彩色無搭頭橡膠壩在永安市城區(qū)河道上的應用

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　摘要：本文介紹彩色無搭頭橡膠壩技術在城區(qū)河道上的成功應用，既達到了灌溉用水和美化環(huán)境的目的，同時又不降低原堤防的防洪標準，社會效益經(jīng)濟效益非常顯著，有一定的推廣應用價值，可供同類工程參考。

　　關鍵詞：橡膠壩 灌溉 美化環(huán)境 安裝與管理

　　1.緒言

　　橡膠壩是一種造價低、工期短、耐久性強、抗震性能強、美化環(huán)境效果好的的新壩型，已被廣泛應用于灌溉、發(fā)電、防洪、城市美化等方面。作為攔河壩，可在枯水期充水成壩蓄水，滿足用水及美化環(huán)境的需求，汛期排空壩內(nèi)水，坍壩過洪，不影響河道行洪。彩色無搭頭橡膠壩已在全國部分地區(qū)推廣應用，但在我省尚屬首例。

　　2.工程概況

　　某市地處沿海，地勢平坦，人口密集。護城河從城區(qū)自東往西貫穿而過，城區(qū)以上流域面積510km2，河道長45km，平均坡降95‰。屬季節(jié)性山區(qū)河流，河水豐枯懸殊，汛期洪峰流量大，枯水期流量小，常造成城區(qū)河床裸露，加上河道兩岸工業(yè)生活污水的排放，城區(qū)河道臟亂現(xiàn)象較為嚴重，影響城區(qū)環(huán)境美化。另外，城區(qū)灌溉、供水直接取用河道水，枯水期河道水位低，取水無法保證。因此，有必要在護城河城區(qū)段興建攔河閘壩，以抬高枯水期水位，滿足用水及城區(qū)環(huán)境美化的需求。

　　3.攔河壩方案選擇

　　3.1傳統(tǒng)的攔河閘

　　傳統(tǒng)的攔河閘有固定式和活動式兩類。固定式攔河閘在大流域江河上應用較多，具有跨度大、控制水位高等特點，但造價高、工期長，其閘墩、啟閉機架等結構阻水嚴重，降低了河道的行洪能力，需加高河道防洪堤。傳統(tǒng)活動式的攔河閘有魚鱗閘和翻板閘兩種，這兩種閘具有造價較低、控制水位靈活等特點，但可控制水位較低（一般控制水位低于1.5m）、止水效果差、工期較長、同時美化環(huán)境效果也較差，尤其是翻板閘與城區(qū)環(huán)境難以協(xié)調(diào)一致。

　　3.2橡膠壩的特點

　　橡膠壩是由高強度的織物合成纖維受力骨架與合成橡膠構成，錨固在基礎底板上，形成密封袋形，充入水或空氣形成水壩，具有以下特點：

　?。ㄒ唬┰靸r低，橡膠壩的造價與同規(guī)模的常規(guī)閘相比，一般可以減少投資40～50％。

　?。ǘ┦┕て诙蹋鹉z壩袋是先在工廠制造，然后現(xiàn)場安裝，施工速度快，一般3～15天即可安裝完畢，整個工程結構簡單，工期一般為3~6個月。

　?。ㄈ┎蛔杷?，橡膠壩袋內(nèi)水泄空后，緊貼在底板上，不縮小原有河床斷面，無需建閘墩、啟閉機架等結構，基本上不阻水。止水效果好，壩袋錨固于底板和岸墻上，能達到基本不漏水。

　?。ㄋ模┕?jié)省三材，橡膠壩袋以合成纖維織物和橡膠制成的薄柔性結構：代替鋼板鋼筋磚結構，水下結構簡單，因此三材用量顯著減少，一般可節(jié)省鋼材30～50％，水泥50％左右，木材60％以上。

　?。ㄎ澹┠途眯院茫瑝未砻嬗寐然撬峄垡蚁┖铣上鹉z（氯錫酸鹽聚乙烯橡膠）做涂層，可增強抵抗陽光照射的能力，大量科學試驗表明，橡膠壩的設計年限至少有40年。

　　（六）可靠性強，可靠的原因是裝置的結構簡單，充、放水裝置的失靈率低，維修簡單。

　?。ㄆ撸┛拐鹦阅芎茫鹉z壩的壩體為柔性薄殼結構，富有彈性，抗沖擊彈性40％左右，伸長率達60％，具有以柔克剛的性能，能抵抗強大的地震破壞和特大洪水的波浪沖擊。

　　（八）造型優(yōu)美，橡膠壩屬流線型，造型優(yōu)美。

　　3.3彩色無搭頭橡膠壩特點

　　彩色無搭頭橡膠壩除具有傳統(tǒng)的橡膠壩的特點外，還具有以下突出特點：

　?。ㄒ唬误w色彩豐富，易與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，增強了其美化環(huán)境的功能。

　?。ǘ└纳撇牧虾铣山Y構，解決了傳統(tǒng)搭頭橡膠壩二次硫化影響耐久性的難題，其使用期可達80～100年。

　　（三）表面平整光滑，易于安裝操作。

　　3.4方案選定

　　綜上所述，彩色無搭頭橡膠壩具有造價低、施工期短、壽命長、抗震能力強、美化環(huán)境效果好等顯著特點，優(yōu)于傳統(tǒng)的攔河閘壩，因此選用彩色無搭頭橡膠壩作為攔河壩型。    4.橡膠壩結構設計

　　4.1工程布置

　　根據(jù)灌溉需求和河勢狀況，護城河城區(qū)橡膠壩設置在城區(qū)河段下游，樞紐建筑物由橡膠壩、下游消能設施及水泵房組成。

　　4.2橡膠壩

　　橡膠壩全長70m，壩基采用C20鋼筋砼，厚1.0m，寬7m.壩袋選用JBD2.0-1010-2型無搭頭橡膠壩袋，設計水頭3.1m.壩袋材料為兩布三膠，經(jīng)向強度為220KN／m（兩層布每層16OKN／m），緯向強度為220KN／m（每層160KN／m），堵頭采用一布二膠。

　　膠袋錨固方式采用雙錨線，分別在壩袋貼地的上、下游側錨圖，相距3.Om，錨固結構型式為孔壓板式。

　　4.3下游消能設施

　　下游消能設施包括消力池和海漫，根據(jù)設計流量和設計水頭，通過消能計算，確定消力池長10.0m，池深1.0m，海漫長20.00m，消力池底板為C2010鋼筋砼，厚0.6Om，海漫為M10漿砌條石，厚0.30m.

　　4.4水泵房

　　水泵房布置在橡膠壩左岸，房高4.0Om，采用磚混結構，內(nèi)設置有集水井、水泵、控制閘及輸水管等。

　　5.橡膠壩的運行和維護

　　5.1運行

　　橡膠壩充水采用水泵供水，排水采用自排和抽排相結合，充排水時間約2小時。

　　橡膠壩的內(nèi)壓觀測，由壓力觀測裝置通過直接管與控制室相通，從標尺直接讀取。

　　5.2維護

　　橡膠壩的維護包括抽排水系統(tǒng)的維修及壩體的維護。抽排水系統(tǒng)應定期檢查維修。壩體維護主要是清除粘附在壩體上的粘土和廢渣，采用清潔水洗刷為主。

　　6.日常需注意的問題

　　6.1壩袋的損壞

　　造成壩袋的損壞主要有以下方面

　?。ㄒ唬┤藶槠茐模瑧狗枪ぷ魅藛T進入壩區(qū)

　?。ǘ┓潘斐傻膿p壞，放水期間，被緊靠壩袋下游面的尖利物體所剌破。

　?。ㄈ┠p造成的損傷，壩體的振動，壩與兩岸的摩擦以及漂浮物都可能導致壩的摩損。

　?。ㄋ模┟骰鹪斐傻膿p壞，壩體合成材料，火是潛在的最不利因素。

　　6.2放水后壩體上的淤泥、碎石堆積

　　在放水期間，淤泥、碎石有時堆積在壩體上，再次充水前，必須予以清除。

　　7.結束語

　?。ㄒ唬┳o城河通過設置彩色無搭頭橡膠壩，在不影響河道行洪的前提下，達到美化環(huán)境、灌溉用水的目的。

　?。ǘ┫鹉z壩與傳統(tǒng)的攔河壩相比，具有造價低、工期短、耐久性好、美化環(huán)境效果好等突出優(yōu)點。