楊曉永 楊利霞 雷保壽

漢江是陜西漢中城市的靈魂和依托,近年，漢中先后建成了大部分城市堤防、漢江城市橋閘、天漢大橋等工程，基本形成了漢中一江兩岸東會客廳，在促進水生態(tài)文明建設(shè)和地方經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。但是，隨著龍崗大橋建成通車，大橋上下游河段枯水季節(jié)河灘裸露，嚴重影響了城市環(huán)境，為促進漢江生態(tài)修復(fù)，進而形成漢中一江兩岸西會客廳，推動漢中旅游、經(jīng)濟的全面發(fā)展，市委、市政府決定在龍崗大橋下游1.5km處建設(shè)二級蓄水閘一座。

水力自控翻板閘原理

二級蓄水閘根據(jù)其主要功能、防洪安全、漢江泥沙特性等因素選取了水力自控翻板閘、橡膠壩、平面鋼提升門三種壩型進行比較，水力自控翻板閘在相同的蓄水景觀長度、面積和庫容前提下，以工程造價低、運行管理無需人值守等特點明顯勝出，最終確定二級蓄水閘采用水力自控翻板閘壩形式。

水力自控翻板閘門的工作原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動，閘門利用水力和閘門重量相互制衡。當作用在閘門門葉上的水壓力與水流對閘門門葉的摩擦力對轉(zhuǎn)動中心力矩的和大于閘門門葉自重與運轉(zhuǎn)機構(gòu)的阻力對轉(zhuǎn)動中心的力矩之和時，閘門開啟度自動加大，直至兩組力矩和相等。閘門在新的開啟度位置保持平衡，反之亦然。

水力自控翻板閘的特點

①隨上游來水量的增加（或減少）而準確及時地自動加大（或減?。╅l門開度，無需人為操作，不需外加動力，投資省，造價低；②洪水過程結(jié)束后能準確及時地自動攔截洪水尾水，保住水資源，也為下游枯水期預(yù)留部分水量；③閘門啟動后，形成門頂、門底同時泄流，門頂溢流能使漂流物順利過閘，門底射流流速高，便于推移質(zhì)過閘；④同一樞紐上的所有翻板閘門基本能夠在水力作用下同步開啟，不會發(fā)生單寬流量集中的現(xiàn)象，有利于下游穩(wěn)定河床；⑤通過門頂、門底的水流相撞，可消耗一小部分余能，有利于消能防沖；⑥相鄰水力自控翻板閘門之間一般不需要設(shè)置閘墩，即使要設(shè)置閘墩，其間距也很大，一般達20~50m，而閘墩的厚度只有0.3~0.8m，基本不縮窄原河寬，因此對水流阻礙小，過流能力強；⑦基本不改變天然河流斷面上的單寬流量分布，不改變天然河流的河勢與泥沙輸運；⑧施工期短，水力自控翻板閘的面板、支腿、支墩等均為鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件，可與閘壩基礎(chǔ)同步進行構(gòu)件的預(yù)制工作，待閘壩基礎(chǔ)完成后即可進行安裝。

漢江水力自控翻板閘在漢中城區(qū)段的應(yīng)用

漢中城區(qū)段二級蓄水閘采用水力自控翻板閘壩形式。工程主要建設(shè)內(nèi)容為：在漢江左岸45+222.1m，右岸44+647.7m處（龍崗大橋下游1.5km處，與漢中市規(guī)劃建設(shè)的金牛路一致）建設(shè)水力自控翻板閘壩工程一座，正常蓄水位505.5m，共75扇C30混凝土預(yù)制閘門，閘門尺寸7.0m×3.0m（寬×高），閘壩總寬度530.2m，溢流凈寬525m，閘壩順水流方向97.3m，總庫容735.5萬m3,景觀水面長度3.94km，景觀水面面積188.8萬m2，總投資8 000余萬元。工程于2013年4月開工建設(shè)，預(yù)計2014年汛前主體工程完工，2014年年底全面竣工。

工程建成后，將大大改善漢中濱江區(qū)段的自然生態(tài)環(huán)境，但應(yīng)著重考慮好以下幾個方面：①為保護河道及翻板閘安全，應(yīng)嚴禁在城區(qū)河段采礦、采砂，盡早編制河道采砂規(guī)劃；②為維護水面清潔，建議城區(qū)污水集中到污水處理廠后，排到漢江橋閘下游；③翻板閘運行初期，加強閘址及上下游河道的河勢監(jiān)測，汛前對閘門進行檢修，確保汛期防洪安全。

水力自控翻板閘門原理獨特，運行安全，施工簡便，造價合理，尤其是自動啟閉，自控水位準確，運行省人、省事、省時、省力，針對當前水資源短缺，防洪安全責任重大，可廣泛應(yīng)用于城市河道的綜合治理工程中，值得大力推廣。