资源描述:
《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》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、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:B1、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
2、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
3、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。1、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
4、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
5、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运行管理费达50%以上。(5)跨度大,地形适应性强。橡胶坝单跨可达100m,根据建坝地区河床
6、地形条件,坝袋与两岸可布置成与河床断面一致的斜坡式连接,也可采用适应矩形断面河床的堵头式布置,地形适应性强。(6)不阻水,止水效果好。橡胶坝是将坝袋周边密封锚固在底板和岸墙上,不漏水,止水效果好。坝体内的水泄空后,薄的坝袋胶布紧贴在底板上,不缩小原有河道过水断面,基本没有阻水问题。(7)抗震和抗冲击性能好。橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构,坝体轻,富有弹性,可适应基础的不均匀沉陷,可抵抗强大的地震波和特大洪水的波浪冲击。4、橡胶坝在汾河太原城区段治理美化工程中的应用4.1工程总体规模汾河是山西省境内的第一大河、黄河的第二大支流,全长716km,流域面积39471k
7、m2。汾河干流分为上、中、下三段,太原市位于中游段,在汾河上游段已建的水库有汾河水库和汾河二库,其中汾河水库距太原市100km,总库容7.23亿m3,汾河二库距汾河水库80km,总库容1.33亿m3。汾河由北向南纵贯太原市城区,2000年以前,城区段的汾河曾杂草丛生,污水浸漫,垃圾遍布,严重影响了并州古城的形象和环境。为改善城区的环境条件,市政府于2000年起对太原市城区段的汾河进行了治理美化,使太原市中心拥有了一座大型生态景观公园(以下简称“汾河公园”)。汾河公园东西向宽度450m~500m,南北向总长16km(其中8.4km已投入运行,7.6km正在建设
8、中)。汾河公园的建设,对净化空气、消除水体污染、调节