關于橡膠壩對行洪河道泄洪的影響分析

尹航

【摘要】：橡膠壩工程建設會從一定程度上對施工現(xiàn)場的行洪河道泄洪產(chǎn)生影響。為了防止橡膠壩影響泄洪工作的正常運行，需要在充分了解橡膠壩影響內(nèi)容的基礎上，對其進行優(yōu)化調(diào)整。本文以某橡膠壩工程為例，對橡膠壩對行洪河道泄洪的影響進行分析和研究。

【關鍵詞】：橡膠壩；行洪河道；泄洪；影響

【前言】：結合我國實際情況可知，近年來我國洪澇災害的發(fā)生概率發(fā)生了一定的變化。作為預防、應對洪澇災害的基礎設施，行洪河道泄洪功能的完整性將直接影響洪澇災害引發(fā)的影響程度。橡膠壩工程是行洪河道泄洪功能的重要影響因素之一，為了保證泄洪工作的順利進行，有必要加強對橡膠壩工程對行洪河道泄洪產(chǎn)生影響的分析。

1橡膠壩工程及既有水利設施概況

就該橡膠壩工程而言，其組成要素主要包含管理房、橡膠壩段、上游鋪蓋以及下游消力池等。該工程的總長度參數(shù)為358.29m，壩袋高度參數(shù)及跨數(shù)分別為4.8m、6個。該橡膠壩工程在非汛期階段的運行模式為橡膠壩充水運行模式；在汛期階段的運行方式為灘地、塌壩及調(diào)節(jié)閘聯(lián)合運行模式[1]。

就既有水利工程設施而言，該施工現(xiàn)場包含的攔河閘壩數(shù)量為7個，其中，最長的攔河閘壩長度為403m，最短的長度參數(shù)為320m。

2基于橡膠壩工程的防洪分析

從防洪角度來講，該橡膠壩工程涉及的計算參數(shù)主要包含以下幾種：

2.1泥沙淤積參數(shù)

結合該地區(qū)河道以往的泥沙淤積資料可知，河道壩址在非汛期階段產(chǎn)生的泥沙淤積年平均量參數(shù)為7958m3。而就橡膠壩工程而言，由于該工程的底板高程參數(shù)大于河道河床高程參數(shù)，因此其壩底板位置產(chǎn)生的泥沙淤積問題基本可以忽略不計。而就橡膠壩工程底板與調(diào)節(jié)閘底板高程之間的關系而言，由于前者比后者高出0.38m，因此可以對底部位置的泥沙淤積產(chǎn)生一定的沖刷作用。在這一作用的影響下，橡膠壩工程中的泥沙淤積問題基本可以忽略不計。

2.2沖刷參數(shù)

就該橡膠壩工程而言，由于其非汛期階段的蓄水量參數(shù)相對較小，因此，過閘流量參數(shù)相對較小，河水對下游河道產(chǎn)生的沖刷作用力相對較小。從這個角度來講，橡膠壩工程的建設不會引發(fā)過度沖刷問題。除此之外，結合該河道下游既有的各類水利設施可知，當橡膠壩工程施工結束之后，產(chǎn)生的沖刷類別主要是河道的局部沖刷。假定蓄水量參數(shù)處于最大值水平，而調(diào)節(jié)閘處于最高級別調(diào)節(jié)模式，則河道上游水位的最高值可以達到113.25m，而橡膠壩的塌壩參數(shù)為0.52m。利用上述參數(shù)，可以將河道產(chǎn)生的局部沖刷深度參數(shù)計算出來，為1.35m。

3橡膠壩對行洪河道泄洪的影響

這里主要從以下幾方面入手，對橡膠壩對行洪河道的影響進行分析：

3.1橡膠壩對該地區(qū)既有水利設施的影響方面

就該橡膠壩工程而言，為了保證河道水流的正常流速，需要通過互險、兩岸復堤等操作完成對壩址位置河道進行合理處理。結合橡膠壩工程的各項要求可知，橡膠壩工程的建設施工不會影響該地區(qū)的既有堤防，因此，從這個角度來講，橡膠壩工程不會對行洪河道泄洪產(chǎn)生不良影響[2]。

3.2橡膠壩對汛期搶險工作的影響方面

從布設位置的角度來講，由于橡膠壩工程被布設在主河槽中，因此，其建設施工過程不會引發(fā)河道帝吧頂部道路或堤防的破壞。當出現(xiàn)大量降雨時，該地區(qū)搶險的物資運送工作、搶險任務的開展不會受到影響。

3.3橡膠壩對行洪河道泄洪安全的影響方面

從本質(zhì)角度來講，橡膠壩對行洪河道泄洪安全產(chǎn)生的影響主要集中在以下幾方面：

3.3.1橡膠壩塌壩時間復合方面

在該橡膠壩工程的泄洪操作中，其所應用的臥式離心泵數(shù)量為4臺。通過理論層面的計算可以發(fā)現(xiàn)，4臺離心泵可以實現(xiàn)的排水流量參數(shù)約為2700m3/h。當橡膠壩工程處于正常使用狀態(tài)，則所有壩袋實現(xiàn)排水目的所需的時間為2.42h。相對于汛期階段而言，橡膠壩工程的總蓄水量參數(shù)相對較小，通過計算可知，該橡膠壩工程中的泄洪排水設施能夠良好滿足河道塌壩產(chǎn)生的排水要求。

3.3.2橡膠壩運行階段方面

在運行階段，橡膠壩工程對行洪河道泄洪產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)為壅水現(xiàn)象。結合該橡膠壩工程各項參數(shù)的計算可以發(fā)現(xiàn)，當河道處于汛期行洪階段時，壩址位置壅水現(xiàn)象的長度和高度分別處于92.5m和0.07m以下。從這一角度來講，由于橡膠壩工程建設不會對該河道斷面的原有尺寸產(chǎn)生影響，因此，在行洪河道泄洪期間，橡膠壩工程引發(fā)的壅水現(xiàn)象基本不會影響泄洪工作的順利進行[3]。

3.3.3基于泄洪的橡膠壩工程運行方案

結合該河道的泄洪要求可以將橡膠壩工程的運行方案設定為泄洪階段，利用0.15、0.30以及1.0這三種參數(shù)完成橡膠壩工程調(diào)節(jié)閘的三級泄洪模式。在這個過程中，當處于0.15泄洪級別時，需要在確定河道下游水流的穩(wěn)定性達到一定水平之后，才能開展0.30級別的泄洪模式，1.0級別泄洪模式的開啟仍然應該按照這一標準完成[4]。

3.3.4橡膠壩對河勢穩(wěn)定的影響

從施工建設層面角度來講，橡膠壩工程會對該地區(qū)河床產(chǎn)生一定的擾動作用，間接對泄洪工作產(chǎn)生相應影響。除此之外，橡膠壩工程針對主河槽兩岸應用了下游消能防沖措施、砌漿措施。在這兩種措施的作用下，河道中下游與上游之間的水流能夠得到有效銜接。由于水流的態(tài)勢得到良好控制，因此橡膠壩工程建設基本不會對河勢的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。當上部位置的蓄水工程建設完成之后，河道下游位置的河道承受的沖刷力會發(fā)生相應增加。在這種情況下，河道上游泥沙等雜物的堆積會逐漸影響河道水勢。而橡膠壩工程的建設則可以有效解決這一問題[5]。

結論：為了準確判斷橡膠壩對行洪河道泄洪產(chǎn)生的影響，這里以某橡膠壩工程為例，結合對沖刷深度參數(shù)、泥沙淤積問題等因素的分析得出：該橡膠壩工程建設基本不會影響河勢穩(wěn)定，且工程運行階段產(chǎn)生的壅水現(xiàn)象不會影響行洪河道泄洪工作的順利進行。

【參考文獻】：

[1]柴敏平.橡膠壩對章江河流近距離環(huán)境影響分析研究[D].江西理工大學，2012.

[2]朱波.橡膠壩在河道中的運用技術[J].中國科技博覽，2012，（27）：452-452.

[3]劉亞鳳. 橡膠壩在水利工程中的應用[J]. 水利科技與經(jīng)濟，2005，01：53-55.

[4]趙文好.橡膠壩應用研究[D].合肥工業(yè)大學，2003.

[5]孫利軍.水利工程橡膠壩的優(yōu)勢與應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（3）18-21.