鋼壩閘和橡膠壩的比較
根據(jù)當(dāng)前社會(huì)對(duì)城市水利建筑物建設(shè)要求較高的實(shí)際情況，為了水閘壩的安全性和可靠性，我單位對(duì)國(guó)內(nèi)及國(guó)際上橡膠壩的使用情況及效果和鋼壩閘使用情況及效果進(jìn)行了大規(guī)模的調(diào)研，比較得出如下結(jié)論：
一、使用壽命
鋼壩閘的設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)50~60年，當(dāng)前國(guó)際上最長(zhǎng)壽命的閘為近百年。國(guó)內(nèi)最早的福建小溪電站為1958年建成至今仍在使用，同樣的鋼結(jié)構(gòu)在解放前就開始使用一直運(yùn)用至今的案例到處都有。而權(quán)威部門根據(jù)室內(nèi)測(cè)試資料和工程實(shí)踐初步判定橡膠壩的使用壽命10~15年就必須更換一次壩袋。至今國(guó)內(nèi)第一條橡膠壩的壽命未超過15年，上世紀(jì)我國(guó)東北地區(qū)建的許多橡膠壩已拆除，2005年位于廣西東筍電站建的橡膠壩也已拆除改建鋼閘門。一次鋼壩閘的投資等于四次橡膠壩的投資（中間大量建設(shè)輔助工作不算）。
二、損壞及維修
(1)人為破壞造成的損壞
橡膠壩容易受到尖利和有尖角物體的損壞，在容易遭受到由于無知或惡意破壞而造成的嚴(yán)重的重復(fù)損傷的地方不應(yīng)安裝橡膠壩。
2)洪水過后的殘骸造成的損壞，景觀的影響
由于洪水過后遺留的各種殘骸，諸如民用設(shè)施與建筑材料這類尖利的物體很可能對(duì)壩體的上游面造成損傷。微小處的漏氣易于修復(fù)，然而，如果漏氣面積很大，例如建筑物的碎石造成的漏氣，修復(fù)起來比較困難。且遺留的各種殘骸在壩上給景觀帶來極大影響，目前每次塌壩后運(yùn)行單位派員進(jìn)行擦洗，工作量較大。
(3)放氣水造成的損壞
放氣水期間，橡膠壩體可能會(huì)由于緊靠壩下游面的尖利物體所刺破。
(4)磨損造成的損傷
壩體的振動(dòng)、壩與河床以及與兩岸的摩擦，以及漂浮的各種垃圾都可能導(dǎo)致壩的摩損。
(5)火造成的損壞
1、火也許是對(duì)橡膠壩最為不利的潛在危害因素。火可引起大范圍的壩體損壞，而修復(fù)大面積的壩體有時(shí)是不可能的。對(duì)于很重要的壩，可行的辦法是提供備用橡膠壩，以便在出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，能迅速替換。
2、鋼性閘門它本身屬性決定上述情況都不會(huì)發(fā)生。在此我們對(duì)鋼性閘門進(jìn)行了細(xì)致的分析，現(xiàn)在閘門的運(yùn)轉(zhuǎn)件采用特殊復(fù)合材料MGA、MGB，該種材料在水下運(yùn)行若干年無需加潤(rùn)滑油，也不會(huì)銹蝕。
3、最近有資料報(bào)導(dǎo)山東臨沂市城防工程小埠東攔河橡膠壩運(yùn)行五六年，就壩體已維修了三次，費(fèi)用高達(dá)600萬元（其它未計(jì)算），而鋼性閘門約三十年左右進(jìn)行一次防腐即可。
三、運(yùn)行情況
1、運(yùn)行時(shí)間橡膠壩是通過充氣或充水達(dá)到升壩的目的，正常需要2~3小時(shí)才能完全升或塌壩，時(shí)間較長(zhǎng)。而鋼性閘門采用啟閉機(jī)啟閉，運(yùn)行速度可達(dá)1~2m/分鐘，該工程我單位計(jì)算不超過2分鐘即可完成開閘和閉閘。這樣可有效的保證突發(fā)洪水時(shí)能及時(shí)泄洪。 橡膠壩會(huì)隨著使用次數(shù)和年份的增加而使用充氣（水）、排氣（水）時(shí)間增長(zhǎng)，因?yàn)閴蝺?nèi)和管道內(nèi)會(huì)結(jié)垢的原因。
2、運(yùn)行可靠性
（1）由于橡膠壩存在泄漏，原因是橡膠膜交聯(lián)、刺傷、管道聯(lián)結(jié)缺陷以及緊固系統(tǒng)和施工質(zhì)量，故要不斷經(jīng)常性的充氣，否則會(huì)出現(xiàn)過了一段時(shí)間壩泄氣（水）自動(dòng)塌下來的現(xiàn)象，有時(shí)河道內(nèi)水流干都不知道，造成一定損失，而鋼壩閘采用機(jī)械鎖定，當(dāng)閘門開啟關(guān)閉或調(diào)節(jié)水位時(shí)經(jīng)常角度都可鎖定，不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。
3、振動(dòng)性
橡膠壩設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定溢流不能超過1250px，否則將出現(xiàn)跨壩事件，而鋼壩閘可有效的克服這一缺陷，可以長(zhǎng)時(shí)間大流量的從壩頂溢流形成瀑布效果。
四、安全可靠性分析
橡膠壩一般須建一座供氣站或水泵房，管路多且復(fù)雜，而鋼壩閘門僅僅配套二臺(tái)集成式啟閉機(jī)，該種型式啟閉機(jī)是一種新型啟閉機(jī)型式，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，無須油管、泵站等附屬設(shè)施，另該種啟閉機(jī)配備了手動(dòng)裝置，若由于停電或其他故障可以手動(dòng)操作可以手動(dòng)操作，操作力只需5kg。這樣可以有效的保證塌壩時(shí)能塌壩，立壩時(shí)能立壩，安全性極高。
橡膠壩一般難實(shí)現(xiàn)集中網(wǎng)絡(luò)控制，而鋼閘門（壩）可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的自動(dòng)化控制，網(wǎng)絡(luò)控制在全球任一互聯(lián)網(wǎng)都可控制。
五、冬季冰凍問題
橡膠壩根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》和實(shí)際使用情況，冬季一旦結(jié)冰就必須做好刨冰工作，否則將對(duì)橡膠壩的質(zhì)量造成致命的損壞，而刨冰工作完全依靠人工完成，既耗時(shí)又耗力，且給管理帶來極大的不便。到春天解凍時(shí)，冰凌不能在橡膠壩上溢流，結(jié)實(shí)而鋒利的冰塊很可能把橡膠壩劃破。 鋼壩閘可以輕松安全的度過冬季，一般情況鋼壩閘比儲(chǔ)蓄水位高出幾十公分，所以到了冬季，將鋼壩閘傾斜一定角度，此時(shí)若結(jié)冰，冰層可以沿著斜角向上延伸，從而有效的釋放水解冰的膨脹力，這樣鋼壩閘不會(huì)受到任何破壞，相當(dāng)于正常的河邊胸墻。另由于鋼材本身的堅(jiān)硬特質(zhì)，每年春天的凌汛均可以完全在壩頂泄洪。
六、防腐問題
鋼壩閘表面是按照《水利水電鋼閘門制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》進(jìn)行熱噴鋅，附著力極強(qiáng)，權(quán)威機(jī)構(gòu)研究結(jié)果表明，沙的流速≤8m/s，不會(huì)對(duì)鋅層構(gòu)成破壞，且據(jù)了解一般河流的流速不可能達(dá)到這個(gè)速度。
七、淤積問題
鋼壩閘是一種特殊結(jié)構(gòu)的水閘形式，它沒有底門槽和側(cè)門槽，是門葉圍繞底軸心放置的結(jié)構(gòu)。上游止水壓在圓軸上，當(dāng)門豎起或倒下時(shí)，止水不離圓軸的表面，始終保持密封止水狀態(tài)；側(cè)面止水同樣的原理，止水面始終不離開側(cè)胸墻（不銹鋼埋件），故淤沙（泥）不會(huì)影響鋼壩閘門的開啟和關(guān)閉。
針對(duì)淤積較嚴(yán)重的地區(qū)，一般在閘前設(shè)擋沙（泥）檻和喇叭口。一是為了有效的擋住大的石塊，二是當(dāng)塌壩泄洪時(shí)，提高閘門位置的流速，可有效的讓泥沙、水混合物直接隨洪水沖至下游。
北方地區(qū)一般情況立壩蓄水是該閘的主要功能。立壩時(shí)間較長(zhǎng)易淤積，但是鋼壩閘是圍繞底軸向下游傾倒，故塌壩時(shí)淤積的泥沙被水流沖向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我們會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪嗌澈糠治龀鲇卸嗌倭康挠偕常啵⑼ㄟ^淤沙（泥）量計(jì)算出啟門時(shí)需要的啟閉力，充分考慮到啟門時(shí)克服淤沙（泥）的力量。
八、能耗的對(duì)比
100m橡膠壩的用電負(fù)荷量最少需要功率100kw/小時(shí)左右，第次升壩時(shí)間約為2-3個(gè)小時(shí)。
100m的鋼壩閘的啟閉只需要4臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，每臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的額定最大功率為15kw。這樣100m的鋼壩閘用電負(fù)荷量只需功率60kw/小時(shí)左右。每次升壩時(shí)間約為2-3分鐘。
鋼壩閘比橡膠壩每年節(jié)省了相當(dāng)大的用電量。
底橫軸旋轉(zhuǎn)閘門（鋼壩）與水力自動(dòng)翻板閘門的方案比較
（一）、泥沙淤積對(duì)啟門影響
由于自動(dòng)翻板閘門采用中間支鉸結(jié)構(gòu)，門前泥沙力矩為啟門阻力距，有時(shí)致使水力到開啟閘門，因此在閘門下游往往需要增加啟閉輔助設(shè)備，即便是如此也很難保證啟閉自如的效果，因?yàn)槟嗌秤俜e量常常難以預(yù)測(cè)。而鋼壩是向一側(cè)傾倒淤積或石頭等雜質(zhì)對(duì)壩的升和塌無法形成阻擋，它的淤積力矩為塌壩動(dòng)力矩，更利于塌壩，更利于泄洪順利進(jìn)行，不至于導(dǎo)致上游被淹沒的情況發(fā)生（請(qǐng)參考圖示）。
（二）關(guān)門受阻
當(dāng)自動(dòng)翻板閘門打開一段時(shí)間，上游水位下降后，需要自動(dòng)關(guān)門時(shí)，如果這時(shí)泥沙、石頭淤積在閘門的底部或樹枝等浮游硬物卡在轉(zhuǎn)動(dòng)支鉸部位時(shí)，閘門就無法自動(dòng)關(guān)閉，只能等到上游水放盡，人工清淤后，閘門才能復(fù)位，而此時(shí)上游河底已露出水面（難看），重新蓄滿水需要很長(zhǎng)時(shí)間或很多費(fèi)用，但鋼壩應(yīng)急泄洪后，根據(jù)上游來水情況，當(dāng)達(dá)到上游需要設(shè)定水位時(shí)，啟動(dòng)鋼壩的驅(qū)動(dòng)裝置，可以隨時(shí)立壩蓄水，門體及附近是否有淤積（包括樹干、樹枝或其他雜物）對(duì)立壩沒有任何影響（請(qǐng)參考圖示）。
關(guān)門受阻 底橫軸旋轉(zhuǎn)閘門與翻板閘門對(duì)比
（三）影響泄洪斷面
一般情況，自動(dòng)翻板門因?yàn)榭紤]到依靠自重翻門，所以門體制作比較厚，當(dāng)翻倒泄洪時(shí)，中間形成一道很厚的阻水面，有時(shí)厚度達(dá)到1m，嚴(yán)重影響泄洪斷面，當(dāng)上下游水位較大時(shí)，易造成將閘門沖走，而鋼壩是向下游傾倒，倒下后壩體在壩底板高層以下，不會(huì)形成阻水現(xiàn)象（請(qǐng)參考圖示）。
影響泄洪斷面 底橫軸旋轉(zhuǎn)閘門與翻板閘門的比較
（四）脈動(dòng)（拍打現(xiàn)象）
自動(dòng)翻板閘門在運(yùn)行過程中的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，閘門受泄水量和風(fēng)浪的影響，門前水位往往在變化之中，而閘門隨著門前水位的變化，力系失衡后，閘門的開度也不斷發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使閘門產(chǎn)生越來越大幅度的擺動(dòng)，以致不能控制，從而使閘門失衡。出現(xiàn)“拍打”現(xiàn)象時(shí)，易導(dǎo)致閘門壩坎結(jié)構(gòu)毀壞，大大縮短翻板門的壽命，甚至使閘門、門基礎(chǔ)全部毀壞。而鋼壩可以有效的避免這一系列現(xiàn)象的發(fā)生。
（五）、設(shè)備安全運(yùn)行
自動(dòng)翻板閘門由于其工作原理是由水壓與自重平衡的作用，使門體自動(dòng)打開，不受人為控制。加上各種運(yùn)行條件的不一樣，門開關(guān)的時(shí)間人為難以把握。而下游一旦有人畜或其他臨時(shí)建筑，在沒有任何征兆通知，上游就翻壩泄洪，有很多安全隱患。而底橫軸旋轉(zhuǎn)閘門（鋼壩）塌壩與升壩都是人為控制。安全性很高。
