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水利工程论文-彩色无搭头橡胶坝在永安市城区河道上的应用.doc

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水利工程论文-彩色无搭头橡胶坝在永安市城区河道上的应用.doc

水利工程论文彩色无搭头橡胶坝在永安市城区河道上的应用摘要本文介绍彩色无搭头橡胶坝技术在城区河道上的成功应用,既达到了灌溉用水和美化环境的目的,同时又不降低原堤防的防洪标准,社会效益经济效益非常显著,有一定的推广应用价值,可供同类工程参考。关键词橡胶坝灌溉美化环境安装与管理1.绪言橡胶坝是一种造价低、工期短、耐久性强、抗震性能强、美化环境效果好的的新坝型,已被广泛应用于灌溉、发电、防洪、城市美化等方面。作为拦河坝,可在枯水期充水成坝蓄水,满足用水及美化环境的需求,汛期排空坝内水,坍坝过洪,不影响河道行洪。彩色无搭头橡胶坝已在全国部分地区推广应用,但在我省尚属首例。2.工程概况某市地处沿海,地势平坦,人口密集。护城河从城区自东往西贯穿而过,城区以上流域面积510km2,河道长45km,平均坡降95‰。属季节性山区河流,河水丰枯悬殊,汛期洪峰流量大,枯水期流量小,常造成城区河床裸露,加上河道两岸工业生活污水的排放,城区河道脏乱现象较为严重,影响城区环境美化。另外,城区灌溉、供水直接取用河道水,枯水期河道水位低,取水无法保证。因此,有必要在护城河城区段兴建拦河闸坝,以抬高枯水期水位,满足用水及城区环境美化的需求。3.拦河坝方案选择3.1传统的拦河闸传统的拦河闸有固定式和活动式两类。固定式拦河闸在大流域江河上应用较多,具有跨度大、控制水位高等特点,但造价高、工期长,其闸墩、启闭机架等结构阻水严重,降低了河道的行洪能力,需加高河道防洪堤。传统活动式的拦河闸有鱼鳞闸和翻板闸两种,这两种闸具有造价较低、控制水位灵活等特点,但可控制水位较低(一般控制水位低于1.5m)、止水效果差、工期较长、同时美化环境效果也较差,尤其是翻板闸与城区环境难以协调一致。3.2橡胶坝的特点橡胶坝是由高强度的织物合成纤维受力骨架与合成橡胶构成,锚固在基础底板上,形成密封袋形,充入水或空气形成水坝,具有以下特点(一)造价低,橡胶坝的造价与同规模的常规闸相比,一般可以减少投资40~50%。(二)施工期短,橡胶坝袋是先在工厂制造,然后现场安装,施工速度快,一般3~15天即可安装完毕,整个工程结构简单,工期一般为36个月。(三)不阻水,橡胶坝袋内水泄空后,紧贴在底板上,不缩小原有河床断面,无需建闸墩、启闭机架等结构,基本上不阻水。止水效果好,坝袋锚固于底板和岸墙上,能达到基本不漏水。(四)节省三材,橡胶坝袋以合成纤维织物和橡胶制成的薄柔性结构代替钢板钢筋砖结构,水下结构简单,因此三材用量显著减少,一般可节省钢材30~50%,水泥50%左右,木材60%以上。(五)耐久性好,坝袋表面用氯磺酸化聚乙烯合成橡胶(氯锡酸盐聚乙烯橡胶)做涂层,可增强抵抗阳光照射的能力,大量科学试验表明,橡胶坝的设计年限至少有40年。(六)可靠性强,可靠的原因是装置的结构简单,充、放水装置的失灵率低,维修简单。(七)抗震性能好,橡胶坝的坝体为柔性薄壳结构,富有弹性,抗冲击弹性40%左右,伸长率达60%,具有以柔克刚的性能,能抵抗强大的地震破坏和特大洪水的波浪冲击。(八)造型优美,橡胶坝属流线型,造型优美。3.3彩色无搭头橡胶坝特点彩色无搭头橡胶坝除具有传统的橡胶坝的特点外,还具有以下突出特点(一)坝体色彩丰富,易与周围环境相协调,增强了其美化环境的功能。(二)改善材料合成结构,解决了传统搭头橡胶坝二次硫化影响耐久性的难题,其使用期可达80~100年。(三)表面平整光滑,易于安装操作。3.4方案选定综上所述,彩色无搭头橡胶坝具有造价低、施工期短、寿命长、抗震能力强、美化环境效果好等显著特点,优于传统的拦河闸坝,因此选用彩色无搭头橡胶坝作为拦河坝型。4.橡胶坝结构设计4.1工程布置根据灌溉需求和河势状况,护城河城区橡胶坝设置在城区河段下游,枢纽建筑物由橡胶坝、下游消能设施及水泵房组成。4.2橡胶坝橡胶坝全长70m,坝基采用C20钢筋砼,厚1.0m,宽7m。坝袋选用JBD2.010102型无搭头橡胶坝袋,设计水头3.1m。坝袋材料为两布三胶,经向强度为220KN/m(两层布每层16OKN/m),纬向强度为220KN/m(每层160KN/m),堵头采用一布二胶。胶袋锚固方式采用双锚线,分别在坝袋贴地的上、下游侧锚图,相距3.Om,锚固结构型式为孔压板式。4.3下游消能设施下游消能设施包括消力池和海漫,根据设计流量和设计水头,通过消能计算,确定消力池长10.0m,池深1.0m,海漫长20.00m,消力池底板为C2010钢筋砼,厚0.6Om,海漫为M10浆砌条石,厚0.30m。4.4水泵房水泵房布置在橡胶坝左岸,房高4.0Om,采用砖混结构,内设置有集水井、水泵、控制闸及输水管等。5.橡胶坝的运行和维护5.1运行橡胶坝充水采用水泵供水,排水采用自排和抽排相结合,充排水时间约2小时。橡胶坝的内压观测,由压力观测装置通过直接管与控制室相通,从标尺直接读取。5.2维护橡胶坝的维护包括抽排水系统的维修及坝体的维护。抽排水系统应定期检查维修。坝体维护主要是清除粘附在坝体上的粘土和废渣,采用清洁水洗刷为主。6.日常需注意的问题6.1坝袋的损坏造成坝袋的损坏主要有以下方面(一)人为破坏,应禁止非工作人员进入坝区(二)放水造成的损坏,放水期间,被紧靠坝袋下游面的尖利物体所剌破。(三)摩损造成的损伤,坝体的振动,坝与两岸的摩擦以及漂浮物都可能导致坝的摩损。(四)明火造成的损坏,坝体合成材料,火是潜在的最不利因素。6.2放水后坝体上的淤泥、碎石堆积在放水期间,淤泥、碎石有时堆积在坝体上,再次充水前,必须予以清除。7.结束语(一)护城河通过设置彩色无搭头橡胶坝,在不影响河道行洪的前提下,达到美化环境、灌溉用水的目的。(二)橡胶坝与传统的拦河坝相比,具有造价低、工期短、耐久性好、美化环境效果好等突出优点。(三)彩色无接头橡胶坝是一种新型橡胶坝,在我省应用尚属首例,具有良好的推广应用前景。

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