浅谈橡胶坝的设计与运行管理
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闰黄 凤 张 松 陈秀菊
( 北京 中水科 总公 司 104 ) ( 00 8 南水 北调 中线 干线/ 程建设 管理 局 北京 105 ) Y _ 003
【 摘 要 】 橡胶坝 主要是用水或气体充胀橡胶膜袋而形成坝体 , 运行条 件与水 闸相似 , 但其 结构简单 , 造价低 廉 ,
∑ ∑ h——水泵吸水管进口 , 至伸人坝袋内
的充水 口之 间管道沿程 和局部
水头损失 , m; 选 定 一 台 S S0 - 30 离 心 泵 , 流 量 Q 为 L4 0 0 泵
为 1. m。管理用房布置在左岸河道转 弯处 。 54
2 橡 胶坝 的充排 水 系统设计
在橡胶坝坝高 、 坝长确定 后 , 坝体容 积便 可确定 ,
环境 , 在滏 阳河治理 中 , 采用 了橡胶坝工程。
流量与扬程 。
Q = V n /t () 1
式中
Q —— 计算水 泵所需最小流量 , s m/ ; 坝袋充水容 积 , m; n ——水泵 台数 ;
— —
1 设计标 准与枢 纽布 置
枢纽建筑物的设计洪水标准为 2 0年一遇 , 核洪 校
的水 强 排 到 下游 的控 制 阀 门 , 门 型号 为 D 7 I- 1 阀 9AX 0
D 4 0的闸阀 , N0 数量 为 5个 ; 系统设 一 止 回阀 , 型式 为
H 7 - 1D 4 0 7 X 0 N 0 。泵 房 布 置 见 图 l 。
图 1 泵房 布 置 图
3 橡胶 坝 的 自动控 制 系统设 计
内压 。
・
坝袋 内压按下列值控制 :
正 常 内压 :
6・
闫 黄 凤 等/ 浅谈 橡 胶 坝 的设 计 与运 行 管 理
H = .m J 65
P 压= . m水 柱 78
P C控制时 , L 在坝 的上游安装水位传感 器 , 在控制房 中
紧急塌坝内压 : H】 6 5 = .m P 急= . 8 0 紧 79~ . m水柱
— —
=o z 一 +∑ 十∑h () 日 + 。 i 2
式中 —— 水泵所需扬程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ; m;
。 — 坝袋 内外 压 比 ; —
日. —— 坝高 , m; z —— 出水 口( 。 坝底版 ) 高程 , m; 井 内 动 水 位 或 者 水 泵 吸 水 管 最 低 水 位, m;
坝袋 内压力是橡胶 坝运行 控制 的主要 指标 , 了 为
橡 胶 坝 的安 全 运 行 , 胶 坝工 程 设 置 了 自动 控 制 系 统 , 橡
上游水位按下列参数控制 : 正常挡水位 :1. m 140
自动 塌 坝 水 位 :1.5~l47 m 14 6 1.5
这套控 制 系 统 的 主 要 功 能 是 控 制 上 游 水 位 和 坝 袋
抗震性能好。本 文结合 滏阳河治理 的实际案例 , 简述 橡胶坝充 排水 系统和控制 系统设计 中的一 些主要 问题 , 类 供
似工程参考。
【 关键词 】 橡胶坝
充排水 系统 控制 系统 运行与管理
河北省邯郸市峰峰矿区为解决 中长期城市环境用 水需求 、 改善城市河湖水系状态 、 营造人 水相亲 的和谐
因此橡胶 坝的充排水时 间成为决定充排系统容量 的前 提, 是选 择 充 排 方 式 、 泵 台 数 和 充 排 管 径 的 主要 水
参数。
10 m / , 程 为 1 m, 机 功 率 为 9 k 转 速 为 3 0 h 扬 6 电 0 W,
18 rm n 充水 6 1 , 4 0/ i, . h 主管道 直径 D 4 0 N 0 。排水 系统
水标准为 5 0年 一 遇 。枢 纽 建 筑 物 由 橡 胶 坝 、 水 渠 泄
充坝或坍坝所需最短时间 ,。 h
道、 观景平台和管理 房组成 。橡胶坝采用斜坡式 , 坝高
65 底部宽度 为 8 m, . m, 0 顶部 宽度为 17 橡胶 坝溢流 0 m, 前沿宽度为 19 左岸设 置泄 水渠 道宽 度 为 1m, 0 m, 5 在 泄水 道上游设置 两扇油压启 闭平板钢 闸 门, 枢纽 建筑 物 总宽度 为 14 2 m。天然 河床 最低 点高 程 为 157 0 . m, 坝顶高程选定为 140 坝底 板高程选 为 17 5 坝 1. m, 0 .m,
法靠 自流排空坝袋 时, 启动水泵排水 , 力强排仍利用 动
充水 系统 的水泵和部分管道 。
在橡 胶 坝 的 充 排 水 系 统 中 , 置 了 以 下 几 个 闸 设
・
5・
一
( 门: 阀) 进水 阀门 : 水 由上游 引入集水井 , 门直径 将 阀 10 m 水泵系统控 制 阀 门: 水充进 坝袋 或将 坝袋 2 0 m; 将
底板厚度 为 14 底板 底 面高程 为 16 1 . m, 0 . m。橡胶 坝
固定在 坝底板上 , 底板长度 2 m, 3 坝上游设 置钢筋混凝 土铺 盖 , 盖 长 2 m, 游 连 接 消 力 池 , 力 池 长 度 铺 0 下 消
2 m。观 景 平 台布 置 在 泄 水渠 道 上 , 度 为 11 宽 度 0 长 0 m,
考虑混合式充 排方式 , 排水 时 间为 2 , h 首先 依靠 自流
排水 , 降低设备 运行 费用 。当洪水 期不 能及 时或无 可
滏阳河橡 胶坝单 个坝体 的水容积 为 7 5 m , 水 9 0 充 系统采用纯动力式 系统 , 由集水井引水至泵房 , 过水 通 泵抽水至坝袋 , 根据公式 ( ) ( ) 1 和 2 计算所 得选定水 泵
安装 坝 内压力 传感器 ; 上游水位 和坝 内压力 数据用计
算机采集 , P C控 制 系统 自动 判 断是 否 要 塌 坝 和 由 L
充坝 。
塌 坝 或充 坝 的上 游 水 位 及 坝 袋 内的 压 力 可 以人 工
控制 , 也可以用 程序逻 辑控 制单元 ( L ) P C 进行 自动 控