橡膠壩損壞原因分析論文

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(1)人為破壞造成的損壞

橡膠壩容易受到尖利和有尖角物體的損壞，在容易遭受到由于無知或惡意破壞而造成的嚴(yán)重的重復(fù)損傷的地方不應(yīng)安裝橡膠壩。

通過筑起柵欄把靠近橡膠壩的地面隔護(hù)起來，可以減少上述情況的發(fā)生。或?qū)⑾鹉z壩設(shè)置在被封閉起來的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)入該區(qū)域的通路只限于允許出入的工作人員。

(2)洪水過后的殘骸造成的損壞

由于洪水過后遺留的各種殘骸，諸如民用設(shè)施與建筑材料這類尖利的物體很可能對(duì)壩體的上游面造成損傷。微小處的漏氣易于修復(fù)，然而，如果漏氣面積很大，例如建筑物的碎石造成的漏氣，修復(fù)起來比較困難。

(3)放氣造成的損壞

放氣期間，橡膠壩體可能會(huì)由于緊靠壩下游面的尖利物體所刺破。

(4)磨損造成的損傷

壩體的振動(dòng)、壩與河床以及與兩岸的摩擦，以及漂浮的各種垃圾都可能導(dǎo)致壩的摩損。

(5)火造成的損壞

火也許是對(duì)橡膠壩最為不利的潛在危害因素。火可引起大范圍的壩體損壞，而修復(fù)大面積的壩體有時(shí)是不可能的。對(duì)于很重要的壩，可行的辦法是提供備用橡膠壩，以便在出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，能迅速替換。

小埠東橡膠壩運(yùn)行管理中存在的問題及對(duì)策

小埠東攔河樞紐工程位于山東省臨沂市區(qū)沂河干流，1997年建成，是一座以橡膠壩為主，具有防洪、灌溉、發(fā)電、城市供水、旅游開發(fā)等多功能的水利樞紐工程。該橡膠壩長(zhǎng)度列世界吉尼斯之最，全長(zhǎng)1247．4m，中間布置16節(jié)橡膠壩。橡膠壩兩翼對(duì)稱布置調(diào)節(jié)閘各5孔，兩調(diào)節(jié)閘外側(cè)橋頭堡地下室各設(shè)供排水泵站1座，分別控制左右各8節(jié)壩袋充排水。

工程自投入運(yùn)行以來，在防洪、灌溉等方面發(fā)揮了巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但由于橡膠壩在設(shè)計(jì)時(shí)和運(yùn)行管理中存在一些問題，因此必須加強(qiáng)橡膠壩的運(yùn)行管理。

一、橡膠壩設(shè)計(jì)時(shí)和運(yùn)行管理中存在的問題

1．橡膠壩設(shè)計(jì)方面存在的問題

一是設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)泥沙給橡膠壩運(yùn)行管理帶來的困難考慮不周。沂河發(fā)生洪峰流量超過4000m3／s時(shí)，洪水挾沙量特別大，這樣的洪水一般采取塌壩運(yùn)行，但沙石在通過壩袋時(shí)，對(duì)壩袋產(chǎn)生一定程度的磨蝕，同時(shí)，沙石還易被洪水帶入上游壩袋錨固槽，或過壩后因負(fù)壓作用吸入壩袋底部，如果充壩前沒有被清除，壩袋在振動(dòng)或蠕動(dòng)過程中與這些石塊產(chǎn)生摩擦，一旦遇到特別尖銳物體，情況就特別危險(xiǎn)。二是設(shè)計(jì)沒有考慮具體的工程措施，山洪河道大量漂浮物如大樹、船只等，通過時(shí)容易劃破橡膠壩。三是安全檢查極為不便。為節(jié)約建設(shè)資金攔河壩僅在兩端調(diào)節(jié)閘處設(shè)工作橋，給檢查觀測(cè)帶來極大不便，特別是行洪期間，無法對(duì)全壩進(jìn)行檢查。

2．運(yùn)行管理方面存在的問題

一是該攔河壩上游流域面積達(dá)10910km2，尚未建全流域洪水預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)。二是尚未掌握壩袋運(yùn)行規(guī)律。多跨橡膠壩，其運(yùn)行規(guī)律需要經(jīng)過多年的實(shí)際調(diào)控才能掌握，該壩建成歷史不長(zhǎng)，對(duì)一些問題尚未弄清。三是安全監(jiān)控方面存在不足。橡膠壩主要由合成材料制成，小埠東橡膠壩為兩布三膠，壁厚僅7mm，未加鋼絲網(wǎng)保護(hù)，極易人為破壞，或被河道漂浮物刺傷。因此，需要對(duì)壩袋全天侯全方位地觀察保護(hù)。

二、加強(qiáng)橡膠壩的運(yùn)行管理

1．科學(xué)調(diào)度洪水，減少橡膠壩磨損機(jī)會(huì)

根據(jù)本橡膠壩工程特點(diǎn)，洪水初期小于1500m3／s時(shí)，應(yīng)盡量采用兩側(cè)調(diào)節(jié)閘泄洪，因其底板低，泥沙易被沖刷至下游，可減少橡膠壩前淤積，遇較大洪水流量超過1500m3／s時(shí)一定要塌壩泄洪，這樣可以加大泄洪能力，也有利于沖砂排淤。泄量一旦小于1500m3／s，就可啟用調(diào)節(jié)閘泄洪，騰出時(shí)間立即檢查橡膠壩看其沖刷磨損情況，必要時(shí)可及早對(duì)沙石進(jìn)行清理打撈，以確保橡膠壩繼續(xù)行洪時(shí)安全，每年汛后要對(duì)橡膠壩徹底檢查一遍，并將壩底及錨固槽的沙石清除干凈。

2．壩袋運(yùn)行組合以同起同落為宜

通過近年來實(shí)際運(yùn)用觀察看以8節(jié)壩袋為一組，兩岸泵站同時(shí)工作、同時(shí)蓄壩或塌壩，可使壩頂溢流單寬流量減少，避免下游集中水流沖刷，保證河床穩(wěn)定。同時(shí)可使壩高高度一致，通過觀察第一壩高起落情況就可知道全壩，消去因無工作橋給觀察全壩帶來的不利影響。

3．采取措施減輕風(fēng)浪冰凍對(duì)壩袋的影響

風(fēng)浪對(duì)壩袋產(chǎn)生的不利因素主要有三點(diǎn)：一是風(fēng)浪造成壩袋劇烈振動(dòng)、拍打現(xiàn)象具有長(zhǎng)時(shí)間往復(fù)破壞作用；二是風(fēng)浪對(duì)壩體產(chǎn)生附加作用力，并可使壩袋內(nèi)壓力增大；三是風(fēng)浪增加了對(duì)壩體的沖擊力，會(huì)使壩的的錨固力加大。目前消去波浪的破壞作用尚無根本的措施，但可在風(fēng)浪到來之時(shí)降低壩高，減少對(duì)壩袋的影響。

該橡膠壩冬季需正常蓄水，而每年在12月份下旬湖面會(huì)封冰，最大厚度可達(dá)10cm，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)壩袋內(nèi)也會(huì)結(jié)冰。為防止冰壓對(duì)壩袋的影響，可采取了如下措施：一是結(jié)冰期間不允許調(diào)節(jié)壩高，上游來水可通過壩頂溢流或調(diào)節(jié)閘調(diào)節(jié)，盡量保持水位不變，避免冰面對(duì)壩袋的壓力。同時(shí)壩頂溢流還可減薄壩前結(jié)冰的厚度。二是在化冰期間注意觀察，防止發(fā)生冰塊對(duì)壩袋的摩擦、刺破事故。

4．實(shí)現(xiàn)水情預(yù)報(bào)、壩閘安全監(jiān)控現(xiàn)代化，提高運(yùn)行管理水平

為了提高樞紐工程管理水平，科學(xué)監(jiān)控、預(yù)報(bào)、調(diào)度洪水，近期準(zhǔn)備建設(shè)水情預(yù)報(bào)與閘壩安全監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)，并可實(shí)現(xiàn)與市防汛指揮部門水情預(yù)報(bào)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到水情資源共享，實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度，安全監(jiān)控現(xiàn)代化。

5．加強(qiáng)汛前汛后檢查觀測(cè)

對(duì)橡膠壩運(yùn)行必須經(jīng)常進(jìn)行檢查觀測(cè)，并作好詳細(xì)記錄，如果發(fā)生異常跡象，要分析原因，及時(shí)采取措施。小埠東橡膠壩平時(shí)觀測(cè)由專人負(fù)責(zé)。每年汛前汛后要進(jìn)行特別檢查，汛前主要檢查維修工作是否完成，是否仍存在隱患。汛后著重檢查工程變化、損壞情況，以便盡早采取措施。