有关橡胶坝设计问题探讨

我 国 自１６ 年 开 始 组织 跨 行 业联 合 攻关 ，９ ６ 建 ９５ １６ 年 成第 一 座橡 胶 坝 。经 过３ 多 年 的实 践 ， 国橡 胶 坝 Ｏ 我
在 设 计 、 袋 制 造 、 装 及 运行 管理 等 方 面形 成 了 坝 安 自己的 特色 ， 程 技 术 已达世 界先进 水 平 。 由于橡 工 胶 坝 结构 新 颖 ， 价省 ， 工 安装 时 间短 ， 理运 行 造 施 管 简 便 等优 点 ， 我 国得 到 广 泛推 广运 用 。我 国已建 在 成 各 类 型 橡 胶 坝 近 ７０ ， 防 洪 、 溉 、 水 、 ０座 在 灌 供 挡 潮 、 游 等方 面 发挥 了 巨大 的经济 效 益 、 旅 社会 效 益 、 生 态效 益 。１ ９ 年 国家 水 利部 发 布Ｓ ２ ７ ９ 《 胶 ９８ Ｌ２ — ８ 橡 坝技 术 规 范 》 对 橡 胶坝 建 设 勘察 设计 ， ， 施工 管理 都
【 关键词】泄洪能力 计算 ； 内外压 比值 ； 优化设计 ； 锚固型式
［ 图 分 类 号】 Ｖ ４ 中 Ｔ ６４ ［ 文献 标 识 码］Ａ ［ 文章 编 号 】１７ － ７８ ２０ ）６ ０ ４ － ２ ６３－ １（０ ８０ － ０ １０ ４
橡胶 坝 是 将 胶 布按 照 规定 的尺 寸 ， 固在 底 板 锚 上 成 封 闭 状 ， 水 （ ） 胀 形 成 的挡 水 坝 ， 要 适 用 气 充 主 用 于低 水头 、 大跨 度 的闸坝 工程 。橡胶坝 不 挡水 时 ，
１ 橡 胶 坝 泄 洪 能 力计 算
《 胶 坝 技 术 规 范 》 附 录Ａ中对橡 胶 坝 泄 洪 能 橡 力， 可按 堰 流基 本公 式计 算【 】 １ ：
２ 橡 胶 坝袋 优化 设 计
橡 胶坝 设计 中最 主 要 的工 作 之一 是 ， 取合 适 选 的内外 压 比值 ， 算确定 坝 袋 在设 计 运 行条 件 下 的 计 拉 力值 ， 就 是进行 坝袋 径 向强度 计 算 。这 里要 同 也 时 考虑 内外 压 比的大小 、 坝袋 拉 力 、 效周 长 、 与 有 坝 袋 造价 之 间 的关 系。 内外压 比越 大 ， 坝袋 径 向拉力 越 大 ， 坝袋 有 效周 长 也 相 应 减 小 ， 但 这就 是 说 内外 压 比与 坝 袋径 向拉 力 、 袋 厚 度 大 小 成 正 比 ， 与 坝 而 坝袋 有 效周 长 成反 比。 而坝 袋 厚 度 ， 有效 周 长是 坝 袋 造 价 的主要控制 条件 。所 以这里存 在一个 如 何选 取 内 外压 比 ， 坝袋 既能 满 足 强 度 规 范要 求 ， 能 使 又 使 坝袋 造价 最小 的优化设计 问题 。由于充水 式橡胶 坝 径 向拉力 、有 效周 长计 算 是多 变 量 函数 关 系 ， 而
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式 中＾为计 入 行进 流速 水 头的 堰顶水 头 。 问题 是 橡 ０ 胶 坝 在泄 洪 时 ， 袋 不可 能 完 全坍 平 于底 板 上 。 其 坝 是 坝袋 内的 水 （ ） 气 不可 能 全 部放 完抽 净 ， 其二 是
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有关橡胶坝 设计 问题探讨
房 文 玲
（ 吉安 市 水 利 水 电规 划 设 计 院 ，江 西 吉安 ３３０ ） ４０ ０
ｆ 摘要】探讨对橡胶坝设计与工程实践中的泄洪能力计算 ， 坝袋 的优化设计， 锚固结构型式等问题进行计算 分析，
并提 出实 用 性 较 强 的设 计 计 算建 议 。
影 响 系 数 ， 对 边 岸 是 直 墙 式 ， 平 布 置 是 圆 弧 式 这 水
做 了详 细实用 的技 术规 范 。但在 具体 的工程 设计 实
践 中仍 有 一些 问题需 要 探 讨 ， 文通 过 对橡 胶 坝 设 本 计 与工 程 实践 对 泄洪 能 力 计算 ，坝袋 的优 化设 计 ， 边岸 锚 固形式 等 问题 进 行 计算 分 析 ， 提 出实 用 性 并 较 强 的设 计计 算建 议 。
或 八字 墙式 的宽顶堰 流计算 是适 用 的 。但对 于坡 岸 式 锚 固橡 胶 坝 仍 用 宽顶 堰 流 公 式 计 算 泄 洪 能 力 已 不适宜 ， 而且 侧 收缩 系数不 易 定 量 计算 。故此 建议
单 跨拦 河 坡 岸式橡 胶坝 泄 洪 能力 计 算 ， 采用 明渠均 匀 流 公式 计算 ， 要 同样 考虑 坍 坝 最小 折叠 厚 度对 但 过 水断 面的 减小影 响。
说 明 ： 、 设计 坝 高 时 的运 行状 态 。２ ３ ４ 根 １在 、、 、 据 挡 水 高 度需 要 ， 调节 袋 内充 水 （ ） ， 成 不 同 气 量 形 坝高 的运行 状 态 。５ 完全倒伏 时的状 态 。 、 其 次是 流量 系数ｍ 算 取值 问题 ，如上 所 述坝 计 袋在 泄 洪 时不 可能完 全坍 平 ， 而且 据 有关 实验 表 明 坝袋 泄 洪 时 ， 袋 在水 底 有 较 强 的脉 动现 象 ， 坏 坝 破 了坝 顶 溢 流流 态 ， 响减 少 泄洪 流 量 。故 此建 议 在 影 流量 系数ｍ计算 取值时应 取偏小 值较 为适 宜 。 侧 收缩 系数￡ 与边 界 条件 有 关 的侧 收 缩流 量 是
学 院 学 报 （ 自然 科学 ）
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２０ ０ ８年 ６月
Ｊｕｎ ｌｏ ｉｇａｇｈｎ Ｕｎｖｒ ｔ Ｓｉｎｅ ａｄ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ ｏｒａ ｆＪｎｇｎ ｓａ ｉｅｓｙ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ） ｉ（ ｏ
只需 放 空 坝袋 内水 （ ） 气 就可 恢 复 原有 河 渠 、 防 断 堤 面形 状 。橡胶 坝是２ 世 纪５ 年代末 随着 高分 子合 成 Ｏ Ｏ 材 料 工 业 的发 展 而 出现 的一 种 新 型拦 蓄 水建 筑 物 。
图 １ 不 同 条 件 下 ， 洪 运 行 状 态 图 泄