淺談橡膠壩規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理中注意的問(wèn)題

李厚義

(西豐縣水利局，遼寧 西豐 112400)

1 概 述

《全國(guó)重點(diǎn)中小河流治理實(shí)施方案(2013-2015年)》河流治理應(yīng)以人為本，尊重自然，強(qiáng)調(diào)人對(duì)自然景觀的品味，以生態(tài)治河理念為指導(dǎo)，恢復(fù)自然河道的生態(tài)系統(tǒng)。

橡膠壩是一種既能擋水又能泄水的低水頭水工建筑物，具有節(jié)省三材、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工期短、跨度大自重輕、抗震性能好、運(yùn)行維護(hù)和管護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于河流上，特別是北方相對(duì)缺水地區(qū)。隨著城市的發(fā)展，人們對(duì)水景觀和生活休閑的要求也逐漸提高。橡膠壩的修建在枯水期或在河道來(lái)水流量小時(shí)抬高城區(qū)河段水位，使河道保持連續(xù)水流，有利于河道健康生態(tài)系統(tǒng)的形成，橡膠壩建成后上游將形成的人工湖泊、濕地可極大地美化和改善城區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)沿河兩岸土地增值，提高城市品位及城市居民的生存生活質(zhì)量，為人們提供了休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所，因此，橡膠壩建設(shè)為城市河流生態(tài)治理創(chuàng)造了條件[1]。

2 基本概況

清河是遼河左岸的較大支流，清河上游有南北兩支，南支為主流，全長(zhǎng)159km，流域面積5150km2，比降1.58‰。清河砂質(zhì)較好，由于缺乏對(duì)河道的統(tǒng)一管理，從20世紀(jì)80年代后期起，清河河道內(nèi)挖砂現(xiàn)象嚴(yán)重，無(wú)序和過(guò)量的采砂造成河床散亂，形成砂坑，而采砂后剩余的廢料堆積在河槽中又形成砂堆，這些砂坑和砂堆，造成河床下切，使河勢(shì)向不利的方向演變，直接影響河道的行洪能力和兩岸居民的生命財(cái)產(chǎn)安全[2]。

清河清河區(qū)段位于清河水庫(kù)壩下，河道長(zhǎng)約9km，左岸為清河城區(qū)，右岸為規(guī)劃新城區(qū)。清河上現(xiàn)有1座橡膠壩，充水式橡膠壩，位于灰管橋下670m，清河區(qū)1#橡膠壩底板高程90.70m，壩高2.5m，壩長(zhǎng)157.7m。

3 橡膠壩規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

在清河清河區(qū)段新建橡膠壩，首先要符合清河的整體規(guī)劃和清河區(qū)城市整體規(guī)劃，橡膠壩的設(shè)計(jì)可使清河區(qū)城市段形成連續(xù)的水景觀。2#橡膠壩選址應(yīng)選在河道相對(duì)比較順直、水流流態(tài)平穩(wěn)，岸坡相對(duì)穩(wěn)定的河段，以減少壩前沖刷和淤積，使水流平穩(wěn)過(guò)壩，減輕壩袋振動(dòng)和磨損，延長(zhǎng)壩袋使用壽命，另外，選址時(shí)應(yīng)充分利用清河河床的比降，受1#橡膠壩位置和橡膠壩壩高限制(據(jù)已建橡膠壩經(jīng)驗(yàn)，一般壩高設(shè)計(jì)在5m以下)，若兩道壩距離過(guò)大，不能形成梯級(jí)的連續(xù)水面，將造成河流生態(tài)修復(fù)缺陷；若兩道壩距離過(guò)小，破壞清河天然地貌特征，會(huì)減短居民親水長(zhǎng)度，影響清河整體景觀布局[3-5]。綜合考慮，擬建2#橡膠壩設(shè)在清河橋下282m處，兩座壩間距約1720m。同時(shí)，為保證兩道壩形成連續(xù)水面，2#壩頂高程易高于1#壩底板高程0.3-0.5m。

與單純布置純橡膠壩相比，采用橡膠壩與水閘聯(lián)合布置具有以下優(yōu)點(diǎn)：正常運(yùn)行時(shí)，利用水閘可以靈活調(diào)節(jié)水位，從而減小壩頂?shù)囊缌魉?；汛期，利用水閘將高含沙量的水流及時(shí)排出，可減少壩前泥沙淤積量，減輕泥沙對(duì)壩袋的磨損；冬季枯水期，利用水閘將上游來(lái)水全部泄走，便于檢修和養(yǎng)護(hù)橡膠壩。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)和已有1#橡膠壩經(jīng)驗(yàn)，2#橡膠壩易采用橡膠壩與水閘聯(lián)合布置的形式。

充水式橡膠壩由上游拋石、上游鋪蓋、底板、消力池、海漫、下游拋石防沖槽組成，充排水管道采用無(wú)縫鋼管，充、排水系統(tǒng)合用一套管路，出口處設(shè)水帽。為防止壩袋內(nèi)壓超過(guò)設(shè)計(jì)值，在壩袋中墩內(nèi)設(shè)兩溢流鋼管。顯著特點(diǎn)是適用于低水頭大跨度的攔河工程，在壩頂溢流時(shí)壩袋比較穩(wěn)定，汛期可快速放空壩袋，不影響河道行洪,運(yùn)行管理方便，可以簡(jiǎn)化自動(dòng)控制及觀測(cè)系統(tǒng)。鑒于充水式橡膠壩的以上特點(diǎn)和已有1#橡膠壩運(yùn)行和管護(hù)經(jīng)驗(yàn)，2#橡膠壩易采用充水式橡膠壩。

4 橡膠壩運(yùn)行管理時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

橡膠壩壩袋在充脹運(yùn)行過(guò)程中承受各種外力作用，還受日曬、水浸等自然因素影響，為保證橡膠壩能充分發(fā)揮效益，良好的運(yùn)行和管護(hù)工作尤為重要。借鑒1#橡膠壩管護(hù)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范，制定2#橡膠壩不同工況下的運(yùn)行和管理辦法，并嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。

由于清河下游河道多年采砂導(dǎo)致河道整體下切，對(duì)橡膠壩的穩(wěn)定構(gòu)成極大威脅，因此2#橡膠壩設(shè)計(jì)時(shí)，下游海漫設(shè)計(jì)一定坡度可以減少采砂對(duì)橡膠壩造成的不利影響；2#橡膠壩投入使用后，管理單位和人員必須高度重視，嚴(yán)禁在2#橡膠壩下游200m范圍內(nèi)采砂，以免影響2#橡膠壩影響。

5 結(jié) 語(yǔ)

縱觀橡膠壩在世界各國(guó)發(fā)展以及在中國(guó)應(yīng)用40多年的具體實(shí)踐表明，橡膠壩不論在發(fā)達(dá)國(guó)家，還是在發(fā)展中國(guó)家都具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和廣泛的適用性，橡膠壩不破壞自然，利用自然，利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，符合河流生態(tài)治理的理念。清河區(qū)2#橡膠壩建成后，將為河道生態(tài)建設(shè)、居民親水環(huán)境和恢復(fù)提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的外部環(huán)境和更為廣闊的空間，對(duì)沿岸水土保持、生態(tài)環(huán)境、城市景觀都具有十分重要的意義。