阜新市橡膠壩設(shè)計運行管理中存在的問題

馬紅巖（阜新市園林處細河景區(qū)管理所,遼寧 阜新 123000）

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阜新市橡膠壩設(shè)計運行管理中存在的問題

馬紅巖
（阜新市園林處細河景區(qū)管理所,遼寧 阜新 123000）

摘 要：近年來橡膠壩工程在阜新市得到了廣泛應(yīng)用。細河景區(qū)橡膠壩位于細河河道上，為充水式。經(jīng)過幾年運行，出現(xiàn)了一些問題，本文對橡膠壩運行管理中存在的問題進行了較詳細的分析論證，并提出解決這些問題的方法及對策,以便充分發(fā)揮橡膠壩工程效益。并對橡膠壩今后的建設(shè)和管理提出了合理的參考。

關(guān)鍵詞：橡膠壩；問題；運行管理

世界上首座橡膠壩在美國問世已60年之久，近年來橡膠壩以其節(jié)省材料、造價低、結(jié)構(gòu)簡單、工期短以及跨度大等優(yōu)點被城市園林美化、改善水生態(tài)環(huán)等工程中廣泛應(yīng)用。要實現(xiàn)橡膠壩的預(yù)定功能，好的設(shè)計及科學(xué)的運行管理必不可少。

1 橡膠壩設(shè)計問題分析

1.1 設(shè)計沒有考慮沖砂設(shè)施

阜新市的地形狀況較復(fù)雜，處于丘陵的“三角口”，因此洪水發(fā)生時很容易產(chǎn)生泥沙淤積的現(xiàn)象。這些泥沙一般堆積在大壩上游，加上沒有沖砂閘將其排放出去，就形成了大壩無法正常運行的狀況。一般來說，細河的含沙量在1.75公斤/立方米左右，每年大概有12萬噸，而橡膠壩由于常年運行，堆積的泥沙將近46萬噸，這嚴重影響了橡膠壩的整體性能。砂石對大壩的影響主要表現(xiàn)在壩袋和錨固槽上，洪水沖力較大，能夠一些砂石擠到了壩袋和錨固槽之間，這些砂石通過不斷的摩擦，使壩袋逐漸變薄，長此以往，就會影響壩袋使用壽命甚至導(dǎo)致撕裂，給工程和周圍居民造成非常嚴重的破壞。

1.2 底板高程偏低沒有考慮其他排水工程的配合

細河位于低山丘陵區(qū)，河道平均比降2.13‰ ，主汛期時河道的主要功能是行洪，洪水過后，橡膠壩的壩袋和錨固槽被大量泥沙覆蓋，如果再次運行，需要對其進行清淤處理。如果砂石到達邊墩和底板夾縫，將其與壩袋之間的空隙填滿，就必須引起注意。目前清淤處理過程十分復(fù)雜，容易受到客觀環(huán)境的影響，難度較大，且無法使用機器開挖，速度較慢，效率很低。由于人工的能力有限，經(jīng)常會出現(xiàn)清理不干凈的現(xiàn)象，反而對容易對壩袋產(chǎn)生損傷。迎賓橋橡膠壩設(shè)計時忽略了河道上游一處鐵路涵洞排水口的高程，現(xiàn)在壩袋不能達到設(shè)計高度，否則會引起河水倒灌，這種設(shè)計上的失誤導(dǎo)致該庫區(qū)上游干枯無水。

1.3 缺少工程安全措施汛期壩袋檢查不便

為節(jié)約建設(shè)資金在壩兩岸之間不設(shè)工作橋。特別是行洪期間給工作人員檢查，維修保養(yǎng)帶來極大不便,無法及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。相關(guān)設(shè)計人員沒有完善安全措施，山洪爆發(fā)時沖刷下來的土塊、樹枝、和其他尖銳物品很容易對壩袋和橡膠壩造成損害。為了避免這種情況，一些地區(qū)需要安排人工進行打撈，這種方式不僅效率極低，還有很大的危險性，容易受到環(huán)境和地形的影響。安全監(jiān)控設(shè)備不足，沒有做到全天候24小時立體看護，設(shè)備自動化程度低。

2 運行管理中存在的問題

2.1 尚未掌握梯級橡膠壩運行規(guī)律

阜新市細河通過二期改造工程，共修建了12道橡膠壩，移交園林管理處管轄八座。這8座橡膠壩工程起始于東環(huán)橋東，友愛橋以西500米，貫穿城市中心段。梯級橡膠壩的攔截能力很強，一般可以攔蓄60%及以上的過境水，目前細河的總蓄水量超過了200萬平方米，這些水可以用來補給城區(qū)的地下水，或改善濱河景觀工程，提高了水資源的利用效率，還能改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。，12座橡膠壩在行洪主河道上蓄水，形成了12座人工水庫，如果塌壩不及時就會認為的抬高洪峰，造成城市內(nèi)澇的危險。

有的壩前河床因工期和資金問題清理不到位，形成人工島或坑，壩下游土工建筑受洪水沖涮，海漫消力池毀壞嚴重，行洪道不符合標(biāo)準(zhǔn)，水流狀態(tài)非常不穩(wěn)定，環(huán)境狀況復(fù)雜；梯級橡膠壩的運行過程，需要經(jīng)驗豐富的工作人員對其規(guī)律進行總結(jié)，并根據(jù)實踐活動不斷完善，從而實現(xiàn)對其它工作的指導(dǎo)。新型橡膠壩與老式橡膠壩之間存在著較大差異，結(jié)構(gòu)和操作方式都不相同。一些工程問題尚未交接清楚，其規(guī)律正在積極探索之中。

2.2 缺乏管理經(jīng)驗科學(xué)管理方法不到位

2003年，細河橡膠壩工程正式投入使用，細河景區(qū)管理所也隨之成立。但是，由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗，管理人員并沒有掌握科學(xué)的管理方式，再加上設(shè)備和技術(shù)的水平不高，因此當(dāng)前還無法對壩內(nèi)壓力和水質(zhì)進行準(zhǔn)確觀測，這時目前細河橡膠壩存在的最大問題。其次，橡膠壩沒有充分利用先進的計算機技術(shù)，運行效率一直不高。另外，工作人員沒有及時更新技術(shù)，檢測內(nèi)容范圍較窄，沒有發(fā)揮管理部門的作用，整體管理水平?jīng)]有實質(zhì)性的進步。

2.3 壩袋整體運行時間短，冬季不塌壩運行

阜新冬季氣候干燥，降水量少，每年大約6個月的無水期，如果仍然在冬季采用塌壩運行，就無法形成人文水景景觀，產(chǎn)生資源浪費。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)阜新的具體情況，合理選擇升降壩，發(fā)揮治理工程的實際意義。據(jù)目前情況來看，每年11—2月份之間，需要停止運行橡膠壩，管理人員應(yīng)該對其蓄水設(shè)備、機電設(shè)備和壩袋進行檢修和維護，及時發(fā)現(xiàn)漏洞，防止產(chǎn)生更大的經(jīng)濟損失。

3 運行管理中應(yīng)注意事項

建議有條件的地區(qū)都設(shè)計一套排沙閘，經(jīng)濟不允許的地方要通過提高底板的設(shè)計高度來彌補設(shè)計中的不足。無排沙裝置且地板高程低的建在多泥沙河流上的橡膠壩工程，應(yīng)掌握蓄清排沙的原則，利用洪水的沖涮帶走泥沙。如果壩袋被泥沙覆蓋或者出現(xiàn)漏洞時，相關(guān)管理人員可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整壩體高度，將覆蓋的泥沙及時清理，盡量避免泥沙經(jīng)過壩頂流出，減少水流壓力對壩袋造成不良影響。水流脈動壓力與壩體之間產(chǎn)生的作用力稱為共振，這是造成壩袋磨損、壽命降低的最主要原因。設(shè)計人員應(yīng)該考慮造成共振的各項因素，合理控制溢流量、水工布置、下游水深，同時對實際運用過程進行監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題，采取補救措施。由于目前橡膠壩技術(shù)發(fā)展還未成熟，因此出現(xiàn)問題在所難免，相關(guān)管理人員應(yīng)該及時發(fā)揮作用，總結(jié)經(jīng)驗，為后期的運行提供方向指導(dǎo)，盡可能的彌補缺陷，促進橡膠壩建設(shè)的良性發(fā)展。希望本文能給北方丘陵地區(qū)的橡膠壩建設(shè)提供了好的參考。

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.255