淺談橡膠壩的安全運(yùn)行管理

【摘要】橡膠壩是20世紀(jì)50年代末，隨著高分子合成材料工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型的水工建筑物，本文闡述橡膠壩的安全運(yùn)行和安全檢查。

【關(guān)鍵詞】橡膠壩；安全運(yùn)行；安全檢查

橡膠壩是用錦綸或維綸帆布等材料作受力骨架，用氯丁橡膠作保護(hù)層，起膠合、密封作用，兩者粘合制成橡膠布袋，用螺栓等錨固于基床的混凝土或鋼筋混凝土底板基礎(chǔ)上，壩袋內(nèi)充水或充氣，使之充脹而形成壩體，它適用于低水頭，一般高度在5m以下單跨200m以下的大跨度閘壩工程。與傳統(tǒng)閘、壩比較，橡膠壩在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性非常突出。另外，橡膠壩還具有施工期短及運(yùn)行方便等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、城鄉(xiāng)生活用水、山區(qū)發(fā)電、水庫增容、防洪工程、城市環(huán)境美化以及沿海區(qū)域防海水堿化等工程。根據(jù)橡膠壩壩袋的充填介質(zhì)的不同，可分為充水式橡膠壩、充氣式橡膠壩和水、氣混合式橡膠壩，因?yàn)槌錃馐较鹉z壩存在諸如氣體壓縮的不均勻性易導(dǎo)致出現(xiàn)凹口、泄洪時(shí)水流相對(duì)集中而對(duì)下游河道沖刷較強(qiáng)，以及充氣式橡膠壩要求氣密性較高等不利因素，所以在常規(guī)橡膠壩設(shè)計(jì)中較多選用充水式橡膠壩，艾辛莊樞紐橡膠壩即選用充水式橡膠壩，艾辛莊樞紐是海河流域支流子牙河水系滏陽新河進(jìn)口滏陽河上游諸河交匯處的重要建筑物，樞紐由漫水橡膠壩和節(jié)制涵洞組成，樞紐以上控制面積為14420平方公里，該工程于1967年動(dòng)工，1969年竣工，該樞紐的主要效益是防洪效益，非汛期蓄水灌溉為沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，其政治、經(jīng)濟(jì)地位十分重要，工程的安全運(yùn)行尤為重要。

1、安全檢查

安全檢查工作是橡膠壩安全運(yùn)行的保障在橡膠壩的日常管理中要注重3個(gè)層次的檢查，即經(jīng)常性的檢查、定期檢查和特別檢查，同時(shí)針對(duì)壩體所在河流的枯水期和行洪期應(yīng)制定不同的檢查方案，以應(yīng)對(duì)安全和高效運(yùn)行的需要。因此在橡膠壩運(yùn)行管理中，務(wù)必要進(jìn)行每月一次的定期保養(yǎng)和充塌壩試驗(yàn)。定期保養(yǎng)的工作包括清除井內(nèi)積水，保持井內(nèi)干燥，以及充水及排水的電動(dòng)閘閥及其他電機(jī)設(shè)備要進(jìn)行除銹處理并涂刷防銹層等；充塌壩試驗(yàn)則有利于供水泵及供排管道的暢通。在汛期來臨之前更應(yīng)對(duì)橡膠壩進(jìn)行全方位的檢查，以確保水利設(shè)施在汛期發(fā)揮作用。

2、橡膠壩安全運(yùn)行的工作重點(diǎn)

2.1 避免人為及其他因素造成壩袋的損壞橡膠極易受到尖利或有尖角的物體的破壞，壩袋磨損及河道中漂浮物造成的損壞，以及火造成的損壞，這是橡膠壩在日常運(yùn)行中頻繁面臨的問題。不過隨著橡膠壩壩袋加工工藝的提高，橡膠壩袋的質(zhì)量得到很大的改善，通過規(guī)范壩區(qū)管理制度，定期進(jìn)行安全排查，上述類型的壩袋損壞基本可以避免。

2.2 杜絕橡膠壩超高、超壓運(yùn)行充水橡膠壩、充氣橡膠壩以及水、氣混充橡膠壩充漲時(shí)均不得超過設(shè)計(jì)內(nèi)壓力及設(shè)計(jì)壩高。超高、超壓運(yùn)行將會(huì)直接威脅橡膠壩的安全，破壞壩袋的原有應(yīng)力結(jié)構(gòu)，從而加速壩袋的老化、縮短壩袋使用壽命。橡膠壩超高、超壓產(chǎn)生的主要原因及預(yù)防措施如下：

2.2.1 自動(dòng)化控制失靈這種情況可導(dǎo)致橡膠壩不能按要求停止運(yùn)行而引起壩袋超高、超壓。因此要求管理人員不能離開工作崗位，同時(shí)要備用一套可人工控制的設(shè)備。

2.2.2 安全溢流孔或安全閥缺失

由于設(shè)計(jì)時(shí)疏忽而未設(shè)置溢流管，或由于河道沙量大，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中發(fā)生溢流管堵塞或損壞時(shí)，容易引起壩袋超壓破壞。為避免這種情況發(fā)生，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)置安全保障系統(tǒng)。合理設(shè)置超壓安全管，能有效防止橡膠壩的超壓運(yùn)行。“為防止壩袋超壓，充水橡膠壩應(yīng)在一岸或兩岸邊墻或中墩上設(shè)置安全溢流管孔，其管出口位置須與壩袋設(shè)計(jì)內(nèi)壓水頭齊平，管徑不得小于壩袋充水管管徑”。按橡膠壩技術(shù)規(guī)范中的要求，設(shè)計(jì)中超壓管的出口高度是與壩袋設(shè)計(jì)壓力相同而確定的，但實(shí)際上當(dāng)壩袋充脹到設(shè)計(jì)高度時(shí)，超壓管中的水位離出口還相差較高的距離，起不到安全保護(hù)的作用，容易造成充水失敗時(shí)超壓損壞壩袋。湖南省婁底市石巖壩電站30m長(zhǎng)橡膠壩就曾發(fā)生過全壩袋超壓撕裂事故。為了避免事故的發(fā)生，必須對(duì)超壓管進(jìn)行改進(jìn)，出口高度以充壩到設(shè)計(jì)高度時(shí)管中的水位為基礎(chǔ)，去掉多余部分。另外，為了防止壩袋制造中強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不一致和單根超壓管溢流能力不夠，還應(yīng)在橡膠壩兩端均設(shè)置超壓管，有效保證橡膠壩運(yùn)行安全。

3、結(jié)束語

雖然橡膠壩優(yōu)點(diǎn)較多，用途廣泛，但在具體實(shí)踐中還有許多新的課題需待解決，如高度大于 5m的橡膠壩笞薔主工程設(shè)計(jì)和制造問題、壩袋防振動(dòng)問題、充氣橡膠壩壩袋防振動(dòng)裝置的應(yīng)用開發(fā)問題、如何進(jìn)一步提高壩袋強(qiáng)度如在壩袋膠布內(nèi)加入鋼絲網(wǎng)問題、壩袋的耐老化 和耐磨損問題、活動(dòng)式橡膠壩的開發(fā)應(yīng)用、橡膠壩的自動(dòng)控制問題等等。橡膠壩是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而誕生的一種新型的水工建筑物，它必將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從材料、設(shè)計(jì)、施工和管理等方面得到進(jìn)一步的完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] SL227-98，橡膠壩技術(shù)規(guī)范.[S].

[2] 高本虎 國內(nèi)外橡膠壩發(fā)展概況和展望 [J]水利水電技術(shù)，002.33（10）.

[3] 陸吾華 橡膠壩設(shè)計(jì)與管理 [M]北京 中國水利水電出版社，2005.