沈阳气动钢盾橡胶坝

       气动钢盾橡胶坝（PSRD）RiverMate® PSRD是水泥坝、钢坝（闸门）及传统橡胶坝的更新换代产品，新型水工建筑物。该坝20世纪90年代由美国研制，2008年，水利部立项“引进、吸收、消化、提高、再创新”，并将气盾坝列入国家推广应用计划。项目由沈阳化大高分子材料研发中心、江河机电和铁岭尔凡公司共同完成，并于2012年在四川瞳南成功完成国内首例PSRD工程-瞳南加高发电工程。气盾坝继承了传统活动坝型之精华，克服了传统活动坝型的瓶颈问题，具有结构简单，建设、安装、使用及维护简单快捷的特点；防洪渡汛能力突出，运行安全可靠；过水高度和运行状态持续可控；具有更强的清污、排淤能力；挡水和过水能力更高；充排时间短，运行管理简单；使用寿命超长，综合效益高；抗震能力强，对基础的适应性高；景观效果好及具备生态及环境友好等特点。

        迄今，我司是唯一获得本项目的国家基金资助及多项政府基金资助单位，并有完整的知识产权（已获11项授权发明专利-外层耐候橡胶1项ZL200710011640.2，中层橡胶2项ZL201010565219.8、ZL200810010681.4，气囊、双气囊生产方法及工艺3项ZL201010591116.9、ZL201010591117.3、ZL2014106198891，气盾坝2项ZL202210165692.X、ZL201910698827.7，防刺防划伤功能添加剂3项ZL99112867.2、ZL200410050238.1、ZL201010010097.6，8项计算机软件著作权-PLC、SCADA、水文检测、远程环境监测、防冰装置远程监测、防冰装置PLC、灯光及音乐，2项商标注册）；起草及制订了技术标准（气盾坝制造安装及验收规范T/CHES11-2017及气动盾形闸门系统设计规范T/CHES24-2019制订单位，中国水利学会团体标准）；国内第一家施工建造首座及首批气盾坝，工程案例100余项。
2010年通过水利部技术成果鉴定，2011年获昆仑科技奖一等奖，迄今已获科技奖励多项。

PSRD特点
1. 耐老化，使用寿命超过50年；
2. 耐高压大于1.2 MPa；
3. 耐刺伤及划伤；
4. “绿色”：食品卫生技术指标好于国标要求4个数量级，无漏油及机械杂质问题，不会造成水和周围环境的污染；
5. 手动、自动及遥控水位；可连续调节，水流缓慢加速，不容易产生气穴、冲刷及旋涡。尤在洪水引起断电时，仍可靠地通过排气控制水位安全泄洪。泄洪后。即使闸门上沉积污泥等杂物，仍可正常运行；耗电低；
6. 结构简单，造价低；模块结构简化了安装、运行及维护过程；
7. 弧形门体能有效的使水流、冰块、瓦砾和树枝等杂物容易流过，并保护橡胶坝体，门体加筋板兼导流功能，可平顺水流，减少冲刷；
8. 冬季可自行破冰；
9. 钢板是由与钢板一样长的充气袋体支撑着，只需要简单的地基。可在既有的基础上施工，可用于大坝加高；
10. 由一片片钢板及坝袋连接而成，长度不受限；且无中间的墩座，维持了河道净宽；节省了启闭设备和相应的土建结构；
11. 即使在没有电的情况下可以准确自动控制水位（特别适合水力发电），安全性高；
12. 抗震能力更强。盾板与基础之间是软连接，不会因基础变形造成系统失灵和丧失正常运行能力；
13. 无人职守，管理运营成本低；
14. 具备生态调节、美观、防洪抗洪及发电功能。

应用
1. 蓄水：气盾坝可以在枯水/少水季节增加河道的蓄水量，形成一段一段的“水库”，具备很好的生态效益；很好的协调溢洪道的调水能力与水库蓄水位之间的关系，增加已建水库的蓄水量；减少增加蓄水量而带来的政策方面和资金方面的困难（如淹没问题）；当现有溢洪道泄流能力不足时，采用这种坝/闸门的形式，保持堰顶高程而不影响水库的蓄水位和发电效益。
2. 景观：坝顶溢流会形成瀑布，可在PSRD上安装景观灯及音响，产生很好的夜景及悦人的环境。
3. 灌溉：可以准确控制灌溉渠道的水位和分流流量；当渠道流量变化时，可以自动控制分水建筑物前的水位，保证分水的均匀性。
4. 分水、泻洪：可以应用到河流的分洪工作中，使水流量自动调节；在洪水期自动控制上游水位，使其保持低水位，并借助洪水带走上游沉积的泥砂；或直接全班倒伏，保证原河道的泻洪能力。
5. 发电：形成高水位，增加水电站的发电能力；一般泄水闸板顶部过水深度仅为0.25-0.5m，PSRD可以创造较高水头并可以准确控制上游水位，汛期安全泄放洪水，汛期过后PSRD升起挡水；此外，冬季上游可以形成稳定的冰盖，防止冰凌堵塞电站引水口。
6. 鱼道和环境保护：可以采用一系列的气盾坝形成梯级工鱼道，控制流量和流速，使鱼类平顺过坝；控制上游水位可以防止库区的水鸟窝突然被淹没，稳定的水位可以改善库区的安全及自然景观。
7. 道路和车库的防护：PSRD可以设置在车库、地铁入口处，防止暴雨洪水进入；也可以布置于防洪堤的缺口处，洪水来时立刻关闭。
8. 通航：PSRD是一种很理想的船闸上下游闸门形式，它可以准确控制上下游水位；塌坝时钢板覆盖在橡胶气囊上，保证船舶顺利通过；减少复杂的闸门启闭系统，操作灵活简便；降低船闸的建造和维护费用。

结构简介
气盾坝组成：坝体（橡胶气囊+钢盾）、锚固件、气动系统、自控系统及管道。

1、 坝体
橡胶气囊由多层骨架纤维材料及橡胶材料构成。纤维材料可以是聚酯、尼龙、芳纶或钢丝；橡胶材料分为三层：外胶是耐候性优异的三元乙丙橡胶（EPDM），中胶是粘合性好的氯丁和天然并用橡胶（CR+NR），内胶是气密性优异的改性丁基橡胶。钢盾（也包括墩板）根据应用要求可采用：碳钢（须做锌+涂料的防腐处理）、304不锈钢或316L不锈钢制造。气囊耐压设计应是使用压力的8倍以上（安全系数）。气囊使用寿命应超过50年。
2、锚固件
包括：预埋螺栓及定位金属结构件、紧固螺栓及定位金属结构件。材料可选用碳钢（须做锌+涂料的防腐处理）、304不锈钢或316L不锈钢。其尺寸规格及形状应满足工程及设计要求。
3、气动系统
应采用性能好的螺杆式空压机气动系统，规格应满足工程及设计要求最好是一用一备。
4、自控系统及管道
自控系统应包括：PLC、防雷设备和SKADA或及雷达水文监测。管道材质、尺寸规格及形状应满足工程及设计要求。

RiverMate® PSRD与相似技术的比较

内容	传统橡胶坝	钢坝闸	RiverMate®
耐压	0.02MPa	-	1.2MPa
使用寿命	<15ys	30ys	>50ys
食品卫生	二次水污染	油泄露	无污染
水利功能	挡水	防洪抗洪	防洪抗洪
生态	有影响	有影响	友好
安装周期	10-20天	20-30天	7-15天
制造工艺	胶布热合机粘接（平板硫化机）	机加	整体成型及巨型硫化罐生产
安装运行管理	较难，需较多人力	较难，需大型提升设备和精细组装	容易，仅需5吨车吊
故障	易刺伤及滑伤，整体工程瘫痪	电动、液压、机械传动不同步	几乎无故障
防洪及电力中断	放气时间长，影响泻洪峰	严重后果	手动，无任何影响

本公司可设计和施工安装

沈阳PSRD案例（3.5mH×408mL）

PSRD控制房内一角及PLC+SCADA控制柜内                                                                PSRD组成示意图