淺談橡膠壩規劃設計及管理中注意的問題

李厚義

(西豐縣水利局，遼寧 西豐 112400)

1 概 述

《全國重點中小河流治理實施方案(2013-2015年)》河流治理應以人為本，尊重自然，強調人對自然景觀的品味，以生態治河理念為指導，恢復自然河道的生態系統。

橡膠壩是一種既能擋水又能泄水的低水頭水工建筑物，具有節省三材、結構簡單、造價低、工期短、跨度大自重輕、抗震性能好、運行維護和管護方便等優點，被廣泛應用于河流上，特別是北方相對缺水地區。隨著城市的發展，人們對水景觀和生活休閑的要求也逐漸提高。橡膠壩的修建在枯水期或在河道來水流量小時抬高城區河段水位，使河道保持連續水流，有利于河道健康生態系統的形成，橡膠壩建成后上游將形成的人工湖泊、濕地可極大地美化和改善城區生態環境，促進沿河兩岸土地增值，提高城市品位及城市居民的生存生活質量，為人們提供了休閑娛樂的場所，因此，橡膠壩建設為城市河流生態治理創造了條件[1]。

2 基本概況

清河是遼河左岸的較大支流，清河上游有南北兩支，南支為主流，全長159km，流域面積5150km2，比降1.58‰。清河砂質較好，由于缺乏對河道的統一管理，從20世紀80年代后期起，清河河道內挖砂現象嚴重，無序和過量的采砂造成河床散亂，形成砂坑，而采砂后剩余的廢料堆積在河槽中又形成砂堆，這些砂坑和砂堆，造成河床下切，使河勢向不利的方向演變，直接影響河道的行洪能力和兩岸居民的生命財產安全[2]。

清河清河區段位于清河水庫壩下，河道長約9km，左岸為清河城區，右岸為規劃新城區。清河上現有1座橡膠壩，充水式橡膠壩，位于灰管橋下670m，清河區1#橡膠壩底板高程90.70m，壩高2.5m，壩長157.7m。

3 橡膠壩規劃設計時應注意的問題

在清河清河區段新建橡膠壩，首先要符合清河的整體規劃和清河區城市整體規劃，橡膠壩的設計可使清河區城市段形成連續的水景觀。2#橡膠壩選址應選在河道相對比較順直、水流流態平穩，岸坡相對穩定的河段，以減少壩前沖刷和淤積，使水流平穩過壩，減輕壩袋振動和磨損，延長壩袋使用壽命，另外，選址時應充分利用清河河床的比降，受1#橡膠壩位置和橡膠壩壩高限制(據已建橡膠壩經驗，一般壩高設計在5m以下)，若兩道壩距離過大，不能形成梯級的連續水面，將造成河流生態修復缺陷；若兩道壩距離過小，破壞清河天然地貌特征，會減短居民親水長度，影響清河整體景觀布局[3-5]。綜合考慮，擬建2#橡膠壩設在清河橋下282m處，兩座壩間距約1720m。同時，為保證兩道壩形成連續水面，2#壩頂高程易高于1#壩底板高程0.3-0.5m。

與單純布置純橡膠壩相比，采用橡膠壩與水閘聯合布置具有以下優點：正常運行時，利用水閘可以靈活調節水位，從而減小壩頂的溢流水深；汛期，利用水閘將高含沙量的水流及時排出，可減少壩前泥沙淤積量，減輕泥沙對壩袋的磨損；冬季枯水期，利用水閘將上游來水全部泄走，便于檢修和養護橡膠壩。鑒于上述優點和已有1#橡膠壩經驗，2#橡膠壩易采用橡膠壩與水閘聯合布置的形式。

充水式橡膠壩由上游拋石、上游鋪蓋、底板、消力池、海漫、下游拋石防沖槽組成，充排水管道采用無縫鋼管，充、排水系統合用一套管路，出口處設水帽。為防止壩袋內壓超過設計值，在壩袋中墩內設兩溢流鋼管。顯著特點是適用于低水頭大跨度的攔河工程，在壩頂溢流時壩袋比較穩定，汛期可快速放空壩袋，不影響河道行洪,運行管理方便，可以簡化自動控制及觀測系統。鑒于充水式橡膠壩的以上特點和已有1#橡膠壩運行和管護經驗，2#橡膠壩易采用充水式橡膠壩。

4 橡膠壩運行管理時應注意的問題

橡膠壩壩袋在充脹運行過程中承受各種外力作用，還受日曬、水浸等自然因素影響，為保證橡膠壩能充分發揮效益，良好的運行和管護工作尤為重要。借鑒1#橡膠壩管護經驗和相關規范，制定2#橡膠壩不同工況下的運行和管理辦法，并嚴格遵照執行。

由于清河下游河道多年采砂導致河道整體下切，對橡膠壩的穩定構成極大威脅，因此2#橡膠壩設計時，下游海漫設計一定坡度可以減少采砂對橡膠壩造成的不利影響；2#橡膠壩投入使用后，管理單位和人員必須高度重視，嚴禁在2#橡膠壩下游200m范圍內采砂，以免影響2#橡膠壩影響。

5 結 語

縱觀橡膠壩在世界各國發展以及在中國應用40多年的具體實踐表明，橡膠壩不論在發達國家，還是在發展中國家都具有很強的實用價值和廣泛的適用性，橡膠壩不破壞自然，利用自然，利于保護生態環境，符合河流生態治理的理念。清河區2#橡膠壩建成后，將為河道生態建設、居民親水環境和恢復提供一個相對穩定的外部環境和更為廣闊的空間，對沿岸水土保持、生態環境、城市景觀都具有十分重要的意義。