气盾坝
一、 产品简介
气盾坝主要由钢制盾板、气囊、埋件、空气压缩系统和控制系统组成,利用空气压缩原理,通过对气囊充排气,使盾板升起与倒伏。闸门全关闭时蓄水,并可实现特定水位高度的调节;在超过设定水位时, 允许闸顶溢流并形成瀑布景观。闸门全开时,门体可全部倒卧在河底,高效行洪、泄水,充分恢复河道生态断面,满足生物回游和通航要求。其原理图及实物图如下所示:
降坝泄洪时,盾板将气囊完全覆盖,气囊与流水、沙石、冰凌完全隔开,气囊也不因流水的拍打、震动产生磨损,气囊处于更安全的保护环境。
三、 主要特性
1.结构简单、安装便捷
气盾坝采用单元化、模块化的设计结构,又无需上部建筑和中墩。为此,不仅工程建设费用低,建设周期短;安装也无需大型吊装机具和大量安装人员。
2.安全性能高
设备安全:基础软连接等核心部件采用了六倍于钢丝强度的芳纶丝材料,强度具备充分的保障。埋件及充气管路为不锈钢材料,气囊为寿命50年以上高分子材料,气囊的柔性支撑和面支撑结构,缓解了各种过坝漂浮物的冲撞。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。
使用安全:盾板在任何运行态下,都对气袋具备充分的保护:浮木、浮冰、滚石、泥沙只能从盾板之上流过,不对支撑气囊产生破坏,同时也能防止人为的破坏。气动闸埋件均布在地基混凝土中,受力状况非常理想。 无论河道跨度多大,中间可不设闸墩,不影响泄洪。特别是在洪水泛滥引发断电情况下,也可手动放气实现闸门的快速倒伏安全泄洪。保证了气动闸使用安全。
维护安全:运行故障极少,无需经常涉水进行维修、维护,运行维费用低。
3.可控性强
气盾坝无需橡胶坝、液压翻板坝的强排系统,无因断电或故障造成塌落不下的危险;设手、自双动排气阀,借助流水的压力,手动和电动都可排出气囊内压缩空气,随时降坝;洪汛期间,特别在意外断电时,仍可随时手动降坝、安全泄洪。气盾坝一般20-30分钟内可完成升降坝,充排时间短,有利于及时避开突发性来水的威胁。
4. 不卡挂和维护少
气盾坝门体的整体结构,确保洪汛过后不造成大量漂浮物的卡挂,也不造成运行过程中的卡阻,涉水的维修、维护极少;气囊支撑的钢板可以完全保护气囊本身,避免被浮木、砾石、冰块等杂物的破坏,与橡胶坝相比,使用寿命较长,可保证在30年以上。每一个气囊是相互隔离,独立控制,即使有一气囊受损,其它闸门仍能维持运行功能,不会造成整体溃坝。
5. 不受河宽限制、高效泄水、行洪和清淤能力更强
整套闸门系统拦河宽度不受限制,可完全倒伏在河底无水位落差且中间不需要闸墩,泻水面几乎与河道宽度一致,可实现大面积高效率泄水。降坝行洪时,盾板可紧贴基础底板,不阻水;通过分段降坝和快速降坝,提高下泄水流速度,可加大排砂、排淤能力。因此,气盾坝也是结构最简单、效率最高冲砂闸。
6.挡水和过水能力突出
气盾坝实际应用的挡水高度已达8米,挡水能力远超出橡胶坝、液压坝、翻板闸等对设计高度的限制。气囊的设计承载力为10—15kg/cm2,正常运行的工作压力为0.7—1.8kg/cm2 ,设计安全系数高达10-15倍。汛期半坝运行的坝顶溢流高度不限;汛后又可快速恢复蓄水运行。为此,也大幅突破了橡胶坝、液压钢板闸汛期必须降坝运行的限制。在4-8米活动坝中,气盾坝是最佳坝型。
7.使用寿命长
气盾坝核心部件的气囊,运行过程中始终处于钢盾板的保护之下,不但避免了日光和紫外线的直接照射,而且不受水流冲刷、砂石磨损。气囊支撑的钢闸门可以完全保护气囊本身,使用寿命长,理论寿命超过50年。可保证在30年以上。 性价比很高。
8.抗震和对基础适应能力强
气盾坝没有刚性、精密的机械运转系统,运行中不存在机械变形或故障,对基础要求不高。
与基础的柔性连接结构,运行中不会因基础变形,造成系统失控和丧失运行能力。因此,气盾坝在所有活动坝中,其抗震能力最强。雅安青衣江震后的河道景观坝、电站的大坝加固、加高均选择新型气盾坝。
9.景观效果更佳
气盾坝在溢流时具有更好的挑流效果,能形成更为美丽、壮观的瀑布景观、可以为城市、景区等增添亮丽的风景。
10.生态环保,契合生态水利长远发展理念
气盾坝自身没有任何液压油、润滑油等机械用油,气袋原料采用食品级材料,以压缩干净空气作为驱动,不使用任何污染物,不会造成水和周围环境的污染,是更具环保性能的产品。
降坝时盾板紧贴基础底板,能满足鱼类上下正常通行,具备船闸、生物通道(鱼道)、生态流量三位一体化的生态功能,是目前唯一具备搭载多项生态设计理念和功能的新坝型。