目前在河道中常用的挡水建筑物有:
1、混凝土结构水力自控翻板闸门
混凝土结构水力自控翻板闸门的工作原理:当上游水位超过正常蓄水位10—20cm时,随着水位的上升闸门在水力作用下自动逐步开启,水位越高,开启量越大,直至全开;当水逐渐流出,水位开始下降,降至低于正常蓄水位时,闸门完全关闸。水力自控翻板闸门要求一定高度的启动水位,全开所需的水位更高。开启和关闭过程中容易被水中杂物卡在传动机构部分,而且需要在无水状态下才能清理下部杂物,否则闸门无法完全关闭,产生严重漏水。由于完全利用水力作用工作,难以实现人工调配水位。
2、混凝土结构自控液控双作用翻板闸门
混凝土结构自控液控双作用翻板闸门是从水力自控翻板闸门发展而来,也就是在水力自控翻板闸门的基础上增设液压系统,克服水力自控翻板闸门的被动启闭方式,可以实行人工干预闸门的开启和关闭,这种闸门还是难以避免被水中杂物卡住,但是由于可以利用液压系统来操控闸门,因此清理漂浮物变得非常容易,下部杂物的清理也容易些。
3、橡胶坝
橡胶坝为用夹布橡胶做成密封袋状物,将此固定在堰顶,工作时将水、油或气作为工作介质输入内腔,使它鼓起,达到蓄水的目的;常用的一般是充水作为工作介质,当需要泄水时,只要将内部工作的水排放一部分或全部,即可达到泄水的目的。橡胶坝虽然可以进行人工调配水位,但容易被异物刺破和易老化,运行中水位的波动易使坝袋磨破,耐久性差,修复费用高,修复周期长。由于充水和放水都需要开启大功率水泵,运行费用较高;坝袋内的水放出时还污染河道。
4、提升式闸门
利用启闭设备如卷扬机、液压装置、螺杆装置等,将闸门门叶放下时即可蓄水,提升闸门门叶到需要的高度时,水从门叶底部流出,实现泄水的目的。提升式闸门克服了水力自控翻板闸门和橡胶坝的缺点,可根据需要实现人工调配水位,经久耐用,但是一般均为钢结构制造,由于设计原理的要求,结构跨度大,门体厚度大,闸门还需要提升至一定高度,以免受到洪水中物体的冲撞,钢材用量大,造价高,建设周期长,水封容易损坏,更换成本高。
翻板门坝的比较: 液压升降坝比拦水闸和橡胶坝的建造成本低,管理费用小。使用寿命在五十年以上,而橡胶坝只能使用十几年。液压升降坝***了传统的活动坝型的所有缺点,同时它又具备上述三种坝型的所有优点:它像橡胶坝一样紧贴河床不阻水;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。所以,它是全世界*的活动坝型:1)液压升降坝比拦水闸和橡胶坝的建造成本低得多,管理费用小得多,工期短得多。使用寿命在五十年以上,而橡胶坝只能使用十几年。2)翻板门坝存在很多缺点。主要有:一是阻水,经不住特大洪水的冲击;二是易被漂浮物卡塞或上游淤积不能自动翻板而影响防洪安全;三是洪水过后,翻板门再关上时被异物卡住,造成大量漏水,不得不放光库水,进行人工清理,不仅费时费力,还造成水的大量流失,减少了发电量。3)液压升降坝将上述传统的活动坝型的所有缺点一扫而光。同时它又具备上述三种坝型的所有优点:它象橡胶坝一样紧贴河床不阻水;象翻板门坝一样自动放坝行洪,任意保持水位高度;象拦水闸一样坚固耐用,所以,它是全世界*的活动坝型。4)液压升降坝力学结构科学,可任意调节拦水高度,活动拦水高度可以达到十米以上;宽度不限;任何地质条件的河床都行;不在河中设置支撑墩等任何阻水物体,不影响防洪安全;坝体美观,弧形设计,坝面可喷色彩、图案;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。以上特点,使该坝型具备全面替代橡胶坝、拦水闸和翻板门坝的切实可行性。