某縣七星河橡膠壩工程設(shè)計(jì)分析

摘要：橡膠壩工程是實(shí)現(xiàn)河流安全度汛和生態(tài)文明建設(shè)雙贏的重要載體。文章結(jié)合扶風(fēng)縣七星河橡膠壩工程實(shí)際，分析了工程主要結(jié)構(gòu)、供排水系統(tǒng)、電氣設(shè)計(jì)等，提出了工程科學(xué)管理運(yùn)用的具體條件和方法，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：橡膠壩工程；構(gòu)造；供排水；電氣設(shè)計(jì)；科學(xué)運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TV644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0062-02

1 七星河流域概況

七星河屬渭河左岸支流——漆水河的二級(jí)支流，它發(fā)源于扶風(fēng)縣西北喬山南部楊家溝一帶。流域總面積176.2km2，主河長度24km，河道平均比降2.2%，歷史上最大洪水流量870m3/s。流域上游為黃土低山丘陵區(qū)，下游為渭北山前洪積扇裙，內(nèi)植被較差，水土流失嚴(yán)重。徑流主要由降水形成，其次地下水也有少量補(bǔ)給，降水的特性決定著徑流具有年際變化大、年內(nèi)分布不均的特點(diǎn)。橡膠壩壩址位于扶風(fēng)縣城北部，白家窯水庫下游2km處，白家窯水庫——橡膠壩壩址區(qū)間流域面積6.3km2，河道平均比降3.5%，主河槽長3.4km。

2 橡膠壩設(shè)計(jì)

根據(jù)河道寬度以及自然地形比較，確定橡膠壩底板高程為514.5m。橡膠壩設(shè)計(jì)長度50m，根據(jù)可能最大回水范圍取壩高為3.5m，壩頂高程為518m。結(jié)合工程條件橡膠壩選用充水結(jié)構(gòu)，壩袋用螺栓固定壓板雙錨固。

2.1 壩基防滲

考慮到底板及消力地下均布置砂礫石墊層滲流系數(shù)較大，所以在壩底板前設(shè)置防滲墻。防滲墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，深3.5m，厚0.5m，底端高程為509.5m。

2.2 壩底板結(jié)構(gòu)

由于地基較弱，考慮到穩(wěn)定問題，壩底板厚度取0.8m，并布置1.3m厚的3∶7灰土墊層和10cm厚的C15混凝土墊層。同時(shí)底板配筋取u=0.5%，鋼筋采用Φ12的Ⅱ級(jí)鋼。消力地厚度取0.5m，鋼筋采用Φ10。由于在二類環(huán)境下壩底板與消力池沖刷嚴(yán)重，壩底板與消力池采用C20鋼筋混凝土，鋪蓋采用C20鋼筋砼，護(hù)坦采用M7.5漿砌石。

3 副壩設(shè)計(jì)

基槽開挖：對(duì)表層腐植土及雜物進(jìn)行清理，在河槽及兩岸坡設(shè)結(jié)合槽，底寬4m，邊坡比1∶1，深3m，采用黏土回填，壓實(shí)度不小于0.95。

壩體：河道寬度為85m，橡膠壩段為50m，左右岸均設(shè)計(jì)副壩，左副壩長26m，右副壩長20m，壩體為均質(zhì)土壩，壓實(shí)度大于0.95，壩頂高程為519.2m，寬5m，壩頂設(shè)置0.8m高漿砌石防浪墻。

上下游壩坡：上游邊坡比為1∶2.5，干砌石護(hù)面防沖，底部鋪設(shè)300g/cm2的土工布，其上設(shè)砂石過渡層；下游邊坡底部設(shè)1.5m高的貼坡排水體。

4 供排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程的實(shí)際，在左岸建一眼機(jī)井，安裝1臺(tái)潛水泵對(duì)壩袋進(jìn)行充水控制操作，從而達(dá)到開壩蓄水的目的。塌壩首先利用自排功能，并安裝ISG80-125J型立式管道泵

1臺(tái)。

4.1 供水水源

本橡膠壩工程僅有1個(gè)橡膠壩段，長度為50m，壩高3.5m，計(jì)算壩袋總?cè)莘e為1100m3，鑒于工程區(qū)附近地下水位較高，開采難度小，可利用新建機(jī)井1眼，專門用于壩袋充水。井深根據(jù)同類地質(zhì)狀況類比，在井深達(dá)到50m以上時(shí)，工程區(qū)地形地貌機(jī)井出水量可達(dá)25～30m3/h。同時(shí)解決了橡膠壩管理人員的辦公、生活用水以及綠化苗木的灌溉用水問題。

經(jīng)與利用縣城自來水充壩方案進(jìn)行比較，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。如果利用縣域自來水供水作為壩體充水水源，其管道鋪設(shè)管徑需要增大，管道鋪設(shè)長度約為1000多m，工程投資明顯增加5萬多元，同時(shí)每年還要浪費(fèi)不少當(dāng)?shù)丶儍羲Y源，故利用縣城自來水充壩方案不可取。

4.2 供排水系統(tǒng)

當(dāng)壩袋升高至設(shè)計(jì)高程時(shí)，壩袋充水量為1100m3，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，橡膠壩的塌壩排水時(shí)間以2～4小時(shí)為宜，鑒于本橡膠壩為單段，長度規(guī)模較小，為確保順利行洪，經(jīng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)選用水泵充排水時(shí)間按1.5～2.5小時(shí)計(jì)算，實(shí)際充水開壩時(shí)間根據(jù)供水量大小可適當(dāng)縮短或延長。

4.3 橡膠壩的操作運(yùn)用

橡膠壩工程是縣域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)物，也是確?？h城安全防汛度汛的重要工具。日常管理運(yùn)用由縣水利局下屬專門單位負(fù)責(zé)。開壩操作需關(guān)閉橡膠壩閘閥，利用機(jī)井潛水泵直接充水，當(dāng)機(jī)井出水量在20～30m3/h時(shí)開壩時(shí)間需要36～44小時(shí)。根據(jù)洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度指令，提前檢查設(shè)備的完好情況和進(jìn)出水閥門的關(guān)閉情況，及時(shí)做好塌壩前的準(zhǔn)備工作。塌壩時(shí)先利用自排塌壩；當(dāng)自排不能滿足塌壩時(shí)間要求或排水不暢通時(shí)，關(guān)閉自排閥門，打開管道泵，啟動(dòng)水泵抽排。

5 電氣設(shè)計(jì)

橡膠壩供電可在城區(qū)變電網(wǎng)10kV輸電線路上，T形引出一條專用10kV架空線路供電。機(jī)井安裝1臺(tái)200QJ20-75/Z型潛水泵，裝機(jī)容量11kW。排水管道泵安裝ISG80-125J型管道泵1臺(tái)，裝機(jī)0.75kW。

水源泵站的潛水泵電機(jī)為11kW，需采用就地控制，并安裝電流表，降壓啟動(dòng)保護(hù)。降壓啟動(dòng)選擇STRA011-3交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)柜；導(dǎo)線選擇VV2-3×16（防水型）聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝護(hù)套電纜。管道泵電機(jī)抽率為0.75kW以下，直接啟動(dòng)，導(dǎo)線選擇VV1-3×10型聚氯乙烯絕緣保護(hù)套電力電纜。

根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥离娮杪剩x用Φ50×2500mm鋼管（3根）做接地極，40×4mm扁鋼（30m）做接地干線，40×4mm扁鋼10m做接地支線，Φ50鍍鋅鋼管2m，使其達(dá)到規(guī)范要求的接地電阻小于4?。

6 綠化及附屬工程

為了達(dá)到整體美化效果，根據(jù)現(xiàn)場條件，在七星河城區(qū)段兩岸統(tǒng)一新修寬1.5m的綠化帶和長度2000多m的環(huán)岸道路，供游人游玩，起到綜合治理、美化環(huán)境的作用。綠化按照縣域綠化統(tǒng)一要求，栽植風(fēng)景樹木、種植草皮。

7 結(jié)語

扶風(fēng)縣七星河橡膠壩工程，充分借鑒國內(nèi)已成橡膠壩工程設(shè)計(jì)管理經(jīng)驗(yàn)，通過利用縣城有利自然地形，修筑低壩蓄水，建造生態(tài)水面，有效凈化縣城空氣，提高環(huán)境質(zhì)量，增加縣城景觀設(shè)施，改善了城區(qū)水質(zhì)氣候，具有確保河流、城鎮(zhèn)安全防汛、美化居住生活環(huán)境、加強(qiáng)生態(tài)文明等多重功用。在工程建設(shè)中，堅(jiān)持科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)把施工質(zhì)量，2008年底已經(jīng)完成交付使用。今后應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)日?？茖W(xué)管理運(yùn)用，確保工程建設(shè)管理效能充分發(fā)揮，造福一方民眾生活。

作者簡介：常博（1981—），男，陜西禮泉人，陜西省鑫聯(lián)監(jiān)理有限公司助理工程師，研究方向：水利工程建設(shè)監(jiān)理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）