底轴液压钢坝，学术名称为底轴驱动翻板闸门，是一种融合了钢结构、液压驱动以及先进水利工程设计理念的新型水工建筑物。它主要由带固定轴的钢闸门门体、底横轴、支铰座、自润滑轴承、底水封、液压启闭机以及液压锁定装置等部分组成。其核心特征在于门叶围绕底横轴进行旋转，以此实现多种水利功能。在河道较宽且水位差相对较小的水利工况中应用广泛，如城市景观河道、小型灌溉工程等场景，能够有效调节水位、控制水流，兼具防洪、蓄水、改善水环境等多重作用。
底轴液压钢坝的工作原理基于液压传动与机械转动原理。当需要开启钢坝时，电机带动双向油泵运转，油液经过吸油过滤器、吸油阀被吸入油泵，然后被加压成高压油从油泵另一侧油口排出，接着高压油经出油过滤器过滤后进入集成控制阀块。在集成控制阀块内，通过调整溢流阀阀杆可以设定启门力的大小，调整节流阀杆则能够控制启门的速度。高压油进入启闭机油缸的无杆腔，推动活塞伸出，进而带动与油缸相连的拐臂动作，拐臂再驱动支撑在转轴座上的底横轴转动，最终带动固联在底横轴上的门叶绕底轴旋转开启。
当需要关闭钢坝时，电机反转，此时活塞杆缩回，带动门叶反向转动，实现闭门动作，其工作原理与启门过程类似。底横轴的两端穿过闸门边墙外伸，外伸端与电液一体式启闭机连接，启闭机库位于闸墩内，底轴与闸墙之间设置有水封装置，这样可以保证启闭机机房始终处于干燥状态，避免因水浸而影响设备运行。通过精准控制闸墩两侧电液一体式启闭机的正、反转，就能灵活实现底横轴的转动，进而 控制闸门的启闭及开度，最终实现蓄水、泄洪、溢流等不同的水利功能。在实际运行中，可根据上游水位、流量以及工程需求，通过自动化控制系统或人工操作，及时调整钢坝的开启程度，以满足不同工况下的水流控制要求。
底轴液压钢坝的规格参数丰富多样，能够适配各类不同的水利工程需求。在单扇宽度方面，常见的标准尺寸为 6m，不过在实际工程应用中，其宽度范围 灵活性，可在 1.5m - 100m 之间进行定制。对于一些狭窄的城市内河，可能选用宽度较小的单扇钢坝，以契合河道的实际宽度；而在大型的平原河道治理工程中，若河道宽阔，则可采用宽度较大的单扇钢坝或者多扇组合的形式，以满足大跨度的水流控制需求。
在活动拦水高度上，一般情况下，底轴液压钢坝的活动拦水高度不超过 7m。在不同的应用场景中，会依据实际需求选用合适的高度。例如，在城市景观河道建设中，为营造出适宜的蓄水深度和优美的景观效果，可能会选用 2m - 3m 高度的钢坝，既能保证一定的水面面积，为城市增添灵动的水景，又能与周边的建筑、绿化等环境元素相协调；在农业灌溉项目里，为满足农田灌溉对水压和水量的要求，可能会采用 4m - 6m 高度的钢坝，确保有足够的水头将水输送到农田，保障农作物的生长用水。
底轴液压钢坝在结构设计上 创新性，与传统水闸相比，它 的特点是摒弃了底门槽和侧门槽的设计，门叶围绕底轴心进行旋转。这种独特的设计使得上游止水直接压在圆轴上，无论坝体处于竖起挡水状态还是倒下泄洪状态，止水始终与圆轴表面紧密贴合，能够持续保持良好的密封止水效果，有效防止了水流的渗漏。侧面止水原理与之相似，止水面始终紧密贴合侧胸墙（侧胸墙一般采用不锈钢埋件或大理石材质），在实际运行过程中，即便河道存在一定程度的淤沙（泥），也几乎不会对钢坝的升坝和塌坝动作产生影响，大大降低了因泥沙淤积而导致故障的概率。
底横轴采用的是无油自润滑轴套，这种轴套具备承载能力大、抗高温、耐腐蚀、耐磨等诸多优良特性，能够在复杂恶劣的水利环境中稳定运行，显著延长了底轴液压钢坝的整体使用寿命。底横轴的联接采用子母定位联接方式，这种联接方式不仅能够确保强度可靠，满足钢坝在各种工况下的受力要求，而且在现场安装过程中，操作相对简便，能够节省大量的安装时间和人力成本。底轴上支铰采用液压旋转密封技术，能够有效阻止外界水分和杂质的侵入，防止底横轴发生锈蚀，进一步保障了结构的长期稳定运行，减少了维护工作量和维护成本。在一些多泥沙、水质复杂的河流上建设的底轴液压钢坝，正是凭借这种独特的结构设计，在长期运行过程中依然能够保持良好的工作状态，为水利工程的稳定运行提供了坚实保障。
底轴液压钢坝的操作性能十分 ，具有高度的自动化水平。其液压系统操作极为灵活，为满足不同的使用场景和应急需求，配备了多种操作模式。在遇到特殊情况，如自动化控制系统出现故障或者需要进行特殊调试时，可通过手动开关进行人工控制，确保在紧急情况下依然能够实现钢坝的启闭操作，保障水利工程的安全运行。
它还拥有先进的自动化控制系统，通过在河道中安装的各类传感器，如水位传感器、流量传感器等，能够实时精准地监测水位、流量等关键数据。这些数据被传输至控制系统后，系统会根据预设的程序自动控制闸门的开启和关闭动作，并且能够根据实际水利需求， 地调节闸门开度，实现对水位和泄流量的精准、高效控制。底轴液压钢坝还可配置浮标开关控制功能，能够依据洪水的涨落情况自动升降坝面，在很大程度上接近无人管理的自动化运行水平。在一些偏远地区或者人力有限的水利工程中，这种自动化控制方式极大地提高了管理效率，减少了人力成本的投入。
底轴液压钢坝还支持远程控制功能，管理人员无需亲临现场，只需通过电脑、手机等终端设备，借助网络通信技术，就能够对钢坝进行远程操作，随时随地掌握钢坝的运行状态，实现远程监控和管理。这一功能不仅方便了管理人员对水利工程的日常管理和维护，还能在紧急情况下，及时做出响应，快速调整钢坝的运行状态，大大提高了水利工程管理的便捷性、及时性和科学性，为水利工程的高效运行提供了有力支持。
在泄洪方面，底轴液压钢坝展现出了强大的能力。当门叶完全卧倒时，坝体对水流的阻碍极小，几乎可以忽略不计，能够实现畅行无阻的泄洪效果。与许多传统坝型相比，其过流能力得到了显著提升，在洪水来临时，能够迅速将上游的洪水排泄出去，有效降低洪水对上游地区的淹没风险，保护周边地区人民的生命财产安全。在一些洪水频发的地区，底轴液压钢坝凭借其高效的泄洪能力，在防洪减灾工作中发挥着至关重要的作用。
对于上游可能出现的泥沙、卵石和漂浮物，底轴液压钢坝也具有良好的应对能力。其特殊的结构设计使得杂物不易堵塞坝体，不会影响正常的水流通过。在合适的水流条件下，还能够借助水流的力量，将泥沙、卵石和漂浮物顺利地冲往下游。在一些山区河流中，水流常常携带大量的树枝、石块等杂物，底轴液压钢坝能够在保证自身安全稳定运行的前提下，让这些杂物顺利通过，维持河道水流的畅通，保障水利工程的正常运行。
底轴液压钢坝还可以长时间大流量地从坝顶溢流。当上游水量较大时，坝顶溢流可形成壮观的瀑布效果，不仅满足了水利工程的功能需求，还具有极高的景观价值。在城市景观河道建设中，底轴液压钢坝通过坝顶溢流营造出的美丽水景，与周边的自然景观和城市建筑相互融合，极大地提升了城市的整体形象和品质，为市民提供了优美的休闲娱乐环境，成为城市景观建设中的一大亮点。
与传统水闸相比，底轴液压钢坝在投资成本上具有明显的优势。由于其结构设计相对简洁，减少了闸墩、大量金属结构埋件以及复杂的闸门启闭设备等，使得土建工程量大幅削减，设备采购成本也相应降低。通过实际工程案例对比发现，在同等规模的水利工程中，底轴液压钢坝的总体成本可能仅为传统水闸的 60% - 70% 。在一些资金预算有限的水利项目中，底轴液压钢坝较低的土建成本能够有效缓解资金压力，使得项目能够顺利推进实施，在满足水利功能需求的同时，实现了成本的有效控制。
与气盾挡水闸等其他新型坝型相比，底轴液压钢坝的成本优势更为突出，一般情况下，其成本仅约为同规格气盾挡水闸的十分之一。尽管底轴液压钢坝的液压系统相对复杂一些，但综合考虑建设、运行和维护等各个阶段的成本，其在整体成本上仍具备很强的竞争力。在一些对成本控制较为严格，但又对水利工程功能有较高要求的项目中，底轴液压钢坝凭借其显著的成本优势，成为众多业主的优先选择，既能满足工程建设的各项要求，又能确保项目在经济上的可行性，实现经济效益和社会效益的双赢。
在维护成本方面，底轴液压钢坝也具有一定的优势。其结构设计相对简单，关键部件如底横轴采用的无油自润滑轴套、底轴上支铰的液压旋转密封等，具有良好的耐久性和可靠性，减少了日常维护的工作量和维护频率。虽然液压系统需要定期进行检查和维护，如更换液压油、检查密封件等，但相较于其带来的诸多优势，维护成本仍处于相对较低的水平。而且，由于底轴液压钢坝的操作性能优越，可实现远程监控和自动化控制，在一定程度上也降低了维护过程中的人力成本投入。
底轴液压钢坝的支撑锁定装置是一个较为关键的安全隐患点。其限位锁定机构通常位于坝面下游绞轴附近，该部位的驱动解锁液压缸管路较为复杂，并且位置分布不够合理。在长期运行过程中，受到水流冲击、振动以及环境因素的影响，限位锁定机构极易出现卡死或失效的情况。一旦在洪水等紧急情况下，支撑锁定装置无法正常工作，钢坝闸就无法及时降坝泄洪，这将导致上游水位迅速上涨，淹没周边区域，对人民生命财产安全和基础设施造成严重威胁。在一些 天气引发的洪水灾害中，若支撑锁定装置突发故障，钢坝无法及时开启，上游地区可能会在短时间内面临严重的洪涝灾害，造成巨大的经济损失和人员伤亡。
底轴液压钢坝的降坝操作高度依赖液压泵站供电。在遭遇暴雨、强风、地震等 恶劣天气时，电力系统可能会因线路故障、电线杆倒塌、变电站受损等原因而中断供电。此时，如果无法及时启动备用电源，底轴液压钢坝将无法实现降坝操作，大大增加了防洪安全风险。在一些山区或偏远地区，电力供应的稳定性相对较差，电网基础设施较为薄弱，更容易受到自然灾害的影响。在这些地区使用底轴液压钢坝时，一旦遇到恶劣天气导致停电，钢坝无法正常开启泄洪，将给当地的防洪安全带来极大的挑战。
底轴液压钢坝的主液压缸基座位于消力池底部，长期处于水下淤积和浸水环境中。这使得油管和软管的检修工作变得异常艰难，几乎难以开展。若要对液压缸软管进行更换，需要进行截流、排空消力池以及清淤等一系列复杂且工程量巨大的工序。截流过程需要对河道水流进行临时阻断，这可能会影响上下游的用水需求，并且需要采取相应的导流措施，确保施工安全。排空消力池需要耗费大量的时间和水资源，清淤工作则需要投入大量的人力、物力，使用专业的清淤设备，将淤积在消力池底部的泥沙、杂物清理干净。整个检修过程不仅施工难度大，而且成本高昂，会对工程的正常运行造成较长时间的中断，影响水利工程的正常功能发挥。在一些大型水利工程中，对底轴液压钢坝主液压缸基座附近的油管进行检修，往往需要耗费数月的时间，投入大量的资金，对工程的经济效益和社会效益产生不利影响。
混凝土坝面长期处于水下，面临着渗透和冻融侵蚀的双重考验。在实际工程案例中，混凝土坝面通常在投入使用两年左右就需要进行返修。这是因为长期浸泡在水中，混凝土内部的孔隙会逐渐被水填充，在温度变化时，水的冻胀作用会导致混凝土表面出现裂缝、剥落等损坏现象。活动部件由于长期承受水流冲击、机械磨损等作用，其实际设计寿命往往只能达到 3 - 5 年，远低于预期宣传值。水流的不断冲刷会使活动部件的表面材料逐渐磨损，降低其强度和精度，影响钢坝的正常运行。这些问题无疑增加了底轴液压钢坝的整体维护成本和难度，需要投入更多的资金和人力进行定期检查、维修和更换部件，以确保钢坝的安全稳定运行。在寒冷地区，底轴液压钢坝的混凝土坝面在冬季更容易受到冻融侵蚀，维护工作的频率和难度进一步加大，对工程的长期运行和管理提出了更高的要求。
在寒冷地区，底轴液压钢坝的使用面临着低温冰冻的严峻挑战。当冬季气温降至冰点以下，闸门表面、止水部件以及液压系统中的油液等都可能结冰。闸门表面结冰会增加门叶的重量，影响其转动灵活性，甚至可能导致门叶卡住无法正常启闭。止水部件结冰会使其密封性能下降，出现漏水现象，降低钢坝的挡水效果，影响水利工程的正常运行。液压系统中的油液结冰会使液压系统无法正常工作，阻碍闸门的启闭动作，导致钢坝无法按照预定要求进行操作。在寒冷地区使用底轴液压钢坝时，必须采取有效的防冻措施，如对闸门进行保温处理，在闸门表面包裹保温材料，减少热量散失；在液压系统中添加防冻剂，降低油液的凝固点；设置加热装置，在低温时对液压系统进行加热，确保油液的流动性。这些防冻措施无疑增加了工程建设和运行成本，并且需要投入更多的精力进行维护和管理，以保障钢坝在寒冷季节的正常运行。
虽然底轴液压钢坝在设计上对泥沙淤积有一定的抵抗能力，但长期处于高含沙量的河流环境中，泥沙的不断冲刷和磨损会对坝体结构和液压系统的部件造成损害，影响其使用寿命和性能。泥沙的冲刷可能导致坝体表面的防腐涂层脱落，加速钢材的腐蚀，降低坝体的结构强度。对液压系统部件的磨损则可能导致系统泄漏、动作不灵敏等问题，影响钢坝的正常操作和控制精度。在高含沙量河流中使用底轴液压钢坝时，需要定期对相关部件进行检查和维护，及时发现并处理磨损和腐蚀问题。必要时，需要对磨损严重的部件进行更换，以确保钢坝的正常运行。还可以采取一些工程措施，如在坝前设置沉沙池，减少进入坝区的泥沙量；优化河道水流条件，降低泥沙对坝体的冲刷作用。但这些措施也会增加工程的建设和运行成本，对工程的综合效益产生一定影响。
- 人员筹备：组建一支专业素养高、经验丰富的施工团队是底轴液压钢坝施工的首要任务。团队成员应涵盖水利工程、机械安装、电气控制等多个专业领域的技术人员。水利工程师负责整体工程的规划和技术指导，确保施工符合水利工程的相关规范和设计要求；机械安装人员负责钢坝门体、底横轴、液压启闭机等机械设备的安装调试工作，他们需要熟悉各类机械部件的安装工艺和技术要点；电气控制人员则负责自动化控制系统、电气线路的安装和调试，保障钢坝能够实现自动化操作和远程控制。
在施工前，对全体施工人员进行全面且深入的技术培训至关重要。培训内容应包括详细解读底轴液压钢坝的施工图纸，使施工人员清晰了解工程的设计意图、结构特点以及各个部件的具体要求。熟悉施工工艺流程，明确每一个施工步骤的先后顺序、操作规范和质量标准，确保施工过程有条不紊地进行。掌握相关质量标准，让施工人员清楚知道每一项施工成果应达到的质量指标，以便在施工过程中进行自我检查和控制。开展安全教育培训，强化施工人员的安全意识，教授安全操作规程和应急处理方法，如在高处作业、水下作业、电气作业等危险环境下的安全注意事项，以及遇到突发安全事故时的应对措施，为施工过程的安全有序进行提供坚实保障。
- 材料采备与检验：依据底轴液压钢坝的设计要求，采购质量合格的原材料是保证工程质量的基础。钢材作为钢坝的主要结构材料，需具备良好的强度、韧性和耐腐蚀性，必须符合相应国家标准，如常用的 Q355B、Q345R 等钢材，其屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标应满足设计要求。密封材料要
