1 工程概况
松江区地处长江三角洲，位于上海市郊西南部。银河是贯穿松江新城北片圩区东西向的骨干引、排水河道。银河东泵闸位于银河入通波塘的河口处，工程兼顾防洪、排涝、水资源调度以及生态环境建设。泵闸由“单孔8m节制闸+6m
3/s泵站”组成。其中，节制闸闸门采用人字门，泵站采用2台3m
3/s的潜水轴流泵，泵闸布置型式为“泵+闸+泵”。
2 设计特色
2.1 闸址选择满足城市风貌和交通规划的综合要求
新建的银河东泵闸需满足防洪、除涝、水资源调度以及游艇通航，同时还要与周边银泽路相协调，与周边高层小区建设相配套。在收集了相关松江水利风景区规划、道路规划、地质以及水文等资料，经分析比选后最终确定闸址距河口约90m处，满足规范要求，并兼顾景观和交通的综合要求。
2.2人字门结构的优化
上海市中小型水闸常用的闸门为平板门。平板门一般为直升门或者升卧门，闸门上升高度有限，对通航净空有一定的限制。本工程有游艇通过的要求，且游艇净高暂未确定，因此，本工程选用上部净空高度没有限制的人字门，并对传统人字门进行了优化设计。
（1）门叶采用封闭式浮箱体，减轻自重
人字门在开、关运行中，承受门体自重、壅水及风压力。门体运行状态下承受风、水压力作用产生的变形均为弹性变形，而门体自重作用下产生的变形不能消除。为了减少承重底枢的负荷及减少门体自重产生的变形，本次门叶除了常规设计外，下部门叶封闭了部分区格，利用封闭腔浮力以消减闸门自重对底枢的倾倒转矩。闸门结构详见图1。
（2）通过增设插销式锁定装置，减小启闭机的支撑力，加强闸门和启闭机的安全
传统人字门的闭合均由启闭机完成，门体上无其他支撑点。由于启闭机仅作用在闸门的一个作用点上，长此以往容易造成该点处的应力集中，造成闸门破坏。当内河水位很高时，闸门承受的水压力增加，一旦管理不善会导致机毁门扭的事故。本次设计为了解决这个问题，在传统人字门上增加了插销式锁定装置，增加闸门上的受力点，加强闸门、启闭机使用安全性，详见图2。
如图2所示，在人字门背面接口处设置三排插销板，每块板上设置一个插销杆，三个插销杆连接到一根主动杆上。同时，在底枢上设门轴装置，边墩与门叶设铰链装置。关门时，两扇门上凹凸带孔的插销板碰和。当内河水位高时，由启闭机按下插销杆，形成一个类似于门锁的锁定装置，增加了闸门上的受力点，将内外河水头差形成的力传递至门体与锁定装置上，减少了闸门启闭机的支撑力，使闸门和启闭机使用更牢靠安全。开门时，则用门顶上的启闭机拔出插销杆即可。通过这个原理简单但充满创意的锁定装置，增加了闸门和启闭机的使用安全性。
2.3 泵室底孔泄流，协助闸门排水
人字门只能在静水中启闭，闸门两侧水头差过大时，闸门开启较为困难，一般需要另设输水阀门解决这个问题。针对这种情况，结合本工程建筑物，本次不另设输水阀门，采用泵室底孔泄流，同样能起到平压作用，协助闸门开启。
本次泵室最下层内、外河侧各设一道闸门，既作为进水流道，又是引、排水涵洞。当内外河水位差较大时，人字门不便打开，可以先打开两道底孔闸门进行平压，再打开人字门。此外，由于本泵站进水流道底高程低于河底高程，平时会有一些淤积，可以通过泵室底孔泄流起到一定的清淤作用。泵室布置详见图3。
2.4 管理区布置美观，满足周边景观要求
传统的水利工程往往比较单一，仅以工程建设为主，建筑物外观呆板，缺乏与周边环境和功能的协调。作为城市基础建设工程，特别是在上海这类大型城市中，水利工程建设不仅需要体现在功能上，更要体现在整个水环境上。本工程位于松江新城区，工程周边有高层建筑和公路，因此配套的管理区以及建筑物外立面均对地块开发和升值起到不可忽视的作用。经过多方研究商榷，工作桥采用拱桥式样，既满足进出管理区的功能要求，又宛如连接河道两岸的腰带，美观别致；管理房结构与周边高档小区风格一致，选用欧式别墅风格，白砖红瓦相得益彰；管理区内绿荫成林，欧式小品和亭台布置的错落有致。整个工程范围内真正达到了水清岸绿的效果，为整个地块的开发增加了亮点。本工程现状详见图5~图8。
3 结语
银河东泵闸工程采用人字形钢闸门作为挡水结构，在上海较为少见。闸门结构为面板梁系结构，利用封闭腔浮力以消减闸门自重对底枢的倾倒转矩；在闸门上设置插销锁定，增加闸门受力点，增加闸门和启闭机的运行可靠度，该举尚属首例。此外，设计利用泵室底孔出流，起到平压作用，协助闸门开启。该工程水工建筑物设计具有创新性，工程管理区布置美观，值得大家借鉴。
4 参考文献
1、《松江区银河东泵闸新建工程初步设计报告》（镇江市工程勘测设计研究院，2009年1月）；
2、《松江区银河东泵闸新建工程施工图》（镇江市工程勘测设计研究院，2009年4月）；
3、《水工钢结构（第四版）》（武汉大学 范崇仁 主编，中国水利水电出版社）；
4、《水工金属结构》（杨逢晓 主编，中国水利水电出版社）。
期刊VIP网，您身边的高端学术顾问
文章名称：
松江区银河东泵闸工程设计特色
文章地址：
http://www.qikanvip.com/shuili/537.html
