液壓壩結(jié)構(gòu)及原理

液壓升降壩是一種采用自卸汽車力學原理，結(jié)合支墩壩水工結(jié)構(gòu)型式的 活動壩，具備擋水和泄水雙重功能。

液壓升降壩的構(gòu)造由弧形（或直線）壩面、液壓桿、支撐桿、液壓缸和液壓泵站組成。

用液壓缸直頂以底部為軸的活動攔水壩面的背部，實現(xiàn)升壩攔水，降壩行洪的目的。采用滑動支撐桿支撐活動壩面的背面，構(gòu)成穩(wěn)定的支撐墩壩。采用小液壓缸及限位卡，形成支撐墩壩固定和活動的相互交換，達到固定攔水，活動降壩的目的。采用手動推桿開關(guān)，控制操作液壓系統(tǒng)，根據(jù)洪水漲落，人工操作活動壩面的升降。

1、投資

壩面采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)上部的寬度只要求與活動壩高度相等，同時液壓系統(tǒng)較為復雜，因此，工程壩面部分成本較低?？偝杀局挥型纫?guī)格的氣盾擋水閘約十分之一。

2、適用范圍

活動攔水高度一般在3米左右，寬度受液壓管路壓力損失影響不易超過50m。一般平緩、淤積不嚴重，沉降小地質(zhì)條件的河床都行；基本不受漂浮物影響；放壩比較快速。

3、結(jié)構(gòu)堅固可靠，抗洪水沖擊能力強

該壩壩面升起后，形成穩(wěn)定的支撐墩壩結(jié)構(gòu)，力學結(jié)構(gòu)科學。不在河中設(shè)置支撐墩等任何阻水物體，活動壩面放倒后，壩體只高出原壩頂500毫米。排漂浮物效果較好。

4、維護管理費用較橡膠壩低

5、人造瀑布

壩體弧形設(shè)計（壩高5米以下采用鋼筋混凝土壩面，5米以上沒有工程實踐），上游水量較大時形成瀑布景觀。

門高（H）：1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m

單扇寬度：標準為6m

液壓混凝土升降壩是水利科技比較簡易的活動壩技術(shù)。它廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、漁業(yè)、船閘、海水擋潮、城市河道景觀工程和小水電站等建設(shè)。液壓升降壩力學結(jié)構(gòu)科學、不阻水、不怕泥砂淤積；不受漂浮物影響；在損失極小水量的情況下，就能很容易地沖掉上游的漂浮物，使河水清澈；放壩快速，不影響防洪安全；抗洪水沖擊的能力強。它攻克了傳統(tǒng)活動壩型的缺點，同時它又具備傳統(tǒng)壩型的所有優(yōu)點：它像橡膠壩一樣緊貼河床不阻水（比橡膠壩效果更好）；像翻板門壩一樣自動放壩行洪，任意保持水位高度；像水閘一樣堅固耐用。

液壓壩的支撐鎖定裝置隱患大

在正常擋水時，固定支撐桿起到支撐作用，主要承受來自壩面自身的重量與水壓力。支撐桿的解鎖由預埋在壩基的限位鎖定機構(gòu)組成。鎖定機構(gòu)由獨立的液壓系統(tǒng)控制動作，鎖定機構(gòu)通過支撐桿底部的液壓脫鉤解鎖。液壓壩得以降壩。但由于限位鎖定機構(gòu)處于壩面的下游絞軸附近，驅(qū)動解鎖的液壓缸管路復雜且位置分布不合理，時?？ㄋ阑虿荒軇幼?。導致行洪時不能降壩，以致造成事故。

降壩操作的前提條件是在液壓泵站通電情況下進行，如果暴雨等天氣條件下造成液壓系統(tǒng)斷電，那么降壩就不可能成立。

主液壓缸首先在液壓泵的工作狀態(tài)下，將壩面舉升一定高度，使得支撐桿對鎖定鉤不在施壓，然后小液壓缸將支撐桿推舉，主液壓缸收回，壩面下降，支撐桿滑出鎖定機構(gòu)。

液壓壩需人員住守管理

洪水暴漲達到設(shè)定的高度時，放壩行洪(該壩的自動放壩功能在無電，開關(guān)失控，液壓軟管破裂情況下不能保證及時放壩行洪)。液壓管路部件受到折彎接頭容易斷裂，導致壩面升降系統(tǒng)癱瘓損壞，更換需重新開鑿圍堰，維護管理費用幾乎重新建造，而產(chǎn)品設(shè)計使用壽命只有3~5年。壩面由于是混凝土，噴涂和防腐，抗水下凍融，基本2年就需要返修，活動壩面高度為固定支撐桿高度。

液壓壩無法檢修的問題

液壓壩主液壓缸的基座位于消力池的底部，全部的油管和軟管也位于消力池底部，而消力池長期是有淤積和常年水位的，如此檢修變?yōu)椴豢赡?，如果強行檢修，就需要截流—排空—清淤工程量可想而知，如果僅僅為了更換液壓缸軟管，代價就是在太大，所以造成無法檢修。

液壓壩在其活動范圍內(nèi)長期鎖定問題

由于洪水來臨，液壓壩不能降壩行洪問題日漸突出，液壓壩將部分工程的支撐桿取消--拿掉，由此便出現(xiàn)另外的安全隱患，無支撐桿后，主液壓缸本身是雙作用液壓缸，當作為長期支撐時，雖然液壓管路系統(tǒng)不向外漏油，但是雙作用液壓缸的兩個油腔之間會形成內(nèi)漏，無桿腔向有桿腔通過液壓缸活塞串油，這種內(nèi)漏對于長期的壩面支撐極為不利，壩面整體會緩慢下降，導致多扇壩面無法維持水平面，同時多扇壩面調(diào)節(jié)統(tǒng)一高度將變得十分困難。

薄板型混凝土液壓壩在水中侵泡耐久性問題

液壓升降壩耐久性在水下或者浸沒狀態(tài)下，將失去堅固優(yōu)勢， 活動的混凝土壩體抗震性將大大降低。

混凝土的滲透機理是水與混凝土表面接觸時，壓力差和毛細孔壓力不斷促使水分向混凝土內(nèi)部遷移。隨著水分遷移的深入，水與毛細孔壁摩擦阻力增大，滲水速度隨滲透深度的增加成比例下降。當水達到混凝土相反的一側(cè)時，毛細孔壓力就會改變方向，阻礙水分的滲出。若壓力差大于孔壁摩擦阻力和毛細阻力，則水將從混凝土相反的一側(cè)滴出；若壓力差小于摩擦阻力和毛細孔阻力，則水的遷移為毛細孔遷移，此時的遷移速度取決于混凝土背水面水分的蒸發(fā)速度。

1、 液壓升降壩壩體跨度大，結(jié)構(gòu)簡單，易于建造。

2、 液壓升降壩液壓系統(tǒng)操作靈活，可采用手動開關(guān)控制。

3、 液壓升降壩低水頭水力條件優(yōu)越。該壩可基本保持原河床，可暢泄洪水、上游堆積泥沙、卵石和漂浮物而不阻水。與傳統(tǒng)水閘及類似的橡膠壩相比，過流能力大，泄流量大。特別適用于橡膠壩不宜建造的多砂、多石、多樹、多竹和地區(qū)的河流?？梢哉{(diào)節(jié)壩高溢流，可控制上游水位和泄流量。

4、 液壓升降壩施工簡單，施工工期短，和傳統(tǒng)水閘相比，減少了閘墩、大量金屬結(jié)構(gòu)埋件及閘門啟閉設(shè)備，但是混凝土工程量復雜，初期投資節(jié)約設(shè)備資金，后續(xù)維護費用較高。

5、 液壓升降壩屬于低水頭擋水建筑物，廣泛使用于水利灌溉，城市美化環(huán)境等方面可形成寬闊的水面。