伊通河综合治理新型拦河建筑物

刘 健 许本成

（吉林省四平市水利勘测设计研究院 吉林四平 300456）

1 工程概况

伊通河发源于伊通满族自治县河源镇青顶山，流域面积1108km2，流经全县4个镇即河源镇、营城子镇、伊通镇、马安镇，汇入长春市新立城水库。伊通河伊通县沿岸，是全县国民经济发展的主要地带，伊通河系饮马河流域较大支流汇入第二松花江，属松花江水系。伊通镇是伊通满族自治县县委县政府所在地，该工程保护城区面积28.8km2。

工程建设的任务是以防洪为主，兼顾排涝，并结合城市发展、市政交通、环境美化、旅游景观、生态保护等，是一项综合整治工程。

为彻底改善伊通河生态环境，对整个流域进行综合治理，进一步营造水面景观，带动沿岸经济相关产业的发展，力求提高工程的综合效益，使伊通河工程实现碧水绿带生态效应，设置拦河建筑物，拦蓄河水。

2 拦河建筑物优化

2006年已批复的伊通河综合治理原设计采用橡胶坝，橡胶坝是以高强力合成纤维为骨架，内外涂敷橡胶为保护层，制成坝袋。止水效果好，抗震性能强，结构简单，安装速度快，工期短等优点，但橡胶坝方案在特大洪水的发生时坍坝较缓慢，只能破袋泄洪，二是易被漂浮物破坏，耐久性差。

而液压升降坝具有如下优点：

1）成本低

液压升降坝总体成本低于同等规格的水闸、橡胶坝。活动坝部分与普通翻板门相同，比液压翻板门低。固定堰顶部的宽度只要求与活动坝高度相等，因此，总体工程投资低。

2）液压升降坝结构坚固可靠，使用寿命长

升起坝面后，形成一个稳定的支撑墩坝结构，一个固定的三角支撑，力学结构最科学，抗洪水冲击的能力强。使用寿命50年以上。

3）液压升降坝的泄洪能力强

活动坝面放倒后，坝面只高出固定堰顶部20cm，泄洪效果好。即使是特大洪水，也基本没有影响。行洪过水、冲砂、排漂浮物效果都好。

4）液压升降坝自动化程度高

采用浮标开关控制，操作液压系统，达到无人管理，根据洪水涨落，实现活动坝面的自动升降。

5）密封止水效果好，维护管理费用低

液压升降坝的密封止水好，部件经久耐用，更换容易，费用不大。

6）坝形美观，人造瀑布

坝体可以采用弧形设计。坝面可喷色彩、图案。活动坝面高度可随意调节。有漂浮物时，只要操控一下液压系统，即可轻松地冲掉，使河水清澈。上游水量较大时形成瀑布景观和水帘长廊奇观，可供游人观赏。通过人工操作，可以任意升降活动坝体，使人造瀑布产生花样动感，形成新的旅游看点。

对以上两方案进行方案比较，列表如下：

表1 闸型方案比较表

液压升降坝较橡胶坝＋冲砂闸投资约减少300万元，所以从经济、运行、管理等方面，液压升降坝都具有优势，所以优化选择液压升降坝。

3 液压升降坝工作原理

1）采用一排液压缸直顶以底部为轴的活动拦水坝面的背部，实现升坝拦水，降坝行洪的目的。

2）采用一排滑动支撑杆支撑活动坝面的背面（注：工程照片上采用的是H形活动双杆支撑，以后工程都采用滑动单杆支撑更牢固），构成稳定的支撑墩坝。

3）采用联动钢铰线带动定位销，形成支撑墩坝固定和活动的相互交换，达到固定拦水，活动降坝的目的。

4）采用浮标开关，控制操作液压系统，达到无人管理，根据洪水涨落，实现活动坝面的自动升降。

4 液压升降坝建成后对河道的影响

坝底板较主河槽抬高0.3m，对河道其它断面均无影响。液压升降坝建成后，河道水面线基本无变化。所以对河道行洪基本无影响。

坝建成蓄水后，改变河道天然流态，影响下游水文站正常观测。可将水文站移至河道上游观测。

5 液压升降坝运行原则

运行原则：控制水位为240.80m。当坝前水位低于控制水位240.80m，即河道来流量Q＜261m3／s时，液压升降坝正常挡水；当坝前水位高于控制水位240.80m，即河道来流量Q＞261m3／s时，降坝行洪。

6 40＋750液压升降坝工程总体布置

1）上游连接段。进口段钢筋混凝土护坦长10m，坝护坦底高程为237.74m，底板厚0.5m。钢筋混凝土护坦前设100m防渗铺盖，结构为0.3m厚石笼、0.1m厚碎石、二布一膜。进口边墙结构形式同标准护岸段。

2）坝段。设计坝高为1.5m，坝段长4.5m。坝底板高程为238.04m，高于主槽0.3m。

3）消力池段。坝消能方式选用底流式消能，消力池段长7.5m。消力池采用挖深式，消力池底板高程236.84m，池深0.9m，池长7.5m，池底板厚0.6m。

4）海漫段。消力池末端设20m海漫，结构为0.3m厚石笼、0.1m 厚碎石、无纺布一层，末端设1.5m深防冲齿墙及0.5m宽抛石。海漫段挡墙同下级标准段挡墙。

5）控制室设计。控制室设于堤防左侧，面积为20m2，砖混结构，做为操作控制、管理及电器仪表设置使用。

7 稳定及结构计算

表2 坝底板正常运用时抗滑稳定计算成果表

结论：抗滑稳定。

基底应力计算计算公式及方法同防洪墙。计算结果见下表。

表3 液压升降坝完建期底板荷载应力计算成果表

基础应力均小于地基允许值，且不会发生不均匀沉降。

8 结论

升降坝是一种新型的蓄水建筑物，成本低、使用寿命长、液压升降坝的泄洪能力强、液压升降坝自动化程度高、坝形美观，运行效果好，可为其他工程提供经验和借鉴。