橡膠壩,也被稱為橡膠水閘,壩頂可以溢流,并可根據需要通過充水或充氣來調節壩高,從而實現對上游水位的控制,便可實現灌溉、發電、航運、防洪、擋潮等作用。
一、橡膠壩簡介
橡膠壩采用強度高的合成纖維織物做受力骨架,內外涂敷橡膠作保護層,加工成膠布,再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋,類似于氣球,通過充排管路用水或者氣將其充脹形成的袋式擋水壩。
二、橡膠壩結構組件
橡膠壩的結構組件主要包括有四部分,分別為土建部分、壩袋、錨固件、充排水(氣)設施和控制系統等四部分組成。
三、橡膠壩工作原理
橡膠壩的工作原理非常簡單,其中的擋水部件壩袋類似于氣球,通過充排管路可以給壩代充氣或充水,充水或充氣后壩袋升高,上游水位上漲,壩袋通過充排管路也可以放水或放氣,放水放氣后,壩袋降低,溢流增加,上游水位下降。
四、橡膠壩分類
1、氣盾橡膠壩:氣盾橡膠壩可靈活的控制水位,塌落后,過流泄洪能力強;
2、書籍式橡膠壩:其斷面形狀如同書本結構,通常在工廠一次硫化成型,這樣即提高了壩袋橫向張力,也減輕壩袋的振動和溢水撞擊;
3、擾流橡膠壩:擾流橡膠壩材質的主要成分為三元乙丙橡膠,因此具有耐風化,臭氧,耐紫外光下不受影響,同時還有阻止橡膠壩振蕩和蠕動而引起下游摩擦保護層。
五、橡膠壩優缺點
1、橡膠壩的有點
a.高能效的擋水結構,動力系統簡單,低投資高應用;
b.橡膠壩具有良好的耐久性,使用壽命長;
c.應用跨度無制約,不論河道是寬還是窄,橡膠壩都可以使用;
d.性價比高,動力系統簡單,投資少,性價比高;
e.橡膠壩壩袋溢流景象美觀,具有觀賞效果;
f.后期管理方便,橡膠壩可配有自動充排系統和自動化調節系統,通過液位傳感器和壓力傳感器傳出的信號,自動調節壩體高度和內部壓力,完全實現自動化管理,便于后期管理;
g.可以有效地調節水流量,維持水位,并保護河流免受洪水侵襲;
h.不阻水,可充可放,收縮自如;
i.不漏水、止水效果好,橡膠壩壩體是用不透水的膠布制成,壩袋四周密封錨固在基礎底板和邊墻上,形成一個整體的密封室,達到不漏水不滲水;
j.抗震性能好,橡膠壩壩體為柔性薄殼結構,結構輕,富有彈性,沒有很高的啟閘機架,工作橋等結構,其抗震性能好。
2、橡膠壩的缺點
a.建設周期較長,耗時耗力,建設成本較高;
b.橡膠壩的結構較為復雜,維護和保養成本也較高;
c.其結構不能滿足某些特殊情況下的水位調節要求;
e.存在易老化問題,除了壩袋易受流沙、底板摩擦損傷會影響其服務年限外,材料的老化問題是橡膠壩使用壽命受到制約的重要因素。合成橡膠和合成纖維都是高分子聚合物,受日光、空氣和水等的作用,和石頭風化一樣,會發生老化,逐漸失去其強度和彈性等力學性能。一般認為可使用15至20年左右;
f.檢修難度大,橡膠壩的跨度大,為檢修帶來了困難,一旦壩袋發生撕裂,就得需要進行處理。
六、橡膠壩的應用與作用
1、用于河道上作為低水頭、大跨度的滾水壩或溢流堰,可以不用常規閘的啟閉機、工作橋等;
2、用于沿海岸作防浪堤或擋潮閘,由于不受海水浸蝕和海生生物的影響,比金屬閘門效果好;
3、橡膠壩主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程,如用于水庫溢洪道上作為閘門或活動溢流堰,以增加水庫庫容及發電水頭;
4、用于城區園林工程,采用彩色壩袋,造型優美,線條流暢,可為城市建設增添一道優美的風景;
5、用于施工圍堰或活動圍堰,橡膠活動圍堰高度可升可降,并且可從堰頂溢流,不需取土筑堰可保持河道清潔,節省勞力并縮短工期;
6、用于渠系上作為進水閘、分水閘、節制閘,能夠方便地 蓄水和調節水位和流量;用于跨度較大的孔口船閘的上、下游閘門。