摘要:2006年10月30日全国橡胶坝技术推广会在扬州召开, 橡胶坝是我国城市生态景观建设中的新型水工建筑物,做好橡胶坝工程的防治工作,对于推广橡胶坝新技术、提高橡胶坝的使用寿命、确保工程安全运行,非常必要。
Abstract: At October 30, 2006, the Technology Promotion Council of national rubber dam was held in Yangzhou. The rubber dam is the new hydraulic structure in the construction of urban ecological landscape. The good prevention and control of rubber dam is necessary to promote the new technologies of rubber dam, increase the service life of rubber dam, and ensure safe operation of the porject.
关键词:橡胶坝;运行管理;防治
Key words: rubber dam;operation and management;control
中图分类号:TV6 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)11-0051-02
0引言
“以水挡水”,是橡胶坝有别于其它挡水建筑物的最主要特征之一。橡胶坝是高分子合成纤维、合成橡胶新技术应用于水利工程的一种新型低水头坝体,它以高强力合成纤维做为骨架,内外涂敷橡胶保护层,制成坝袋。橡胶坝体的高度可根据需要任意控制,其主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程。
1橡胶坝的三种形式
在我国,橡胶坝分为片闸式橡胶坝、混合式橡胶坝、袋式橡胶坝三种形式。
其中片闸式橡胶坝又称为帆式橡胶坝,它是由柔性薄膜胶布制作,其下端锚固在基础底板上,上端锚固在活动的横梁上,活动横梁由支柱及导向杆支撑,也可由卷扬机或手动绞车通过钢丝绳确定其位置。当活动横梁将帆布拉起时,便可挡水,降低活动横梁的高度便可泄水。
混合式橡胶坝,是利用胶布制成,坝袋与钢板或钢筋混凝土板结合建成的闸坝。混合式橡胶坝安全度比较高,但是它缺乏灵敏度,而且费工费料。以上两种橡胶坝在我国使用率都不高。
在我国使用率最高的是袋式橡胶坝中的单袋式橡胶坝,其还有另外一种形式是多袋式橡胶坝。其中单袋式橡胶坝又分为充气、充水、水气混合三种形式橡胶坝。单袋式橡胶坝工艺比较简单,主要由橡胶坝袋、水工基础及充排气(水)设施组成。多年实践证明,橡胶坝技术是贫水地区解决用水需求的最佳选择,我国自1965年开始组织跨行业联合攻关,1966年建成第一座橡胶坝。经过几十年的实践,我国橡胶坝技术在设计、坝袋制造、安装及运行管理等方面形成了自己的特色,其工程技术已达世界先进水平。
2橡胶坝的特点
橡胶坝的主要特点是造价低,节省三材(钢材、水泥、木材),施工期短,抗震性能好,不阻水、止水效果好。操作简单,便于安装更换。
2.1 橡胶坝的造价较低橡胶坝结构简单,一般中间不需设置任何支承,操作系统可用手动闸阀,不用起臂设备,因此,其工程造价是比较低的。根据经验分析,橡胶坝造价介于钢闸门与自动多铰间门之间,低于钢闸门,高于自动多铰间门,居于中等水平。
2.2 使用橡胶坝,可减少钢材、水泥、木材用量橡胶坝的坝袋是以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构,代替钢木及钢筋砖结构,由于不需要修建中间闸墩、工作桥和安装启闭机具等钢和钢筋砖水上结构,并简化水下结构,因此钢材、水泥、木材用量显著减少。橡胶坝整个档水体积除有薄薄的胶布之外,都是水或空气,可说是以水挡水,一般可节省钢材30-75%、水泥20-80%、木材60%以上。
2.3 橡胶坝操作简单,易于安装,施工期短橡胶坝袋是先在工厂生产,其制作流程是:先生产一条1m宽的坝袋,然后采用在一定压力、温度下把每条坝袋进行单缝硫化的热粘法机械成型。随着我国橡胶坝袋生产技术的逐渐进步与完善,其橡胶坝袋生产技术已步入标准化、规范定型化阶段。运到施工现场后可直接安装,由于其钢材、水泥、木材用量减少,其施工操作简单,便于安装,大大的缩短了施工周期。一般3~15天即可安装完毕,整个工期一般为3~6个月,大部分橡胶坝工程均是当年施工当年受益。
2.4 橡胶坝的抗震性能好橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构,富有弹抗冲击弹性35%左右,伸长率达600%,具有以柔克刚的性能,可以抵抗强大地震波和特大洪水的波浪冲击,故其抗震性能好。
2.5 橡胶坝不阻水,止水效果好橡胶坝袋锚固于底板和岸墙上,基本能达到不漏水。坝袋内水泄空后,紧贴在底板上,不缩小原有河床断面,无需建中间闸墩、启闭机架等结构,故不阻水。其使用年限可达到15年-20年。
3橡胶坝的应用及其防治运行管理
3.1 橡胶坝的应用橡胶坝与水闸相比,结构简单,可充坝蓄水、坍坝过洪,利用自然又不破坏自然,既可解决城市河道防洪与蓄水的矛盾,又有利于生态环境的保护。
在水利水电建设上,橡胶坝过去主要用于灌溉、发电,近些年随着橡胶坝技术的发展和我国城市用水、景观建设及环境整治的需要,橡胶坝得到更广泛的运用。
橡胶坝的简单、方便、实用、美观、经济,使橡胶坝越来越受到各地的青睐,在城市园林美化工程越来越多地得到应用。在城市美化、生态环境改善、节资节能等方面发挥着越来越重要的作用,橡胶坝市场越来越大。
3.2 橡胶坝的运行管理橡胶坝能否充分发挥效益,关键是运行管理。因此,对橡胶坝必须按运行规律科学管理,实践中,抓住了以下几个环节:
3.2.1 科学调度洪水,减少橡胶坝磨损洪水初期尽量采用两侧调节闸泄洪,由于其底板低,泥沙易被冲刷,可减少橡胶坝前淤积;遇较大洪水要塌坝泄洪,可以加大泄洪能力,有利于冲砂排淤;
3.2.2 橡胶坝袋的管理①橡胶坝袋在充排前要及时清除坝袋及锚固件上的杂物,检查水泵、管道和阀门。②橡胶坝袋在充水前关闭排气孔,待坝袋充胀到二分之一坝高时,把排气孔打开,气体消除后再关闭。充胀时,要有1~2人穿不带钉子的鞋在坝上来回跳动,可使坝体受力均匀,也可使坝内气体完成排出。坝袋应进行3次充胀,每次停留不少于30min最后达到设计高度。③第一,严禁坝袋颤动和超高压运行;第二,是避免山石、木材等杂物剌伤坝体;第三,是减轻风浪冰冻对坝袋的影响:A.浪对坝袋产生的不利因素主要有三点:一是风浪造成坝袋剧烈振动,长时间拍打具有往复破坏作用;二是风浪对坝体产生附加作用力,可使坝袋内压力增大;三是风浪增加了对坝体的冲击力,会使坝的锚固力加大。目前消去波浪的破坏作用尚无根本的措施,但可在风浪到来之时降低坝高,减少对坝袋的影响。B.是在寒冷季节塌坝过冬,为防止冰压对坝袋的影响,可采取如下措施:a是结冰期间不允许调节坝高,上游来水可通过坝顶溢流或调节闸调节,尽量保持水位不变,避免冰面对坝袋的压力,同时坝顶溢流还可减薄坝前结冰的厚度。b是在化冰期间注意观察,防止发生冰块对坝袋的摩擦、刺破事故;第四,是在高温季节,让坝袋有1~5cm水层通过。
3.3 实现水情预报、坝闸安全监控现代化,提高运行管理水平
为了提高枢纽工程管理水平,要科学监控、预报、调度洪水,建设水情预报与闸坝安全计算机自动监控系统,实现与防汛指挥部门水情预报系统联网,达到水情资源共享,实现科学调度,安全监控现代化。
3.4 加强汛前汛后检查观测对橡胶坝运行必须经常进行检查观测,作好详细记录,如果发生异常迹象,要分析原因,及时采取措施。每年汛前汛后要进行特别检查,汛前主要检查维修工作是否完成,是否仍存在隐患。汛后着重检查工程变化、损坏情况,以便尽早采取措施。
4结束语
橡胶堰坝作为一种新型的水利设施,以其灵活的调节方式、调度运行优势与旧式堰坝陈旧的设施、运行的不配套形成鲜明的对比。随着经济社会的不断发展、城市化进程的加快、小水电建设的兴起,橡胶坝建设市场将掀起新的投资热点,橡胶坝市场将迎来诱人的前景。
为适应橡胶坝在不同条件下应用,科技人员对橡胶坝进行了大量的试验研究和技术完善,橡胶坝科技水平的提高,橡胶坝技术的日臻完善,为我国在南北方地区的不同条件下兴建橡胶坝提供了可靠的保证,促进了橡胶坝建设在我国的进一步发展。
参考文献:
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