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浅谈中小型河道治理中橡胶坝坝袋设计 　　【摘 要】橡胶坝作为一种新型坝目前在防洪、灌溉、供水、景观等方面应用广泛，其具有操作灵活升降自如、造价低廉等优点。随着坝袋材料和施工工艺的不断改进，该坝型在我国平原地区越来越普遍，在改善城市水环境方面逐渐增多。在坝袋设计过程中要充分考虑不同工况下的坝袋的运行情况，对坝袋的设计参数及计算结果进行详细的分析对比，以得到最佳的设计值。从而充分发挥橡胶坝在防洪、灌溉等方面的优势。而且橡胶坝袋容易受到尖利和有头角物体的损坏，故应划出橡胶坝工程的管理范围和安全区域，因此在橡胶坝坝袋设计过程中要充分考虑各种因素以保证橡胶坝的安全以及正常运行。 　　【关键字】橡胶坝 坝袋 锚固 防洪 　　概述：该文对有坝取水要求的严陵河河口村橡胶坝坝袋设计进行分析，该坝正常蓄水位110.1m，蓄水量约9万m3。该河段5年一遇流量为628m3/s，10年一遇流量863 m3/s，20年一遇流量1094m3/s，橡胶坝工程建筑物级别参照水闸确定；根据《水闸设计规范》（SL265-2001）， 过闸流量为1000～100m3/s为Ⅲ等工程，水闸建筑物级别为3级，综合以上所述，结合橡胶坝所处河道除涝标准，确定橡胶坝为3级建筑物，考虑该段河道过流能力，橡胶坝修建时以不影响该河道过流能力为标准，坝后消力池按10年一遇洪水标准。 　　为避免橡胶坝袋两端与端墙结合部位出现塌肩现象，引起局部溢流，影响橡胶坝的正常运行，将边板外延的3.0m宽底板采用1：10边坡，抬高30cm，以消除塌肩影响。橡胶坝袋高度3.8m，设计挡水高度3.6m，坝袋宽度50m。底板前端顶高程106.50m，后端高程106.40m。橡胶坝设计挡水位110.10m，坝袋顶高程110.30m。 　　一、设计条件 　　本工程橡胶坝较长，坝高较低，考虑到若采用充气式橡胶坝，存在易受热胀冷缩影响，坝袋经常拉伸或缩紧，影响坝袋寿命，且充气式坝袋坝内压力高，对坝袋材料及安装质量要求较高，因此，本工程采用充水式橡胶坝。 　　坝袋计算考虑三种运行情况： 　　1. 充胀试验：坝袋安装后，坝上、下游均无水，坝袋分三次充胀至设计高度，以检查锚固槽漏水情况，这种情况仅在坝袋安装完毕后或检修时、试充水时出现； 　　2. 正常挡水：坝前设计挡水深，坝下无水或水深较低； 　　3. 非常过水：坝顶出现短时间、小流量溢流。 　　上述三种设计条件中，充胀试验为暂时情况，根据已建橡胶坝经验，当坝顶溢流水深很小时，正常挡水和坝顶溢流情况下的坝袋几何形状相差不大。故为简化计算，根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98）附录规定，橡胶坝袋设计计算工况为正常挡水情况，即上游为设计水深，下游无水的情况。 　　二、袋内外压比α值的选择 　　根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98），设计内压比α=H0/H1，其中H0为坝袋内压水头，H1为设计坝高。从运用角度出发，在没有特别要求时，内压比无须选择太大。从强度角度讲，坝高较小时，强度的选择基本不受材料限制，内压比选择幅度很大，为节省坝袋材料，可选取较大值。因α值与坝袋径向拉力T成正比，与坝袋的周长L成反比。因此，在选择H0时，应综合考虑帆布的强度，坝袋的造价及安全系数。橡胶坝坝袋计算结果详见表1.1-1。 　　根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98），充水橡胶坝内外压比值宜选用1.3～1.6，安全系数应不小于6.0。经技术经济比较及当地类似工程经验，本工程橡胶坝选择α=1.35较为经济合理。 　　三、坝袋径向拉力计算 　　根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98），充水式橡胶坝袋径向计算强度按下式计算： 　　其中：α―设计内外压比； 　　γ―水的容重10kN/m3； 　　H1 ―为设计坝高（m）； 　　当内外压比α值取1.35时，坝高3.8m时，坝袋径向计算强度为63.4kN/m。 　　四、坝袋几何参数计算 　　可将充胀后的坝袋轮廓分成三个部分，上游坝面曲线段长度S1，下游坝面曲线段长度S及坝袋贴地段长度n+x0。 　　坝袋设计采用查表法计算坝袋各参数如下： 　　坝袋内外压比α=1.35，H1=3.8m（坝高），查《橡胶坝技术规范》（SL227-98）附表B.3.2-1，得坝袋单宽容积V=23.5m3。 　　坝袋有效周长（不包括锚固长度）按下式计算： 　　式中：L―坝袋有效周长，m； 　　S―下游坝面曲线段长度，m； 　　S1―上游坝面曲线段长度，m； 　　坝袋内外压比α=1.35，H1=3.8m（坝高），查《橡胶坝技术规范》（SL227-98）附表B.3.2-1，得坝袋有效周长13.05m。 　　五、底板长度计算 　　底板顺水流方向的长度，等于坝袋塌落宽度与上、下游坝袋的安装、检查、维修等所需宽度