張術彬,李學鍵,王文秀
(1.黑龍江省水利科學研究院,哈爾濱150080;2.哈爾濱市水務局,哈爾濱150012;3.尚志市水務局,尚志150600)
尚志市烏珠河是螞蟻河上游左岸一級支流,發源于我市西北部張廣才嶺和老爺嶺北部山區,至烏吉密鄉進入尚志市區,后匯入螞蟻河。干流河道長39 km,流域面積425 km2。隨著社會的發展,城市綜合實力的增強,城鎮的環境問題也制約經濟的發展。烏珠河中下游流經城區,為環境建設提供了得天獨后的條件 。2003年市政府決定建設橡膠壩,形成人工湖面,美化環境,提升城市品位,促進地域發展,為豐富市民業余文化休閑娛樂健身觀光起到了積極作用。
該工程已運行10 a,工程整體狀態良好。
烏珠河橡膠壩建于2003年5月,在烏珠河下游城區段,壩軸線直于河道方向,長42 m,壩袋高2.5 m,底板為鋼筋混凝土厚0.8 m,水流方向寬10 m。壩前采用鋼筋混凝土鋪蓋長6 m,厚0.4 m,壩下設鋼筋混凝土結構消力池,長12 m,尾坎高0.5 m。消力池下游設海漫段,長25 m,采用干砌石結構,厚0.4 m,下鋪0.2 m砂礫石和500 g/m2復合土工膜。左右岸導墻采用鋼筋混凝土懸臂式擋土墻。
壩袋選用充水式結構形式,天藍色,厚度0.9 cm。采用楔塊擠壓錨固型式,錨固槽深28 cm,寬30 cm,凹槽深8 cm。為保證壩袋運行安全,設兩分別設兩處超壓溢流管和排氣孔。
充水系統由岸邊深6 m的大口井、潛水泵、混流泵、供水池,輸配水管道、閥門、電氣設備等組成。排水采用強排措施,由水泵直接把壩袋內的水強制排入下流河道。
橡膠壩經10 a的運行,發揮著正常的功能,整體運行良好。結合實際情況,在工程設計提出幾點建議。
設置沖砂閘。山區河流季節性較強,水量變化頻繁,淤積比較嚴重,建議在設計中采用閘壩結合的形式,可以使橡膠壩運行適應的流量范圍增大,減少壩前泥砂淤積和流冰堆放,降低起壩落壩的次數,延長使用壽命。
設置排氣孔和溢流管。壩兩側邊墩內部對稱設有直徑20cm的超壓安全溢流孔與壩袋內相通,壩袋頂上裝有兩個排氣孔閥,主要作用是壩袋充水時排出壩袋內多余氣體,壩袋內壓力超過設計壓力時排出多余的水。保證壩袋充排水運行安全。
自排和強的相結合。橡膠壩停止使用或放空時,應設置自排管道。在壩袋底部設排水管道與下游河道相連,由閘閥控制,利用水的重力使壩內水體自流出來。余下水量再強排。節能能源,操作方便,節省時間,在汛期搶險中尤為重要。
設破冰裝置。橡膠壩地處寒冷地區,冰凍等災害給橡膠壩建設和運用帶來了很多困難,對壩袋極易造成破壞。因此冬季不能使用,放空壩袋,坍平越冬。在壩鋪蓋前設破冰裝置,使春汛流冰破碎變小,對壩袋的危害降到最小,保證壩袋的安全。
按照橡膠壩設計中規定的設計標準運行,嚴禁壩袋超高、超壓運轉,以確保橡膠壩的安全。
在防汛期間,為了橡膠壩安全運行,管理單位應與水文、氣象等部門加強聯系,掌握雨情和水情預報,準確及時控制橡膠壩的高度,以免造成壩袋阻水,無法行洪或滯洪。
橡膠壩頂溢流時,嚴禁避免壩袋發生較強振動。應加快進行充水或排水的速度,盡快調整壩高,使壩袋避開共振區。
烏珠河橡膠壩具有結構簡單,施工期短、造價低,不阻水等特點,既開發了市區河道的游樂資源,又改善生態環境,對沿河景觀建設起到很大作用,也為區域旅游事業發展奠定了良好物質基礎。通過對已建橡膠壩技術的探討,提出合理化建議,對橡膠壩工程設計內容起到積極的促進作用。
[1]中華人民共和國水利部.S1227—98橡膠壩技術規范[S].北京:水利電力出版社,1998.
[2]李志強.橡膠壩工程技術在莊浪縣北洛河城區段的推廣應用[J].甘肅水利水電技術,2011.
[3]張恩祥.曲濤朝陽市橡膠壩設計簡述[J].吉林水利,2004.