文档介绍：橡胶坝的特点及其在汾河太原城区段治理美化工程中的应用
贾玉爱
(山西省水利水电勘测设计研究院,山西太原 030024)
摘要:文中介绍了橡胶坝的功能、分类及工程优势,并结合太原汾河公园的治理美化工程,论述了橡胶坝的结构要点及应用特点,对城市河流的治理美化有一定的借鉴意义。该工程于2000年蓄水运行后已成为太原市区最大的集游乐、观赏、休闲于一体的风景游览胜地。
关键词:橡胶坝太原汾河应用特点
中图分类号:TV644 文献标识码:B
橡胶坝的功能
橡胶坝是一种低水头的新型水工挡水建筑物,已广泛应用在水利工程中,它是用高强力合成纤维织物做受力架,内外涂敷合成橡胶作粘结保护层的胶布,按设计要求的尺寸加工成坝袋,锚固在混凝土底板上成封闭状,通过连接坝袋和充胀介质的管道及控制设备,用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。其主要作用是通过调节阀门来进行坝袋的充坍,以达到控制流量和调节水位,可单独或与其他水工建筑物组成水利枢纽以完成预定功能。
橡胶坝可升可降,既可充坝挡水,又可坍坝过流;坝高调节自如,溢流水深可控;起闸门、滚水坝和活动坝的作用,其运用条件与水闸相似,既可用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮及城市生态景观建设,也可用于活动围堰、渠系临时挡水等工程中。
我国自1965年开始橡胶坝的试验和建设,1966年建成了第一批工程。经过几十年的工程实践,我国橡胶坝逐步形成了自己的技术特色,橡胶坝工程技术已达世界先进水平。
橡胶坝的分类及构成
橡胶坝按充胀气介质可分为充水式和充气式两种。充水式橡胶坝在坝顶溢流时袋形比较稳定,振动小,过水均匀,对下游河床冲刷较小;由于气体具有较大的压缩性,充气式橡胶坝在坝顶溢流时,会出现凹口现象,造成水流集中,对下游河道冲刷较强。充水式橡胶坝在我国是主导坝型。
橡胶坝工程一般由土建部分、坝袋及锚固件、充排水(气)设施及控制系统等部分组成。橡胶坝依靠充胀的袋体挡水并承担各种荷载,荷载通过坝袋胶布传递给设置在基础底板上的锚固系统。坝袋和锚固系统是橡胶坝能否安全稳定运行的关键部件。橡胶坝的控制系统简单可靠,在汛期或需坍顶时,通过现场手动或激活自控装置,打开控制阀门,放空袋内的水(气),将坝袋坍落到底板上,即可复原河道的行洪断面。
3、橡胶坝的优点
橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程,单跨一般不超过100m,坝高5m及以下。优点具体表现在:
(1)节省三材。橡胶坝充胀挡水后,只有一条通长的坝袋横卧河道。由于不需要修建工作桥、闸墩等钢或钢筋混凝土结构,结构简单
,三材用量显著减少,一般可省钢材30%~50%,水泥约0%~50%,木材60%以上。
(2)造价低。橡胶坝作用在底板上的荷载近似均布荷载,且坝底板承受的荷载较普通闸坝的要小,故坝基础底板、下游消能、上游防渗等结构可适当简化,可大大节省工程投资。橡胶坝与同规模的水闸相比,造价一般可减少30%~70%。
(3)施工期短。橡胶坝袋可在工厂制造、现场安装,因此,施工速度快,施工期短。坝袋安装也较为简单,正常情况5~10天即可安装完成。工程结构相对简单,工期一般为2~6个月,可当年施工,当年受益。
(4)操作灵活,运行维护费用低。橡胶坝的高度调节——坝袋升高或塌落,是利用水泵、阀门等控制,简单可靠,管理方便;再者坝袋几乎不需维修。因此,兴建橡胶坝比水闸坝节省