摘要：拉萨河2#橡胶坝地处拉萨河拉萨城区段，结合工程特性，开展橡胶坝工程抗磨损、防止淤积、防冰凌、防紫外线等设计分析研究，具有较大的推广应用价值。
The Lhasa 2 # rubber dam is located in the Lhasa section of the Lhasa River. Combined with the engineering characteristics, the rubber dam project has carried out design and analysis studies such as anti-wear, anti-silting, anti-ice, and anti-ultraviolet radiation. It has great application value.
关键词：橡胶坝袋；推移质；磨损
Rubber dam bag; Transfer quality; wear
1 工程概况
1.1概况
拉萨河2#橡胶坝为拉萨河城区段综合整治规划自下而上的第2座拦河建筑物，橡胶坝为Ⅱ等大（2）型工程，包括橡胶坝及调节闸、分流岛及充排水泵房、左右岸导流堤等部分。橡胶坝共设7跨，单跨长72.0m，橡胶坝段总长为516.0m，坝袋高2.2m，内压比1.35，坝袋型号选定JBD2.2-220180-2型，采用二布三胶结构，坝袋总厚度为9.9mm。调节闸共5孔，单孔净宽8.0m，采用平面钢闸门。
橡胶坝挡水后，拦蓄水量102万m3，回水总长度约1.69km，淹没面积约1.02km2，坝址区50年一遇设计行洪流量3330m3/s，100年一遇校核行洪流量3610m3/s。
1.2气象水文
2#橡胶坝拉萨河下游段，属高原温带半干旱气候。多年平均气温7.7℃，年最高气温29.5℃，年最低气温-18℃；多年平均降水量447mm，雨季6～9月降水量约占全年的89%，由于高原强烈的热力作用，拉萨“夜雨”很多，夜雨率高达85%。
拉萨站所在的工程河段初冰为11月下旬至12月上旬，终冰为2月中下旬，冻日数85d；多数年份12月上旬至次年2月上旬有流冰（花）。
拉萨河河床平均比降1.5‰，属宽谷游荡型河道。拉萨站推移质输沙量估算为26.3万t。
1.3工程地质
工程所在地海拔约3640.0m，坝址区第四系松散堆积层：包括坝基现代河床冲积层（Q4al）、坝肩防洪堤人工堆积层（Q4ml）。
据钻探揭示顺序，2＃橡胶坝坝址区土层从上而下可分为3层：
素填土（①2）：灰褐，稍密～中密，稍湿，主要由卵石、碎石、砾石等回填而成，为拉萨河沿岸防洪堤填筑土以及建筑基坑开挖堆积土，层厚4.0～4.3m，层底高程3636.17～3636.68m。主要分布于已建防洪堤及推荐闸左坝肩西侧。
细砂（②）：灰色，松散，稍湿～饱和，主要由细砂粒组成，含少量粉粒、粘粒，含少量砾石，矿物成分主要由长石、石英、云母组成，分选性较好，级配不良，砂粒呈棱角状，摇震反应中等，该层零星分布于勘察区表层和呈透镜体状分布于ZK65卵石层间，层厚0.50～1.70m。
卵石（③1-4）：灰褐色，稍湿，松散～密实，饱和，卵石含量约50～75%，卵石成分以中风化花岗岩、闪长岩、片麻岩、石英岩、砂岩及灰岩等硬质岩为主，磨圆度好，呈圆～亚圆形，一般粒径20～40mm，最大粒径300mm，级配差，以中细砂为主充填，该层分布于整个场地，据区域地质资料该层层厚达450m，本次勘察深度内未揭穿，其沉积韵律有以下规律：从河床纵向上看，上游卵石粒径大，含量高，局部夹细砂层；下游卵石粒径相对减小，局部夹细砂层。
2工程设计的重点难点问题
经实地查勘及调研，本工程需要解决的问题有以下几点：
（1）采取措施减缓坝袋磨损问题是工程设计的重点。工程所在河段河道推移质下泄量大，坝袋磨损轻则减短坝袋的使用寿命，重则造成橡胶坝报废，甚至出现突然失控情况。
（2）防止推移质沉积造成工程附近淤积问题是工程设计的难点。大量推移质在汛期经工程所在河段随洪水下泄，若措施不当，会对工程造成淤积问题，影响工程安全运行。
（3）避免冬季冰凌刺破坝袋或影响调节闸闸门启闭问题。本工程冬季偶有结冰现象，经实地调研，冰清基本不大，但仍需采取一定措施防止冰凌对工程造成影响。
（4）坝袋抗紫外线防老化问题。工程地处青藏高原，海拔较高，紫外线强度较大，如何减缓紫外线照射老化也需引起重视。
（5）高原型机电设备的选型问题。高海拔地区，大气压较低，如何选择合适的机电设备也是工程设计的一个难点。
（6）工程在拉萨市区，工程景观效果亦是本工程的关键点。拉萨是藏传佛教的发源地，工程地处圣城拉萨，如何将工程与城市浓厚的地域文化结合起来，尤为重要。
3有关问题处理措施探讨
（1）减缓坝袋磨损及防止推移质淤积问题
坝袋磨损主要有推移质通过磨损、塌落线部位坝袋与底板下沉积物的接触磨损和堵头式橡胶坝两端与墩墙接触磨损。在推移质较多的河道上修建橡胶坝，可采取一定的预防坝袋磨损的措施，具体有：①在河道主槽建冲砂闸，利用上游来水进行冲砂，滩地修建橡胶坝，减小橡胶坝坝袋磨损，拉萨河坝址处河道主槽位于右岸，故在右岸设置调节闸进行冲砂，同时可减缓工程上游的淤积；②橡胶坝上游修建沉砂池，阻碍泥砂向前推进，但拉萨河推移质含量大，极易淤积拦砂池，需定期进行清理；③适当抬高坝底板顶高程，尽可能的阻碍推移质从坝袋上部通过，同时坝底板抬高后过坝流速加大，可减小推移质在坝袋顶部的磨损时间；④适当增加坝袋外胶厚度、改进坝袋外胶层材料特性，提高抗磨性能。正常两布三胶坝袋厚度约8.5mm左右，由于坝袋厚度过厚坍坝时容易引起褶皱，本橡胶坝坝袋厚度适当增加至9.9mm；规范规定正常坝袋外层胶磨耗量小于0.8cm3/1.61km，通过改进坝袋外胶层材料特性，可使坝袋外胶层磨耗量小于0.4cm3/1.61km以内。⑤提高坝袋接触部位的光滑度，减小坝袋的摩擦力。坝袋端部与隔墙接触部位采用复合不锈钢板衬砌，以确保坝袋端部接触密实光滑，避免坝袋枕头磨损，在坝袋下游塌落线范围内，坝底板表面采用水磨石处理，增加坝底板的光滑度，从而减缓坝袋磨损。根据类似工程经验，采取以上措施后，可有效减缓坝袋的磨损，但目前推移质对坝袋的磨损问题在国内外还无法精确分析计算，拉萨河行洪期间推移质含量大，尚无法确切判别推移质对坝袋的磨损程度，坝袋的使用寿命问题，还有待检验。
（2）防止冰凌刺破坝袋或影响闸门启闭问题。
拉萨河冬季结冰情况较少，但为避免冰凌对工程的影响，仍需采取一定的措施。为防止冬季坝顶溢流情况下冰凌刺破坝袋，橡胶坝冬季结冰情况下运行时禁止坝顶溢流，根据上游来水情况，调整调节闸开度，上游来水全部由调节闸下泄。为防止冰冻对闸门启闭的影响，设计对工作闸门进行防冰冻措施。在主轨、反轨内侧设置热管融冰防冰冻设备（埋设于二期混凝土内）用以防止止水及正、反向滑块结冰影响闸门的正常运行；在门体蓄水位高程附近设置热管融冰防冰冻设备以防止门体结冰影响闸门的正常运行。设置一套独立的电控系统，电控柜布置在启闭机控制房内。
（3）减缓因紫外线老化的措施。
拉萨河河道径流量比较大，坝顶常年处于溢流状态，坝袋常年处于水面以下，抗紫外线条件相对较好，由于拉萨地区紫外线强度较大，本工程坝袋主胶采用耐老化、耐腐蚀、抗磨损、抗冻性及耐水性均很好性能优异的氯丁橡胶胶料，同时添加抗臭氧剂、紫外线吸收剂等外加剂，可充分减缓坝袋因紫外线照射老化破坏。根据西藏部分地区修建橡胶坝的经验分析，橡胶坝因紫外线照射而产生的影响不大。
（4）高原型机电设备选型的措施
根据工程所在地的海拔高度，经调研和计算分析，为满足机电设备绝缘及散热需求，对主要机电设备进行降容使用。所选主要机电设备参数较平原地区放大约1.5倍，保证机电设备安全运行。
（5）建筑风格的创新。
在建筑风格上，把拉萨市的传统藏族文化与本工程的建筑风格和谐统一，将拉萨地域文化融入建筑设计风格当中，传承地域文化 创新建筑风格，在建筑外形上及建筑色彩搭配上大胆创新，运用一系列的手段，通过点、线、面及色彩组合等，将拉萨河2#闸建成拉萨市一道具有地域文化特色的亮丽风景。
4 结语
拉萨河2#橡胶坝投入使用两年来，经历多次洪水考验，工程运行情况良好，实践证明，工程设计措施是成功的。
参考文献：
[1]GB/T50979-2014. 橡胶坝工程技术规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2014.
[2]SL265-2016. 水闸设计规范[S]. 北京: 中国水利水电出版社, 2016.