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彩色無(wú)搭頭橡膠壩在永安市城區(qū)河道上的應(yīng)用
發(fā)布日期:2020-09-11 20:12:45 信息來(lái)源:華明橡膠壩 瀏覽數(shù):2365 次
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(guò)洪,不影響河道行洪。彩色無(wú)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(guò),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(wú)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(yú)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。
。ㄈ┎蛔杷鹉z壩袋內(nèi)水泄空后,緊貼在底板上,不縮小原有河床斷面,無(wú)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,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(qiáng)抵抗陽(yáng)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(wú)搭頭橡膠壩特點(diǎn)
彩色無(wú)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。
(二)改善材料合成結(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(wú)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(wèn)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。
。ㄈ┠p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。
(四)明火造成的損壞,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(yǔ)
。ㄒ唬┳o(hù)城河通過(guò)設(shè)置彩色無(wú)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。
(二)橡膠壩與傳統(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)。
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(guò)洪,不影響河道行洪。彩色無(wú)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(guò),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(wú)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(yú)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。
。ㄈ┎蛔杷鹉z壩袋內(nèi)水泄空后,緊貼在底板上,不縮小原有河床斷面,無(wú)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,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(qiáng)抵抗陽(yáng)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(wú)搭頭橡膠壩特點(diǎn)
彩色無(wú)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。
(二)改善材料合成結(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(wú)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(wèn)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。
。ㄈ┠p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。
(四)明火造成的損壞,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(yǔ)
。ㄒ唬┳o(hù)城河通過(guò)設(shè)置彩色無(wú)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。
(二)橡膠壩與傳統(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)。