第六节　国内外同类产品技术水平分析

随着当代新材料,新工艺在水利工程上的推广应用,闸门的选型和布置在水利工程中甚为关键,正确的闸门选型对水利工程效益的发挥也更重要。气动盾形闸门系统是一种新型先进的低水头、大跨度的挡水建筑物,与传统常见的低水头、大跨度钢闸门(平面闸门和弧形闸门)、水力自控翻板闸和橡胶坝的应用方案相比,其优势明显,在现代水利工程建设应用中的具有很大的优越性。

与气动盾形闸门系统相比,传统直升式平面闸门及弧形闸门的共性表现为门体厚重,启闭力大、在河道上需要建造闸墩、工作桥,配置启闭机,坝基建设结构相应复杂,造价较高。钢闸门的连接方式大多均采用刚性连接,如遇洪水泥沙淤积或地震闸门变形,将影响闸门正常的启闭功能,无法实现安全泄洪,其主要适用于高水头的水利工程,低水头的水利工程则不够经济。气动盾形闸门系统很好地解决了传统钢闸门存在的不足和缺陷,气动盾形闸门的门叶采用翼型结构以及单元式模块设计,门体轻盈、重量轻,不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机等钢筋混凝土水上结构和启闭机械设备,闸坝地基也相对简单很多。较传统钢制闸门,可节省大量的水泥和钢材,缩短建造工期。气动盾形闸门系统安全可靠,其采用柔性连接抗震性能强,在一定的变形情况下依然可以正常运行,即使在遇到突发状况导致断电的情况下也可以完成闸门的开启,确保顺利泄洪。

气动盾形闸门系统很好地克服了橡胶坝严格选择坝址及河川整治的问题。气动盾形闸门系统建造时基本不需要前期的河川整治,因为闸门上游面采用钢盾挡水保护坝袋,坝袋不会因上游的各类漂浮物而损坏,从而节省了工程前期的投资。气动盾形闸门系统采用先进的组合式设计,在布置上不受河道宽度限制,即使在较宽的河道上,也无须设置中间闸墩、工作桥、维修廊道和启闭机设备,地基也相对简单,进一步降低了造价。

气动盾形闸门系统泄洪能力强,克服了传统水力自控翻板闸卡阻、阻水断面大及“拍打”现象的缺点,很好地解决了橡胶坝坝袋易被各种漂浮物划破损坏、底槛及泄水时坝袋阻水的问题。气动盾形闸门系统由若干模块化的盾形钢闸门及气袋组合而成,组合式的结构可任意延长,且中间不需要设置闸墩,可适用于不同跨度的河道。气动盾形闸门系统在整个河道宽度范围内可完全倒伏于河床底部,泄水面几乎与河道宽度一致,可实现大面积高效率泄水。气动盾形闸门系统翼型结构和闸底铰链的设计也使得泥沙、树枝、冰块、浮木及其他杂物容易流过,不易造成阻塞。气动盾形闸门系统的门体加筋板兼导流功能,可平顺水流并减少冲刷。气动盾形闸门系统采用破波等特殊设计,能够有效地防止震动,避免了震动对闸门造成的损坏。

气动盾形闸门系统安全性能高,解决了橡胶坝及水力自控翻板闸易被洪水冲垮、漫滩、漫坝、不能集中远程控制等问题。气动盾形闸门系统可完全倒伏于河床底部,不影响河道泄洪。气动盾形闸门系统启动速度快,当洪水来临时可迅速使闸门倒伏。气动盾形闸门系统设置有水位仪和开度仪等传感器,既可以采用自动方式控制水位也可以采用手动方式控制水位,特别是对因洪水泛滥时引发的断电,仍可通过手动控制方式紧急排放气袋内的空气实现安全泄洪,避免损失,安全可靠。泄洪后,即使闸门上沉积污泥等杂物,仍不影响其正常运行。

气动盾形闸门系统克服了钢闸门、橡胶坝及水力自控翻板闸生态环保性能差的弱点。气动盾形闸门系统气袋采用食品级材料制作,以压缩干净空气作为驱动,没有任何机械用油,不会造成水和周围环境的污染,环保性能好。气动盾形闸门系统可方便设置鱼道,完全倒伏在河底,无水位落差,不影响水生物的上下通过,可保持河道的生态连续性,有效维护生态环境。

气动盾形闸门系统与传统钢闸门、橡胶坝及水力自控翻板闸相比,其性价比好,使用寿命长。气动盾形闸门系统不需要启闭机械等设备,对土建基础要求不高,只需简单地基,不需设置中间闸墩和工作桥,无机械驱动,采用压缩空气作为动力,运行维护成本较低。气袋支撑的盾形钢闸门结构可以安全保护气袋本身,避免被浮木、泥沙、冰块等杂物的损伤,气动盾形闸门系统整体使用寿命可达到30年以上,其整体效率和使用寿命要比橡胶坝及水力自控翻板闸高出许多。

气动盾形闸门系统自动化程度高,故障率极低,操作简单,管理维护简便,克服了橡胶坝不能实现自动控制水位的弱点,解决了水力自控翻板闸管理维护的强度和闸门突然开启或者需泄洪时卡阻的安全隐患。气动盾形闸门系统在管理上,可实现了“少人值守”,可节省大量的人力和财力,其维护成本低。

气动盾形闸门系统采用组合式的设计,形成各自独立的模块单元,结构简单,抗震性能好。单元模块重量轻,一般都不需要大中型起重设备,安装较为省时省力,大大缩短气动盾形闸门系统建设周期。

从应用范围方面来对比,气动盾形闸门系统应用的范围也更加广泛。气动盾形闸门系统可在寒冷地区使用,在低温的情况下依然可以正常工作,可起到破除冰封、防凌汛的作用,其工作温度为-30～55C°之间。气动盾形闸门系统的应用,为低水头、大跨度水工闸门提供了新的设计思路,可以广泛运用到水力发电、引水河道、农田灌溉、防旱排涝、海防建设、大坝加高、河道改造及城市景观等工程。

气动盾形闸门系统在水利工程应用中,其构造简单、施工期短、环保性强、易于维护、使用寿命长、安全可靠,与传统钢闸门、水力自控翻板闸和橡胶坝相比,各方面的优势明显。气动盾形闸门系统为我国水利工程建设提供了新的设计理念,它的推广应用也将在我国水利工程建设中发挥出巨大的作用,其社会经济效益和生态效益显著。