橡胶坝,也被称为橡胶水闸,坝顶可以溢流,并可根据需要通过充水或充气来调节坝高,从而实现对上游水位的控制,便可实现灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等作用。
一、橡胶坝简介
橡胶坝采用强度高的合成纤维织物做受力骨架,内外涂敷橡胶作保护层,加工成胶布,再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋,类似于气球,通过充排管路用水或者气将其充胀形成的袋式挡水坝。
二、橡胶坝结构组件
橡胶坝的结构组件主要包括有四部分,分别为土建部分、坝袋、锚固件、充排水(气)设施和控制系统等四部分组成。
三、橡胶坝工作原理
橡胶坝的工作原理非常简单,其中的挡水部件坝袋类似于气球,通过充排管路可以给坝代充气或充水,充水或充气后坝袋升高,上游水位上涨,坝袋通过充排管路也可以放水或放气,放水放气后,坝袋降低,溢流增加,上游水位下降。
四、橡胶坝分类
1、气盾橡胶坝:气盾橡胶坝可灵活的控制水位,塌落后,过流泄洪能力强;
2、书籍式橡胶坝:其断面形状如同书本结构,通常在工厂一次硫化成型,这样即提高了坝袋横向张力,也减轻坝袋的振动和溢水撞击;
3、扰流橡胶坝:扰流橡胶坝材质的主要成分为三元乙丙橡胶,因此具有耐风化,臭氧,耐紫外光下不受影响,同时还有阻止橡胶坝振荡和蠕动而引起下游摩擦保护层。
五、橡胶坝优缺点
1、橡胶坝的有点
a.高能效的挡水结构,动力系统简单,低投资高应用;
b.橡胶坝具有良好的耐久性,使用寿命长;
c.应用跨度无制约,不论河道是宽还是窄,橡胶坝都可以使用;
d.性价比高,动力系统简单,投资少,性价比高;
e.橡胶坝坝袋溢流景象美观,具有观赏效果;
f.后期管理方便,橡胶坝可配有自动充排系统和自动化调节系统,通过液位传感器和压力传感器传出的信号,自动调节坝体高度和内部压力,完全实现自动化管理,便于后期管理;
g.可以有效地调节水流量,维持水位,并保护河流免受洪水侵袭;
h.不阻水,可充可放,收缩自如;
i.不漏水、止水效果好,橡胶坝坝体是用不透水的胶布制成,坝袋四周密封锚固在基础底板和边墙上,形成一个整体的密封室,达到不漏水不渗水;
j.抗震性能好,橡胶坝坝体为柔性薄壳结构,结构轻,富有弹性,没有很高的启闸机架,工作桥等结构,其抗震性能好。
2、橡胶坝的缺点
a.建设周期较长,耗时耗力,建设成本较高;
b.橡胶坝的结构较为复杂,维护和保养成本也较高;
c.其结构不能满足某些特殊情况下的水位调节要求;
e.存在易老化问题,除了坝袋易受流沙、底板摩擦损伤会影响其服务年限外,材料的老化问题是橡胶坝使用寿命受到制约的重要因素。合成橡胶和合成纤维都是高分子聚合物,受日光、空气和水等的作用,和石头风化一样,会发生老化,逐渐失去其强度和弹性等力学性能。一般认为可使用15至20年左右;
f.检修难度大,橡胶坝的跨度大,为检修带来了困难,一旦坝袋发生撕裂,就得需要进行处理。
六、橡胶坝的应用与作用
1、用于河道上作为低水头、大跨度的滚水坝或溢流堰,可以不用常规闸的启闭机、工作桥等;
2、用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸,由于不受海水浸蚀和海生生物的影响,比金属闸门效果好;
3、橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程,如用于水库溢洪道上作为闸门或活动溢流堰,以增加水库库容及发电水头;
4、用于城区园林工程,采用彩色坝袋,造型优美,线条流畅,可为城市建设增添一道优美的风景;
5、用于施工围堰或活动围堰,橡胶活动围堰高度可升可降,并且可从堰顶溢流,不需取土筑堰可保持河道清洁,节省劳力并缩短工期;
6、用于渠系上作为进水闸、分水闸、节制闸,能够方便地 蓄水和调节水位和流量;用于跨度较大的孔口船闸的上、下游闸门。