤维强化的合成橡胶，中层橡胶为单体合成橡胶，外层为抗臭氧及紫外线的混合物橡胶。通过研究对比，无论是材料组成还是物理机械性能均存在较大差异，均比传统的橡胶坝气囊要耐用，因此橡胶坝的坝袋无法替代气盾闸门的气囊。

3.2 自动气动控制系统

自动气动控制系统包括空气压缩机、干燥机、前后滤清器、储气罐、控制閥件、控制传感器、管道、附件等。我们对这些设备国产化的可行性进行了深入研究。经比较，空压机、干燥机、前、后滤清器、储气罐均可采用国内生产英格索兰公司的产品，不但能保证质量，而且还能大幅度降低投资。控制阀件、控制传感器等，目前国内同类产品质量还无法满足工程要求，因此采用进口产品。

3.3 气动闸维持河道净宽，过流能力强，确保汛期安全度汛

气动闸不需要中间闸墩连接，对河道宽度不受限制，组合式的结构可任意延长，适用于不同跨度的河道。气动闸在整个河道宽度范围内可完全倒伏，可实现大流量高效泄水。气动闸翼形门体和闸底胶链的设计亦使得泥沙、树枝、冰块、浮木及其它杂物容易流过，不会造成阻塞。气动闸的门体加筋板兼导流功能，可平顺水流并减少冲刷。

3.4 安全性能高

设备安全：埋件及充气管路为不锈钢材料，气袋寿命50年以上高分子材料，闸门热喷锌加封闭漆，空气压缩站系统为优质知名品牌产品。充分考虑的安全系数，保证了设备安全。气动闸优化模块设计，其整体材料制造要求质量高。气动闸完全倒伏不影响泄洪，特别对因洪水泛滥时引发的断电，仍可通过手动紧急排放气袋内空气实现安全泄洪。泄洪后，即使闸门上沉积污泥等杂物，仍不影响其正常运行。

4、玉龙湖气盾坝施工

4.1 管理总则

为有效控制气动盾形闸门安装过程中的质量标准，确保工程质量，结合工程实际，按照相关安装规范进行气动盾形闸门安装。

4.2 气动盾形闸门系统安装技术要求

4.2.1 安装范围及内容

气动盾形闸门系统安装包含埋件、钢闸门、气袋、电气设备及试运转等全部分为5个单元安装目录。工作内容包括设备的运行、卸车、开箱检查验收、出库、保管、组装、安装、清场以及为完成安装、试运转所必须的各种临时设施的制作、安装。

4.2.2 安装前的检查和清理

（1）安装前的检查

在进行各项设备及气袋安装前，应按施工图纸规定的内容，全面检查安装部位的情况，设备构件以及零部件的完整性和完好性。对重要构件和部件必须进行预拼装进行检查。

①埋件埋设部位一、二期混凝土结合面必须进行凿毛处理并冲洗干净；预留插筋的位置、数量必须符合施工图纸要求。

②按施工图纸逐项检查个安装设备的完整性。

③逐项检查设备的构件、零部件的损坏和变形情况如因外界原因造成个别部件变形或损坏的，要及时更坏其部件材料。