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    彩色無搭頭橡膠壩在永安市城區河道上的應用

    發布日期:2020-09-11   20:12:45    信息來源:華明橡膠壩     瀏覽數:790 次

    1.緒言
      橡膠壩是一種造價低、工期短、耐久性強、抗震性能強、美化環境效果好的的新壩型,已被廣泛應用于灌溉、發電、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,滿足用水及美化環境的需求,汛期排空壩內水,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。護城河從城區自東往西貫穿而過,城區以上流域面積510km2,河道長45km,平均坡降95‰。屬季節性山區河流,河水豐枯懸殊,汛期洪峰流量大,枯水期流量小,常造成城區河床裸露,加上河道兩岸工業生活污水的排放,城區河道臟亂現象較為嚴重,影響城區環境美化。另外,城區灌溉、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段興建攔河閘壩,以抬高枯水期水位,滿足用水及城區環境美化的需求。
      3.攔河壩方案選擇
      3.1傳統的攔河閘
      傳統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、同時美化環境效果也較差,尤其是翻板閘與城區環境難以協調一致。
      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模的常規閘相比,一般可以減少投資40~50%。
     。ǘ┦┕て诙,橡膠壩袋是先在工廠制造,然后現場安裝,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┕澥∪,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,一般可節省鋼材30~50%,水泥50%左右,木材60%以上。
     。ㄎ澹┠途眯院,壩袋表面用氯磺酸化聚乙烯合成橡膠(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。
     。┛煽啃詮,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,橡膠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。
     。ò耍┰煨蛢灻,橡膠壩屬流線型,造型優美。
      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,易與周圍環境相協調,增強了其美化環境的功能。
     。ǘ└纳撇牧虾铣山Y構,解決了傳統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。
     。ㄈ┍砻嫫秸饣,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、美化環境效果好等顯著特點,優于傳統的攔河閘壩,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
      根據灌溉需求和河勢狀況,護城河城區橡膠壩設置在城區河段下游,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的維修及壩體的維護。抽排水系統應定期檢查維修。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,應禁止非工作人員進入壩區
     。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,達到美化環境、灌溉用水的目的。
     。ǘ┫鹉z壩與傳統的攔河壩相比,具有造價低、工期短、耐久性好、美化環境效果好等突出優點。
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