河流是现代城市的重要资源和环境承载体,其不仅在城市存亡发展中占据重要地位,同时是影响城市形象,美化城市环境的重要因素。城市河流不但应有防御洪水、排涝减灾、调水引清、蓄水灌溉、内陆航运等基本功能,还应肩负起美化城市环境,调节小流域气候,平衡区域生态系统等功能。作为山西第一大河,黄河第二大支流的汾河,流域内自然资源丰富,生产条件得天独厚,是山西的政治、经济、文化中心。由于经济社会的快速发展和人口的急剧增长,流域内生态环境受到了严重破坏。山西省政府在“十三五”规划中制定了汾河流域生态修复重大的战略,本文依托于山西河中下游段生态治理工程进行蓄水坝优化设计研究。本论文在研究学习了国内外河道治理和蓄水坝的研究现状基础上,基于汾河中下游段生态治理工程的实际,进行以下方面的研究:1)在分析研究液压升降坝工作原理及特点的基础上,运用有限元分析软件ansys分析研究了坝面与支撑杆接触方式,坝面尺寸,坝面安放角度等因素对液压升降坝受力结构特性的影响,对设计单位推荐使用的4m高液压升降坝进行整体结构特性分析,针对不安全因素提出解决方案。2)分析液压升降坝在坝顶过流、局部开启过流及塌坝过流时的流量特性,利用Visual Basic6.0及SQLSever2000编写液压升降坝过流流量计算程序,并对不同工况下的过流特性进行分析。3)依据液压控制系统的设计原则、功能、液压启闭系统组成及计算机电气控制系统的需求,进行液压启闭系统流程设计、液压控制系统结构设计,对控制系统主要硬件进行选择。4)在上述研究的基础上,进行液压升降坝系统的水工设计,利用组态王软件进行液压控制系统开发,基于过流计算的成果,提出工程日常运行控制和管理的模式。液压升降坝在实际应用中有诸多优点,但由于其理念提出及实际应用时间较短,目前对液压升降坝理论研究资料较少。本研究旨在以上优化研究的基础上,总结理论经验,以期为山西汾河流域生态修复工程及沁河、滹沱河等7大流域的生态修复工程的建设提供技术支持。对不同工作环境(多泥沙及冰冻)、不同尺度、不同类型液压升降坝的结构分析、过流流量公式实验验证是下一步的研究方向。