液压坝结构及原理

液压升降坝是一种采用自卸汽车力学原理，结合支墩坝水工结构型式的 活动坝，具备挡水和泄水双重功能。

液压升降坝的构造由弧形（或直线）坝面、液压杆、支撑杆、液压缸和液压泵站组成。

用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。采用滑动支撑杆支撑活动坝面的背面，构成稳定的支撑墩坝。采用小液压缸及限位卡，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。采用手动推杆开关，控制操作液压系统，根据洪水涨落，人工操作活动坝面的升降。

1、投资

坝面采用钢筋混凝土结构，基础上部的宽度只要求与活动坝高度相等，同时液压系统较为复杂，因此，工程坝面部分成本较低。总成本只有同等规格的气盾挡水闸约十分之一。

2、适用范围

活动拦水高度一般在3米左右，宽度受液压管路压力损失影响不易超过50m。一般平缓、淤积不严重，沉降小地质条件的河床都行；基本不受漂浮物影响；放坝比较快速。

3、结构坚固可靠，抗洪水冲击能力强

该坝坝面升起后，形成稳定的支撑墩坝结构，力学结构科学。不在河中设置支撑墩等任何阻水物体，活动坝面放倒后，坝体只高出原坝顶500毫米。排漂浮物效果较好。

4、维护管理费用较橡胶坝低

5、人造瀑布

坝体弧形设计（坝高5米以下采用钢筋混凝土坝面，5米以上没有工程实践），上游水量较大时形成瀑布景观。

门高（H）：1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m

单扇宽度：标准为6m

液压混凝土升降坝是水利科技比较简易的活动坝技术。它广泛应用于农业灌溉、渔业、船闸、海水挡潮、城市河道景观工程和小水电站等建设。液压升降坝力学结构科学、不阻水、不怕泥砂淤积；不受漂浮物影响；在损失极小水量的情况下，就能很容易地冲掉上游的漂浮物，使河水清澈；放坝快速，不影响防洪安全；抗洪水冲击的能力强。它攻克了传统活动坝型的缺点，同时它又具备传统坝型的所有优点：它像橡胶坝一样紧贴河床不阻水（比橡胶坝效果更好）；像翻板门坝一样自动放坝行洪，任意保持水位高度；像水闸一样坚固耐用。

液压坝的支撑锁定装置隐患大

在正常挡水时，固定支撑杆起到支撑作用，主要承受来自坝面自身的重量与水压力。支撑杆的解锁由预埋在坝基的限位锁定机构组成。锁定机构由独立的液压系统控制动作，锁定机构通过支撑杆底部的液压脱钩解锁。液压坝得以降坝。但由于限位锁定机构处于坝面的下游绞轴附近，驱动解锁的液压缸管路复杂且位置分布不合理，时常卡死或不能动作。导致行洪时不能降坝，以致造成事故。

降坝操作的前提条件是在液压泵站通电情况下进行，如果暴雨等天气条件下造成液压系统断电，那么降坝就不可能成立。

主液压缸首先在液压泵的工作状态下，将坝面举升一定高度，使得支撑杆对锁定钩不在施压，然后小液压缸将支撑杆推举，主液压缸收回，坝面下降，支撑杆滑出锁定机构。

液压坝需人员住守管理

洪水暴涨达到设定的高度时，放坝行洪(该坝的自动放坝功能在无电，开关失控，液压软管破裂情况下不能保证及时放坝行洪)。液压管路部件受到折弯接头容易断裂，导致坝面升降系统瘫痪损坏，更换需重新开凿围堰，维护管理费用几乎重新建造，而产品设计使用寿命只有3~5年。坝面由于是混凝土，喷涂和防腐，抗水下冻融，基本2年就需要返修，活动坝面高度为固定支撑杆高度。

液压坝无法检修的问题

液压坝主液压缸的基座位于消力池的底部，全部的油管和软管也位于消力池底部，而消力池长期是有淤积和常年水位的，如此检修变为不可能，如果强行检修，就需要截流—排空—清淤工程量可想而知，如果仅仅为了更换液压缸软管，代价就是在太大，所以造成无法检修。

液压坝在其活动范围内长期锁定问题

由于洪水来临，液压坝不能降坝行洪问题日渐突出，液压坝将部分工程的支撑杆取消--拿掉，由此便出现另外的安全隐患，无支撑杆后，主液压缸本身是双作用液压缸，当作为长期支撑时，虽然液压管路系统不向外漏油，但是双作用液压缸的两个油腔之间会形成内漏，无杆腔向有杆腔通过液压缸活塞串油，这种内漏对于长期的坝面支撑极为不利，坝面整体会缓慢下降，导致多扇坝面无法维持水平面，同时多扇坝面调节统一高度将变得十分困难。

薄板型混凝土液压坝在水中侵泡耐久性问题

液压升降坝耐久性在水下或者浸没状态下，将失去坚固优势， 活动的混凝土坝体抗震性将大大降低。

混凝土的渗透机理是水与混凝土表面接触时，压力差和毛细孔压力不断促使水分向混凝土内部迁移。随着水分迁移的深入，水与毛细孔壁摩擦阻力增大，渗水速度随渗透深度的增加成比例下降。当水达到混凝土相反的一侧时，毛细孔压力就会改变方向，阻碍水分的渗出。若压力差大于孔壁摩擦阻力和毛细阻力，则水将从混凝土相反的一侧滴出；若压力差小于摩擦阻力和毛细孔阻力，则水的迁移为毛细孔迁移，此时的迁移速度取决于混凝土背水面水分的蒸发速度。

1、 液压升降坝坝体跨度大，结构简单，易于建造。

2、 液压升降坝液压系统操作灵活，可采用手动开关控制。

3、 液压升降坝低水头水力条件优越。该坝可基本保持原河床，可畅泄洪水、上游堆积泥沙、卵石和漂浮物而不阻水。与传统水闸及类似的橡胶坝相比，过流能力大，泄流量大。特别适用于橡胶坝不宜建造的多砂、多石、多树、多竹和地区的河流。可以调节坝高溢流，可控制上游水位和泄流量。

4、 液压升降坝施工简单，施工工期短，和传统水闸相比，减少了闸墩、大量金属结构埋件及闸门启闭设备，但是混凝土工程量复杂，初期投资节约设备资金，后续维护费用较高。

5、 液压升降坝属于低水头挡水建筑物，广泛使用于水利灌溉，城市美化环境等方面可形成宽阔的水面。