一. 技術簡介

防冰凍新型景觀閘門將水泵嵌於液壓升降壩內部，迎水麵上安裝有噴頭，依靠入射水流產生的紊動來保證防冰凍效果且射流參數可據外界環境變化自動調節。閘門包含環境監測係統和控製係統，能感知外界環境的變化並可以做出反應，控製水泵功率，調節入射速度，從而在達到良好防冰凍效果的前提下降低能源的消耗。解決了景觀閘門前無法安裝破冰係統，以及破冰係統高度調整、運行管理的困難，使景觀閘門的防冰凍處理簡便可靠。同時，在保證高效節能的前提下促進景觀閘門防冰凍向信息化、自動化發展，使景觀閘門在冬季寒冷地區的應用不受水麵結冰的限製，進而有利於北方寒冷地區水生態景觀的建設。

二、主要技術指標

（1）射流參數調控方法技術指標V=0.257e0.118tw·ts+0.03tw+0.077ts+0.07tw·ts-0.147，式中，V-入射流速（m/s）；tw-外界溫度（℃）；ts-入射溫度（℃）。

（2）通過變頻器實現電源頻率f轉換，對水泵進行調速運行控製n=60f(1-s)/p，式中，n-電動機轉速（r/min）；f-交流電源頻率（Hz）；P-電動機極對數；s-電動機運行轉差率。

（3）水泵後置水處理裝置，水泵抽取水進入水處理箱，通過啟動雙輸出軸電機帶動水箱內連杆進行攪拌，使沉澱物懸浮，經過雙層濾網過濾，射流噴頭端出水較為潔淨，通過水箱內連杆的作業，形成對濾網擦刷效果，保障濾網清潔。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

(1)社會經濟效益：以改進前的大黑河景觀閘壩為例，液壓升降壩長288米，每兩米設置一道壓力空氣吹泡裝置，裝備投資約300萬，年運行費10萬元，閘前每米防凍靜態投資約1.0417萬元。將壓力空氣吹泡裝置改裝為隨環境變化參數自動調節的壓力水射流裝置，在防凍效果一致的情況下，裝備投資約280萬，年運行費約8萬元，閘前每米防凍靜態投資約0.972萬元。每米靜態投資單價降低6.69%，年運行費降低約20%，投資效益提升約6.67%。

（2）應用情況：最早投入使用時間為2021年10月，應用項目為“大黑河殺虎口大橋至蒙牛大橋段防洪及景觀工程”，應用規模為閘門全段288m寬門葉範圍，采用壓力水射流法，利用潛水泵，軟管，橫直管及纜繩共同組成一套破冰係統維持閘門前1.0m水麵不結冰，實現閘門防冰凍效果。該應用社會經濟效益顯著，從社會層麵分析，一方麵，新型閘門抗冰凍技術不僅替代了原始人工破冰技術，大大提高了防冰凍效果，並且提供了更為直觀和科學的運行管理手段；另一方麵，實現了河道冬季蓄水，改善了生態環境的同時也豐富了市民生產活動，受到了社會各界好評。從經濟層麵分析，經初步估算，防冰凍技術的投入使用增加經濟效益300萬元/年。

（3）適用範圍：適宜應用於北方生態河湖，特別是冬季氣溫低於零度的城市河道景觀、山區河道治理、漁業及農業灌溉工程。

四、技術圖片

圖1 設備組成結構

（圖中，1、輸水管道；2、水泵出水管道；3、水泵；4、閘門本體； 5、攔汙柵；6、噴頭；7、水溫傳感器；8、變頻器；9、可編程控製器；10、環境傳感器）

圖2 新型景觀防冰凍閘門三維模型

五、其他

技術持有單位：黃河勘測規劃設計研究院有限公司

技術聯係人：王文成，科技管理專員，18337108286，0371-66023579，88256063@qq.com