（内蒙古乌海市节约用水办公室，016000，乌海）

      摘 要：纳仁河整治工程金属结构的规模、型式、主要技术参数和布置方案。 
      关键词：纳仁河整治工程 金属结构 设计

      1、概述 
      乌海市纳仁河位于乌海市海勃湾城区南部，自东南向西北流入黄河，该河是城区南部山洪的泄洪通道。河道右岸保护着乌海市城区，左岸为乌海市新区中期发展范围，现状沟宽150~450m，由于沟床淤积抬高，使个别沟段的沟道高程接近城市建设用地高程，大量的采砂和垃圾倾倒，挤占沟道断面，严重影响沟道排洪，存在安全隐患，进行纳仁河整治工程对保障城市安全和美化城市环境的复合功能将起到十分重要的作用。
     本次整治工程总体方案为：河道分为三槽，中间为泄洪槽，宽度50 m，两岸为景观槽，宽度50 m ~100m。治理段共布置闸桥结合挡水建筑物4座，泄洪槽内挡水建筑物采用液压下翻板闸门（底铰转动式），景观槽蓄水建筑物采用浆砌石溢流堰。
      纳仁河整治工程金属结构设备主要分布在1，2，3，4号水闸，水闸布置在拦河坝的中央。1号水闸设有3孔泄洪闸， 2，3，4号水闸各设有4孔泄洪闸，每孔泄洪闸各设一个工作闸门，主要承担泄洪和维持景观水深的任务。工作闸门形式均为底铰式下翻板门。闸门运行方式为动水启闭。采用双吊点液压启闭机操作。
      金属结构设备包括：底铰式下翻板门15套，液压启闭机15套。金属结构设备总工程量约934.5t,主要金属结构设备技术参数及工程量见附表。
    2、水闸功能
      泄洪闸布置型式为开敞式，要求整个枯水季节包括冬季闸门正常挡水，挡水水头3.5m。在雨季汛期来临预报有雨时闸门提前放低0.5m。洪水可从闸顶泄流，当水位超过闸顶1m时，闸门再放低0.5m继续泄洪，当水位超过闸顶1.5m时，此时需要闸门完全开启泄洪。当有特殊要求时，闸门需要一次性全部开启。闸门关闭时水头不大于1.5m。
      3、闸门的布置
闸门布置形式为底铰式下翻板闸门，1号水闸工作门孔口尺寸为16.8mX3.5m，设计水头为3.5m，选用2X1000kN(持柱力，下同)/ 2X500kN（拉力，下同）液压启闭机操作，工作行程4.7m，全行程5m。2，3，4号水闸工作门孔口尺寸均为12mX3.5m，设计水头为3.5m，选用2X800kN(持柱力，下同)/ 2X400kN（拉力，下同）液压启闭机操作，工作行程4.7m，全行程5m。运用方式为动水启闭，在闸墩上设有闸门全关电动推杆锁定机构。门体和埋件可以在开启状态下进行检修和维护。
      4、下翻板闸门设计
      4.1门叶结构
      闸门由门叶焊接件、支臂焊接件、止水装配件、支铰装配件和侧轮装配件组成。门叶结构由面板、边梁、主横梁、水平次梁、纵隔板组成。门叶材料为Q235-D，面板支承在主横梁、水平次梁、边梁组成的梁格上。主横梁边梁上，边梁通过门底支铰、支臂、液压启闭机及闸墩侧墙的锁定装置把荷载传递给闸墩侧墙和底坎。边梁为箱形梁断面、主横梁与纵隔板为组合工字梁断面。
      4.2止水装置
      底封水采用I型橡皮，侧止水采用L型橡皮。依靠水压在橡皮上产生的压力使得橡皮自动压紧止水面。橡皮材料采用氯丁橡胶防50#，其物理性能满足SL74-95的要求。所有止水联接均采用热胶粘合。止水装置所用紧固件材质均为不锈钢。
      4.3支铰装置
     闸门支铰的铰链设在闸门底部，铰座设置在闸底板上，启闭时闸门绕支铰转动。支铰轴承采用自润滑复合材料并加密封保护。铰座材料采用ZG310-579。
      4.4闸门锁定布置
      在闸墩上设有闸门全关电动锁定机构。全关锁定机构采用电动推杆穿轴式锁定，电动推杆电机的防护等级不低于IP68，靠电机驱动电动推杆移动来进行闸门全关锁定。
      4.5闸门埋件
      闸门埋件由侧轨焊接件、底坎焊接件、底座装配件和锁定装置预埋件组成，侧轨焊接件外露表面采用不锈钢复合钢板，底坎焊接件外露面采用Q235-D，底座中铰座材料采用ZG310-570，铰座预埋件材料性能等级不低于5.8级，其余埋入混凝土部分的材料均选用Q235-B。
      5、启闭机设计
       1号水闸工作门由2X1000kN/ 2X500kN--5m双吊点卧式液压启闭机操控。2，3，4号水闸工作门由2X800kN/ 2X400kN--5m双吊点卧式液压启闭机操控。
      5.1启闭机布置
       液压启闭机由油缸、油缸轴承座、启闭机埋件、液压泵站、管路及附件、电控设备等组成。油缸的吊头和闸门的吊耳板连接，油缸轴承座固定于闸墩牛腿的启闭机埋件上。液压泵站布置在水闸旁的启闭机泵房内，压力油经沿闸墩和交通桥敷设的液压管路进入油缸，实现闸门的启闭。
      液压泵站采用旁置式结构，检修、维护方便，电气控制柜置于液压泵站旁，便于操作。1号水闸三扇工作闸门，分别由三套液压启闭机控制，液压泵站布置在一侧岸边，由3套油泵电机提供动力，采用两主一备运行方式，即允许两扇工作闸门同时对称启闭，然后再启闭另一扇闸门。
       2，3，4号水闸布置方式相同，均为四套液压启闭机分别控制四扇工作闸门。两套液压泵站分别布置在两侧岸边，每套液压泵站由2套油泵电机提供动力，采用一主一备的运行方式，即一扇工作闸门启闭后，再启闭另一扇闸门。
      5.2液压启闭机设计
      为满足双吊点液压启闭机的同步要求，采用由单向阀和调速阀组成的桥式双向节流调速回路和比例调速阀的纠偏控制方式。为保证同步纠偏的精度，油缸的行程测量装置采用内置式位移传感器，其误差小于1mm；并采用进口防水型接近开关作为上、下极限位置保护。液压启闭机与闸门全关电动锁定机构采用连锁控制。液压启闭机电气采用现地PLC控制，设有现地操作盘柜，并留有远方控制通讯接口，需要时可远方集中控制。
      6、结束语
      金属结构设备对于工程防洪行洪的安全运行、事故保护及效益的发挥起着举足轻重的作用，其规模、型式、主要技术参数和布置方案是否科学合理，不容忽视。
      纳仁河整治工程金属结构设备的总体布置和选型充分考虑了工程本身的特点，设计原则、设备选型、选材及布置方案符合现行设计规范，并考虑了金属结构设备投入运行后的维护和检修条件，在满足工程运行要求的前提条件下，尽量优化设计，新材料的合理使用，也降低了工程投资。 对于其他类似的工程而言，本工程金属结构设计所选方案具有指导意义。