城市橡胶坝群的运行与管理

发表时间:2020/8/20   来源:《建筑实践》2020年9期   作者:王治世 王玉红
[导读] 橡胶坝做为一种低水头的当水运行的建筑,具有构造简易、操作灵便、简单
        摘要:橡胶坝做为一种低水头的当水运行的建筑,具有构造简易、操作灵便、简单,应用广泛。在城市河道上逐级修建橡胶坝进行拦蓄水,形成连续的水面,既美化了城市环境,又补充地下水,对城市的水生态修复起到巨大的作用,由于在城市河道蓄水多数为以景观用水为主,为此修建的橡胶坝较多、较密,不利于城市防洪。为解决城市河道橡胶坝景观用水与城市防洪之间的矛盾,需要合理地对城市橡胶坝群进行调度与管理。如何做到既满足城市景观用水需要,又能确保城市防洪安全,笔者结合平度市现河上橡胶坝群的管理经验,就这一问题做了探讨。
        关键词:城市 橡胶坝 运行 管理
        一、基本情况
        现河发源于平度东阁街道办事处的乔家村北山廓落崮西麓,自东北流向西南,承受大石门、招凤顶、车门顶、公沙山、两髻山、豹竹涧、崮山、牛山等山涧来水,流经东阁、同和,蓼兰、崔家集、明村等乡镇,于明村小召村西入胶莱河。全长60公里,流域面积435.67平方公里。现河的城区段为自双庙水库以下到泽河入口,长度为15.9公里,为提高城市形象,在现河上共建了14座橡胶坝及一座砌石漫水坝。这些拦水坝的建成保证现河上水面的连续性,改善了平度的城区环境。同时因现河做为平度城区的一条重要的防洪河道,担负城区排洪的任务,做好防洪调度与景观蓄水极为重要。
        二、城市橡胶坝修建景观用水与城市防洪存在的矛盾分析
        现河纵穿平度城区担负平度市城区泄洪、排水、蓄水景观等任务,平度市全年降雨多集中在7、8月份,因此现河一年当中多数季节处于枯水期,为保证城市景观用水,需要多建一些拦蓄径流的橡胶坝,以便多拦蓄水量,满足美化城市环境,改善城市气候用水需要,橡胶坝群运行后,要使河道中水位保持一定的水位值才能保持水上景观,所经就需要尽量多地拦蓄河道径流,因而需要橡胶坝保持一定的高度,而相反的是为了河道能够保证安全行洪,则需尽量降低橡胶坝高度,由此造成了河道景观蓄水与主城区防洪之间的矛盾。
        在汛期为保证城区的防洪需要,要快的下泄洪水,就要求加快橡胶坝群的塌坝时间越短,洪水下泄越快,主城区防洪压力越小,而相反为尽量减少下游地区的防洪压力,就不能使橡胶坝塌坝时间过短,因为这样会使橡胶坝快速塌坝形成的大的人造洪峰,增加下游防洪压力和危险。形成了主城区和下游地区对橡胶坝群塌坝要求的矛盾。
        三、合理调度城市橡胶坝群兼顾景观用水与防洪要求
        为了满足城市景观用水需求同是对城市的防洪影响减小到最低,需要合理对橡胶坝群进行管理与调度,要站在全面的角度对二者关系进行全面的分析,要做好以下两点基础工作。
        1.做好河道上游水情分析,做好调度
        河道上游的雨情和洪水预报对于橡胶坝群的安全运行和合理调度具有极其重要的作用,并分直接关系到城市和下游的防洪安全。汛期中,橡胶坝群管理和调度部门应及时与水文、气象及上下游水管理单位取得联系,随时掌握雨情和水情的发展趋势,并做好分析应对,采取最合理安全的调度方案以保证主城区和橡胶坝群的安全。
        2.按橡胶坝过洪条件,采取合理可行的调度方案,保证橡胶坝群自身和城市防洪的安全
        按橡胶坝过洪条件为完全塌坝泄洪和半坝溢洪两种情况,其中完全塌坝溢洪要求洪水达到前实现完全塌坝,即不考虑上游洪水汇入,也可称塌坝迎汛方案,对主城区行洪和橡胶坝安全最为有利,且仅需考虑下游过水能力,但不利于景观蓄水,半坝溢洪条件是指降低坝高泄洪,允许坝上有一定的溢流深度,运行过程中根据来水情况确定继续塌坝或升坝蓄水,这种方式要求橡胶坝和主城区承担一定风险,同对下游河道行洪也有一定威胁,但有利于河道景观。
        将各河段蓄水工程作为一个洞蓄工程,详细检测分析洪水自某个水文测报区或水利工程区到达城市的时间,根据测报分析,测算出一定时间段基本放空坝区蓄水所需的时间,这是研究和制定橡胶坝群调度的一个重要指标。


        在上游洪量较小,橡胶坝上溢流深度不大于0.3M的情况下,可以考虑采取自下而上顺序半坝溢洪方案,如超过0.3时应塌坝运行,塌坝是要充分考虑泄洪时所产生的叠加效应,最好在上洪水未来之前汇掉最且一个坝区所需泄水的三分之二,再开始泄其上一个坝区的蓄水。这个方案的关键在于一定要掌握好对橡胶坝群总泄洪时间和洪水到来时间的控制,另外就是要充分考虑下游地区和泄洪区时间和洪水到来时间的控制,另外就是要充分考虑下游地区和泄洪区的承受能力。
        需要特别强调的是如果上游的水情和预报系统不是很完善,考虑到坝顶和半坝溢洪对橡胶坝本身存在一定风险,橡胶坝的溃坝将对河道和城市产生严重威胁,尤其是一些新建橡胶坝的地方,缺乏管理调度和应对洪水的经验,建议汛期坚决塌坝运行。
        四、做好橡胶坝日常管护、保证坝体安全以便尽量拦蓄水
        1.建立橡胶坝坝体及其附属工程的运行管理和维护制度,对管理人员进行岗位前培训和教育,每座橡胶坝由专人管理,实现规范化管理。加强与上游水利管理部门联系,根据水文气象预报及时掌控水情,提前采取安全保护措施。
        2.排水防水时,及时了解水质情况,在排水放水时,应该在河流上游安装过滤装置,对杂物进行隔离,防止杂物堆积刮伤坝袋。
        3.橡胶坝经过长时间的使用容易受到磨损。坝体和两岸的漂浮物在水力作用下,对橡胶坝进行摩擦,使橡胶坝的橡胶外表逐渐变薄,直至损坏。
        4.非本工程管理人员禁止上坝,管理人员上坝时,必须穿救生衣带安全带,不得穿鞋底带钉子的鞋,防止刺伤坝袋。
        5.橡胶坝挡水期间,在高温季节为降低坝袋表面温度、亦可将坝高适当的降低,保持坝顶面一定的溢流水深,有助于减轻坝袋的老化。
        6.坝袋运行管理中,要做好记录,对数据进行分析处理,及时对坝袋运行管理制度和操作规程进行修正。
        7.每年汛期、汛后、冬季封冻时或在橡胶坝运行前后,应对橡胶坝工程各部位及各项设施进行全面检查。每年初次充坝挡水前,应着重检查维修工程完成情况,汛后应着重检查工程变化和损坏情况,冬季运行时应着重检查防冻、防冰凌措施的情况。
        8.必须及时清除坝袋表面和坝袋塌落范围的底板上积存的杂物,排除河流中危及坝袋安全的漂浮物。特别是冬季,在坝袋上游临水面应保持一条不冻水槽,以防冰凌压力破坏坝袋。破冰可采用人工或机械等办法。
        五、结语
        橡胶坝在现代拦河工程中有着举足轻重的作用,与传统的拦河坝类型相比,具有很多独特的优势,修建橡胶坝群可以改善一个城市的环境和面貌,但要首先满足城市防洪要求,更要不断优化橡胶坝群调度方案。橡胶坝的使用和运行过程中的运行管理是保证橡胶坝使用安全的关键工作,橡胶坝的运行管理养护应当严格控制坝袋的压力,防止坝袋过压,并且做好防冻、防冰工作,提高橡胶坝运行管理的关键在于加强橡胶坝运行管理制度建设,重视橡胶坝忙时与闲时的养护管理,才能有效提升橡胶坝的运行管理水平。
        对橡胶坝使用中出现的问题,要及时进行分析排查,找出问题产生的原因,采取有效的改正措施。相关管理部门要加大对橡胶坝的日常维护和监管,对各项工作要有针对性、规范性,从整体上确保橡胶坝在现代拦河工程中发挥重要的功能作用。
        只有这样才能既起到美化观赏效用,还能维护河道和促进水利工程健康发展的重要作用,真正让橡胶坝群无忧地服务城市、美化城市。
        参考文献:
        12何玉娟,苗琳.橡胶坝的运行与管理[J].中国新技术新产品,2010(11).
        3马红岩.阜新市橡胶坝设计运行管理中存在的问题[J].山东工业技术.2016,(12)
        4丁克.浅谈橡胶坝的管理与维护[J].建筑工程技术与设计.2015(12)
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