彩色無搭頭橡膠壩在永安市城區(qū)河道上的應(yīng)用

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　摘要：本文介紹彩色無搭頭橡膠壩技術(shù)在城區(qū)河道上的成功應(yīng)用，既達(dá)到了灌溉用水和美化環(huán)境的目的，同時(shí)又不降低原堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)，社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益非常顯著，有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，可供同類工程參考。

　　關(guān)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(jià)低、工期短、耐久性強(qiáng)、抗震性能強(qiáng)、美化環(huán)境效果好的的新壩型，已被廣泛應(yīng)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(guó)部分地區(qū)推廣應(yīng)用，但在我省尚屬首例。

　　2.工程概況

　　某市地處沿海，地勢(shì)平坦，人口密集。護(hù)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(zhǎng)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(yán)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(hù)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(dòng)式兩類。固定式攔河閘在大流域江河上應(yīng)用較多，具有跨度大、控制水位高等特點(diǎn)，但造價(jià)高、工期長(zhǎng)，其閘墩、啟閉機(jī)架等結(jié)構(gòu)阻水嚴(yán)重，降低了河道的行洪能力，需加高河道防洪堤。傳統(tǒng)活動(dòng)式的攔河閘有魚鱗閘和翻板閘兩種，這兩種閘具有造價(jià)較低、控制水位靈活等特點(diǎn)，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(zhǎng)、同時(shí)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(diǎn)

　　橡膠壩是由高強(qiáng)度的織物合成纖維受力骨架與合成橡膠構(gòu)成，錨固在基礎(chǔ)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(diǎn)：

　?。ㄒ唬┰靸r(jià)低，橡膠壩的造價(jià)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(chǎng)安裝，施工速度快，一般3～15天即可安裝完畢，整個(gè)工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工期一般為3~6個(gè)月。

　　（三）不阻水，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(jī)架等結(jié)構(gòu)，基本上不阻水。止水效果好，壩袋錨固于底板和岸墻上，能達(dá)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(jié)構(gòu)：代替鋼板鋼筋磚結(jié)構(gòu)，水下結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(qiáng)抵抗陽光照射的能力，大量科學(xué)試驗(yàn)表明，橡膠壩的設(shè)計(jì)年限至少有40年。

　?。┛煽啃詮?qiáng)，可靠的原因是裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充、放水裝置的失靈率低，維修簡(jiǎn)單。

　?。ㄆ撸┛拐鹦阅芎?，橡膠壩的壩體為柔性薄殼結(jié)構(gòu)，富有彈性，抗沖擊彈性40％左右，伸長(zhǎng)率達(dá)60％，具有以柔克剛的性能，能抵抗強(qiáng)大的地震破壞和特大洪水的波浪沖擊。

　?。ò耍┰煨蛢?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(diǎn)

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

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

　?。ǘ└纳撇牧虾铣山Y(jié)構(gòu)，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(dá)80～100年。

　?。ㄈ┍砻嫫秸饣子诎惭b操作。

　　3.4方案選定

　　綜上所述，彩色無搭頭橡膠壩具有造價(jià)低、施工期短、壽命長(zhǎng)、抗震能力強(qiáng)、美化環(huán)境效果好等顯著特點(diǎn)，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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　4.1工程布置

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

　　4.2橡膠壩

　　橡膠壩全長(zhǎng)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(shè)計(jì)水頭3.1m.壩袋材料為兩布三膠，經(jīng)向強(qiáng)度為220KN／m（兩層布每層16OKN／m），緯向強(qiáng)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(cè)錨圖，相距3.Om，錨固結(jié)構(gòu)型式為孔壓板式。

　　4.3下游消能設(shè)施

　　下游消能設(shè)施包括消力池和海漫，根據(jù)設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水頭，通過消能計(jì)算，確定消力池長(zhǎng)10.0m，池深1.0m，海漫長(zhǎng)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(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)置有集水井、水泵、控制閘及輸水管等。

　　5.橡膠壩的運(yùn)行和維護(hù)

　　5.1運(yùn)行

　　橡膠壩充水采用水泵供水，排水采用自排和抽排相結(jié)合，充排水時(shí)間約2小時(shí)。

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

　　5.2維護(hù)

　　橡膠壩的維護(hù)包括抽排水系統(tǒng)的維修及壩體的維護(hù)。抽排水系統(tǒng)應(yīng)定期檢查維修。壩體維護(hù)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?，應(yīng)禁止非工作人員進(jìn)入壩區(qū)

　　（二）放水造成的損壞，放水期間，被緊靠壩袋下游面的尖利物體所剌破。

　　（三）摩損造成的損傷，壩體的振動(dòng)，壩與兩岸的摩擦以及漂浮物都可能導(dǎo)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(shí)堆積在壩體上，再次充水前，必須予以清除。

　　7.結(jié)束語

　　（一）護(hù)城河通過設(shè)置彩色無搭頭橡膠壩，在不影響河道行洪的前提下，達(dá)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(jià)低、工期短、耐久性好、美化環(huán)境效果好等突出優(yōu)點(diǎn)。