钢坝闸门与橡胶坝方案比较

钢坝闸门与橡胶坝方案比较

--扬州楚门机电设备制造有限公司

根据当前社会对城市水利建筑物建设要求较高的实际情况，为了提高水闸、坝的安全性和可靠性，扬州楚门机电设备制造有限公司对橡胶坝和钢坝在国内外的使用情况及效果进行了大规模的调研比较，得出如下结论：

一、 使用寿命

钢坝的设计使用寿命达50—60年。当前国际上钢制闸门最长寿命的为近百年国内最早的福建小溪电站为1958年建成，至今仍在使用，而刚结构工程建筑在解放前就开始使用一直运用至今的案例到处都有。权威部门根据室内测试资料和工程时间初步判定橡胶坝的使用寿命为10-15年，一旦到期就必须更换一次坝袋。至今国内未有一条橡胶坝的寿命超过15年，上世纪我国东北地区建的许多橡胶坝现已拆除，2005年位于广西东笋电站建的橡胶坝也已拆除改建钢制闸门。

二、 损坏及维护

1. 坝的损坏

（一）橡胶坝

（1） 人为破坏造成的损坏

橡胶坝容易受到刀等工具的破坏，在容易收到人为破坏或河道内尖角物较多的地方不宜安装橡胶坝

（2） 洪水过后的残骸造成的损坏，一级对景观的影响

由于洪水过后遗留的各种残骸—诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤，导致漏气。微小处的漏气可以修复，但如果漏气面积较大，修复起来就比较困难。另外，每次升坝或者塌坝后各种残骸遗留在坝袋上给景观带来极大影响，运行单位每次都必须派员进行擦洗，工作量较大。

（3） 放（气）水造成的损坏

放气（水）期间，橡胶坝体可能会被紧靠坝下游面的尖利物体刺破。

（4） 火造成的损坏

火是对橡胶坝最为不利的潜在危害因素之一。火可引起大范围的坝体破坏，而修复大面积的坝体有时是不可能的。对于很重要的坝，可行的办法是提供备用橡胶坝，以便在出现严重损坏时，能迅速替换，但这样会造成运行成本大大增加

（二）钢坝 钢坝闸门本身属性决定了上述情况都不会发生。

2. 坝的维护

钢坝闸门的运转件采用的特殊复合材料，该种材料在水下运行若干年无需添加润滑油，也不会锈蚀，闸门本体也只需在三十年左右进行一次防腐即可。 而橡胶坝的维护成本非常高，最近有资料报导山东某工程拦河橡胶坝运行五六年，坝体就已经维修三次，费用高达600万元（其他未计算）。

三、 运行情况

1、 运行时间

橡胶坝是通过充气或充水达到升坝目的的，正常需要2-3小时才

能完成升坝或塌坝，时间较长，并且因为坝内和管道内会结垢等

原因，橡胶坝充气（水）、排气（水）时间还会随着使用次数和

年份的增加而不断增长。而钢坝闸门采用启闭机启闭，运行速度

可达1-2米/分钟，一般工程不超过2分钟即可完成升坝或塌坝。这样可有效的保证突发洪水时能及时泄洪和泄洪后能及时蓄水。

2、 运行可靠性

因为橡胶交联、刺伤、管道联结缺陷以及紧固系统和施工质量不

达标等问题的存在，橡胶坝容易泄漏，故要不断经常性的充气（ 水），否则会出现一段时间内坝泄气（水）自动塌下来的现象，

甚至河道内水流干都不知道，造成一点损失。而钢坝采用液压驱

动，具有锁定功能，当塌坝、升坝和调节水时任意角度都可锁定，不会发生移动，另外还可选配我公司生产的机械锁定。

3、 坝顶溢流

橡胶坝设计规范中明确规定溢流不能超过50cm，否则将易出现

垮坝事件，而钢坝可以克服这一缺陷，可以长时间大流量地从坝顶溢流形成瀑布效果。

4、 自动化程度

橡胶坝一般难以实现集中网络控制，而钢坝可以实现先进的自动化控制和网络控制，可以在全球任一互联网控制。

四、 安全可靠性分析

橡胶坝一般须建一座供气站或水泵房，管路多且复杂，而钢坝仅仅配套两台驱动装置，该种驱动装置采用新型驱动型式，它结构简单，操作方便，无需油管，泵站等附属设施，若发生停电或其他故障可以使用我公司生产的专用手动装置，进行手动操作，操作力只需5kg。这样可以有效地保证需要塌坝时能塌坝，需要立坝时能立坝，安全性极高。

五、 冬季冰冻问题

橡胶坝根据设计规范和实际使用情况，冬季一旦结冰就必须做好刨冰工作，否则将对橡胶坝造成致命的损坏，而刨冰工作完全依靠人工完成，既耗时又耗力，给管理带来极大的不便。到春天解冻时，冰棱不能在橡胶坝上溢流，否则结实而锋利的冰块很可能把橡胶坝划破。

钢坝则可以轻松安全地度过冬季。由于钢材本身的坚硬特性，和我公司制造钢坝的特殊工艺，每年春天解冻时，冰棱可以安全地在坝顶溢流泄洪。

六、 防腐问题

钢坝表面按照《水利水电刚闸门制造标准规范》进行热喷锌，附着力极强，权威机构研究结果表明：沙的流速≤8m/s时，不会对锌层构成破坏，一般河流的流速不可能达到这个程度。

七、 淤积问题

钢坝是一种特殊结构的坝闸形式，它没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕地轴心旋转的结构。上游止水压在圆轴上，当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴的表面，始终保持密封止水状态；侧门止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙（一般采用大理石），故淤沙（泥）不会影响钢坝的升坝和塌坝。

针对淤积较严重的地区，一般在坝前设挡沙（泥）槛和喇叭口，一是为了有效地挡住大的石块，二是当塌坝泄洪时，提高坝口位置的流速，可有效地让泥沙、水混合物直径随洪水冲至下游。

在北方地区，立坝蓄水是钢坝的主要功能。立坝时间较长时容易产生淤积，但是钢坝是围绕地轴向下游倾倒的，故塌坝时淤积的泥沙被水刘冲向下游，不可能形成阻塞。另外，行洪后我们会根据当地的泥沙含量分析出有多哦是淤沙（泥）沉淀在门体上，并通过淤沙（泥）量计算出升坝时需要的升坝力，充分考虑到升坝时克服淤沙（泥0的重力）。

八、 能耗的对比

100m的橡胶坝的用电负荷两最少需要功率100kw左右，每次升坝时间约为2-3小时，耗电两约为200-300kwh，有的工程为了长期升坝，需要点击不间断工作。

100m的钢坝的升坝和塌坝只需要4台驱动装置，没台驱动装置的额定功率为13kw。这样100m的钢坝用电负荷只需功率60kw左右。每次升坝时间约为2-3分钟，耗电量约为2-3kwh，升坝后点击即停止工作。 钢坝闸比橡胶坝每年节省了相当大的用电量。

九、 影响泄洪断面

橡胶坝设计规范要求坝的底坎高20cm，并且由于塌坝时橡胶坝内的水不能完全放尽，会形成不低于20cm的高度，两者相加塌坝时橡胶坝会在河流断面形成不地狱40cm的阻水断面，严重影响泄洪流量。而钢坝无此影响。