工程科技 ・２６３・ 弧形液压升降坝技术在大石桥市淤泥河河道综合 治理中的应用 李书博，王广慧ｚ刘元锋 （１、辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳１１０００３ ２、辽宁省大石桥市水利建筑设计院，辽宁大石桥１１５１００） 摘要：城市河道治理已经成为提升城市品味的重中之重，通过大石桥市弧形液压升降坝设计实例，通过对比橡胶坝、水力自控翻板 闸及钢坝闸门阐述液压升降坝的技术特点，结合北方地区论述液压升降坝设计时应注意的问题，为城市河道修建拦河建筑物提供设计参 考。 关键词：液压升降坝；城市河道；拦河建筑物 ２．２技术特点 １辽宁省城市河道治理技术现状 城市河道是承载城市文明与繁荣的重要载体，城市河道治理 弧形液压升降坝与其它常见拦河建筑物对比表见表１。 也成为千百年来治水工作的一个重点。河流曾经是吸引人类聚集 弧形液压升降坝具有以下特点： （１）投资。坝面采用钢筋混凝土结构，基础上部的宽度只要 的源泉，人类文明发祥的摇篮，它既是城市非常重要的组成部分， 也是流域水系的组成部分。现代社会，城市河道综合治理是一项 求与活动坝高度相等。同时液压系统简便，因此，工程成本较低。 （２）结构性能。坝面升起后。形成稳定的支撑墩坝结构，力 系统工程，它涉及面广，并且制约因素多，如何开发利用和保护 原生态并秉承可持续发展的新理念对其进行综合治理，关系到城 学结构科学，抗洪水冲击的能力极强。市河道综合治理工程的成败。 ’ （３）泄洪能力。活动坝面放倒后，坝面只高出基础约２０ｃｍ， 近年来随着辽宁省改善城市环境，城市河道景观化建设步伐 达到与橡胶坝同样的泄洪效果，行洪、冲沙、排漂效果良好，而 的加快，城市河道治理已经成为提升城市品味的重中之重，尤其 且，遭遇特大洪水也不会对结构造成损坏。 是河道内的水景观建设更是河道治理的～大重点，城市景观的点 （４）自动化：采用浮标开关控制，操作液压系统，可以达到 睛之笔。为形成水景观，就必然要在河道内修建拦河建筑物，储 无人值守，管理方便。 蓄水面，打造景观水面。 （５）维护管理：部件经久耐用，更换容易，维护管理费用较 综合省内城市河道治理的经验，很多工程中均修建橡胶坝、 省。 水力自控翻板闸及钢坝闸门来拦蓄尾洪，打造景观水面。大量工 （６）美观：坝面可喷色彩、文字、图案：活动坝面高度可随 程实践经验表明，上述三种拦河建筑物形式，从力学结构、建设 意调节、演示；上游有漂浮物时，只要操控一下液压系统，即可 成本、使用寿命、建成后泄流能力、自动化控制、止水效果及景 轻松地冲掉，使河水清澈：上游水量较大时形成瀑布景观和水帘 观效应上均有这样或那样的缺陷，而弧形液压升降坝的问世有效 长廊奇观．可供游人观赏。 的解决了上述问题，成为拦河建筑物领域内一项革命性成果。 淤泥河流域面积７４．３９ｋｍ。，主河道长２１．４３ｋｍ，平均比降 ３．１１‰。流域上游属于丘陵地带，河床宽５～ｌＯｍ；中游一带为大 石桥市老城区，河道内垃圾堆放、污水横流，地势高差较平坦， 河床宽度５～１５ｍ；下游为平原，两侧堤防部分均有不同程度破坏， 河床宽３０～９０ｍ左右，整条淤泥河河道为梯形断面，大部没有护 坡。本次工程治理范围为淤泥河干流南外环桥至哈大铁路桥，全 长９．１ｋｍ。 ２液压升降坝设计原理及技术特点 ２．１设计原理 以大石桥市淤泥河弧形液压升降坝为实例。大石桥市弧形液 压升降坝位于大石桥市三山路桥附近，坝高２．５ｍ（挡水位），坝 长２０．Ｏｍ，设计河底比降０３％，河道设计标准为５０年一遇洪水， 河道设计流量２１２ｍ３／ｓ。工程于２０１ １年年底竣工，经调试运用， 效果良好，能够达到预期设计目的，为大石桥市城市淤泥河河道 综合治理划下浓重的一笔。 液压升降坝的构造由弧形（或直线）坝面、液压杆、支撑杆、 液压缸和液压泵站组成。基本原理： 图１弧形液压升降坝断面结构示意图 （１）采用液压缸直顶以最底部为铰链轴的活动拦水坝面的背 ３北方地区液压升降坝设计中应注意的问题 部，实现升坝拦水，降坝行洪的目的。 北方地区由于受到季节因素，在进行液压升降坝设计时应注 （２）采用滑动支撑杆支撑活动坝面的背面，构成稳定的支撑 意以下问题： 墩坝。 （１）冰冻问题：由于北方特殊的季节因素，进入冬季后拦河 （３）采用小液压缸带动限位机构，挡住（或放开）滑动支撑 建筑物便停止运用，坝面下游泡在水中的液压缸极易受到冻胀破 杆下部的滑轮的运动，形成支撑墩坝固定和活动的相互交换，达 坏，导致液压杆变形，来年建筑物运行受到影响。这就要求在设 到固定拦水，活动降坝的目的。 计时充分考虑冻涨因素，避免冻胀破坏。同时，设计时应考虑钢 （４）采用浮标开关，控制操作液压系统，达到无人管理，根 筋混凝土弧形闸门冬季受冰剪切破坏的问题。 据洪水涨落，实现活动坝面的自动升降，也可通过电脑进行远程 （２）子堤稳定设计：由于北方河流大多为山区河流，这样的 控制，实现一控多管。弧形液压升降坝断面结构示意图见图１。 河道河底比降大，流速快，冲击力也大。按照南方已成工程实例， 作者简介：王广慧（１９５９一），男，辽宁大石桥人，工程师，现任大石桥市水利建筑设计院院长。 ・２６４・ 工程科技 表ｌ弧形液压升降坝与其它常见拦河建筑物对比表 （３）管理房设计：液压 升降坝控制系统为一台或几 台液压控制系统，这就使得 管理房的规模变得比较小。 在进行管理房位置布置设计 时，通视问题与油路布置是 设计关键，既要满足操作者 在管理房内通过窗户可以看 到全部坝面以便于操作，又 要满足油路管道最短，避免 运行时产生时滞，影响泄 洪。 ４结论 大石桥市弧形液压升降 坝２０１ １年完工，调试运行 后效果良好，达到预期设计 目的。弧形液压升降坝力学 结构科学、建设成本较低、 使用寿命较长、运行可靠、 维护方便、止水效果好、景 观效果显著等诸多优点，且 已有厂家生产定型产品，产 品质量稳定，安装方便，在 全国河道治理中应用越来越 广泛。工程实践表明，弧形 液压升降坝在设计和运行过 程中应不断总结经验，对弧 液压升降坝坝面底铰链轴部位建成后通过包裹素混凝土防止铰链 形液压升降坝结构进行改进和优化，从而设计出使用范围广的新 轴遇水腐蚀，但在北方由于河道自身原因问题，不能采用上述办 型的弧形液压升降坝，使水力白控翻板闸门在城市河道治理Ｔ程 法处理，设计时应考虑对子堤配筋，使之与坝底板结合在一起。 中将会发挥更大的作用。 （上接１８Ｏ页）饮，在陋巷，人不堪其忧，回也不改其乐。贤哉， 其间不能以寸。”口孟子认为“贤父兄”应该对自己的子弟进行家 回也！”』 Ｉ庭教育。对那些没有德行的，教之以德。对那些没有才干的。教 孟子也ｌ认为在学习过程中如果真要有所得，一定要持之以恒， 之以才，如果没有“贤父兄”的教导，那人和人之间的好与坏也 专心致志。他反对“一曝十寒”的学习态度。他举了一个掘井半 就没有什么差别了。 结语 途而废的例子来教育大家，他说： “有为者辟若掘井，掘井九仞 而不及泉，犹为弃井也。”［２１在学习过程中除了持之以恒，还应专 毫无疑问，孔子和孟子都是伟大的教育家，他们不仅发展和 心致志，不然连下棋这样的小技艺都学不好。孟子说： “使弈秋 传播了中国古代的文化，还通过弟子把他们的育才思想也一代一 诲二人弈，其一人专心致志，惟弈秋之为听。一人虽听之，一心 代的传了下来，这些光辉的思想不只是对中国，也对世界教育事 以为有鸿鹄将至，思援弓缴而射之，虽与之俱学，弗若之矣。” 业的发展做出了杰出的贡献。 所以说“知识是个封闭的富矿，打开它的大门要靠顽强的意志和 参考文献 １】【魏 何晏．十三经注疏・论语注疏【Ｍ】．北京：中华书局，１９８０． 持之以恒的努力，要有‘衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴’的 【精神。” 【２］［汉］赵岐．十三经注疏・孟子注疏【Ｍ】．北京：中华书局，１９８０． 孔予和孟子都重视对人才的培养，在育才思想上也有很多异 【３］杨伯峻．论语译注【Ｍ］．北京．中华书局，２００９。 ｆｍ同Ｔ之外，但我们也应该看到二者的育才思想还有一些不同之 】［汉１司马迁［Ｍ］．北京：中华书局，１９５７． 处。 ｆ５】杨伯峻．孟子译注【Ｍ】．北京：中华书局，２００９． 首先，思想的表达方式不同。孑Ｌ子在表达自己观点时语言很 【６］谢祥皓。孟子思想研究［Ｍ１．山东：山东大学出版社，１９８６． 简洁，在｝１＝是直接说理。而孟子则不同，在孟子的言论中故事、 例子较多，充满激辩色彩。这是南于孔子和孟子所处时代的不同 造成的。孔子生活在春秋末年，当时虽有儒、墨显学之争，但当 时主要是摆观点，只要能说清楚自己的主张就行。而孟子生活在 战同时代，当时正处于社会大变革时期，面对“处士横议”的情 况，孟子当然要分析各家的思想主张，并且研究掌握一定论辩的 技巧，以便在以后的论辩中维护儒家学说。所以他说： “圣王不 作，诸侯放恣，处士横议，杨朱、墨翟之言盈天下・…－．予岂好辩 哉，予不得已也。”ｆ２１ 其次，孟子除了提倡学校教育外，还主张重视家庭教育，这 是孔子所没有提及的。孟子说： “中也养不中，才也养不才，故 人乐有贤父兄也。如中也弃不中，才也弃不才，则贤不肖之相去，