江西省赣抚平原灌区“十四五”续建配套节制闸方案分析

2023-11-11孙容

陕西水利 2023年11期

孙容

（江西省建洪工程监理咨询有限公司,江西南昌 330000）

1 引言

节制闸工程是灌区工程续建配套工程建设的重要组成部分。节制闸工程闸址选取需要同整个工程规划建设、功能需求相结合,合适的闸址位置对工程投资、施工建设、后期维护等影响较大,在工程实施前期需要提高重视程度。节制闸闸型是影响工程建设的另一个重要因素,目前,节制闸闸型较多,且均应用广泛,在工程实施过程中需要结合工程实际情况,选取合适的节制闸闸型以满足工程要求[1-3]。

2 工程概况

赣抚平原灌区是一座以抚河为水源、通过焦石、柴埠口引水枢纽引水的大型灌区,灌区设计灌溉面积119.30 万亩,现状有效灌溉面积117.36 万亩,实际灌溉面积为116.4 万亩,根据规定,赣抚平原灌区工程等别为Ⅱ等,工程规模为大（2）型。

3 节制闸闸址选择

3.1 进口节制闸闸址

渡槽进口节制闸位于西总干渠岗前渡槽进口上游,闸址距离岗前渡槽进口约208.0 m。渡槽进口节制闸的功能为调节渡槽内水位。渡槽进口节制闸轴线选择主要考虑进水条件和与现状西总干渠两岸的衔接。根据现场查勘情况,结合现状管理站,考虑整体规划建筑景观风格,水闸集控房、倒虹吸进水闸、渡槽进口节制闸,尽量保持在一条轴线上,轴线与西总干渠中心线正交。因此,渡槽进口节制闸闸址主要根据倒虹吸进水闸闸址确定。

3.2 出口节制闸闸址

渡槽出口节制闸位于西总干渠岗前渡槽出口下游,闸址距离岗前渡槽出口约136.0 m。渡槽出口节制闸的功能为调节渡槽内水位。渡槽进口节制闸轴线选择主要考虑进水条件、总干一支渠取水、三干渠取水和与现状西总干渠两岸的衔接。根据现场查勘情况,岗前渡槽出口节制闸可布置在三干灌溉闸至总干一支灌溉闸之间或总干一支灌溉闸至渡槽出口扩散段之间。工程投资较为紧张,方案一和方案二均可避免拆除重建三干灌溉闸。

方案一：三干灌溉闸取倒虹吸出口回水、总干一支灌溉闸取渡槽内的水,当渡槽检修时,在渡槽出口扩散段临时堆放沙袋,开启渡槽出口节制闸,使总干一支灌溉闸取倒虹吸出口回水。

方案二：三干灌溉闸及总干一支灌溉闸均取倒虹吸出口回水,虽然渡槽检修时,能保证总干一支渠不断流,但节制闸的施工会破坏渡槽出口扩散段边墙,甚至可能危及渡槽结构安全；另外,方案二闸址紧邻整个施工场区的主入口,设计拟在该处架设临时施工便桥,保证整个施工期间的交通畅通,如节制闸闸址选在该处,临时施工便桥只能往下游架设,施工交通布置不便于车辆通行。因此,出口节制闸闸址推荐方案一。

4 渡槽进、出口节制闸闸型方案设计比选

方案一：平面垂直提升门闸型

常规闸型,利用启闭机垂直提升启闭闸门,采用滑块或定轮支承。闸门宽度、高度及通航要求均满足,采用垂直提升可靠性高、造价低,闸门和启闭机运行维护方便,对基础沉降要求低,底槛与渡槽底齐平,基本无淤积,但需设一排启闭机房横跨西总干渠。

方案二：气盾闸

气动盾闸是在引进国外先进技术的基础上,成功研发的一种新型的水利设施,其兼具橡胶坝和钢闸门的优点,刚柔并济,同时集生态、环保、节能于一身,气动盾形闸门系统主要由钢闸门、气袋、埋件、空气压缩系统和控制系统组成。系统结构原理是：利用空气压缩的原理,通过对气袋的充气或排气,使闸门升起或倒伏。可维持特定的水位高度,设计水位内实现任意水位高度的调节。气盾坝后期管理较复杂,维修费用较高。

方案三：升卧门闸型

常规门型,利用启闭机垂直提升启闭,由铅直提升逐渐转向水平卧倒,采用悬臂轮支承。闸门宽度、高度及通航要求均满足,采用垂直提升后卧倒的方式启闭可靠性高,水工及金结造价低,闸门和启闭机运行维护方便,对基础沉降要求低,底槛与渡槽底齐平,基本无淤积,闸门锁定时处于平卧状态,可降低闸门启闭机排架的高度,减少门叶受风面积和提高抗震性能,同样需设一排启闭机房横跨渠道,本工程可结合岗前渡槽建筑物的特点对启闭机排架及机房进行景观布置设计,同时与倒虹吸进出口闸建筑物保持一致,使整个工程的景观效果协调。

方案四：液压升降坝

液压升降坝采用液压系统推动升降杆控制坝体启闭,坝体采用钢结构,坝面升起后由液压杠支撑,受力良好,坝面抗冲击能力强,事故率低,可人工控制或自动感应水位控制。坝面放倒后仅高出底板20 cm,行洪过水、冲砂、排杂效果均较好,造价经济。管理房占地较少,可通过远程控制及自动控制两种方式进行,运行管理方便。液压升降坝坝面升起以后可形成低水瀑布（水帘）,水体景观效果较好。

方案五：弧形旋转下卧门闸型

由弧形挡水门叶结构、两侧支臂,穿墙轴等组成,由布置在闸顶的液压启闭机通过驱动两侧支臂旋转完成弧形闸门的旋转启闭。闸门宽度、高度及通航要求均满足,输水渠道无建筑物横跨,景观性好,门叶结构及启闭机检修维护均可在闸墩顶完成,维护方便,但底部需设较深的弧形门库,易淤积,且两侧支臂及穿墙轴检修维护不便,整个闸室要求较长,造价较高。