□ 丁清偉

橡膠壩主要適用于低水頭、大跨度的閘壩工程，如用于水庫溢洪道上作為閘門或活動溢流堰，以增加水庫庫容及發(fā)電水頭；用于河道上作為低水頭、大跨度的滾水壩或溢流堰，可以不用常規(guī)閘的啟閉機(jī)、工作橋等；用于渠系上作為進(jìn)水閘、分水閘、節(jié)制閘，能夠方便地蓄水和調(diào)節(jié)水位和流量；用于海岸作防浪堤或擋潮閘，因不受海水侵蝕和海洋生物的影響，比金屬閘門效果好；用于跨度較大的孔口船閘的上、下游閘門；用于施工圍堰或活動圍堰，橡膠活動圍堰高度可升可降，可從堰頂溢流，不需取土筑堰可保持河道清潔，節(jié)省勞力并縮短工期；用于城區(qū)園林工程，采用彩色壩袋，造型優(yōu)美，線條流暢，可為城市建設(shè)增添一道優(yōu)美的風(fēng)景等。

橡膠壩是一種隨著高分子合成纖維和橡膠工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的新型低水頭建筑物。它以高強(qiáng)力合成纖維為骨架，內(nèi)外涂敷橡膠為保護(hù)層，制成壩袋。袋內(nèi)注水或充氣充脹后控制上游水位，用以發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、防洪、擋潮等效益。但是，橡膠壩在實際的運(yùn)行過程中，也極易受到損害。

一、損害成因

（一）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，在容易遭受到因無知或惡意破壞而造成嚴(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?；?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。

（二）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壩體的上游面造成損傷。微小處的漏氣易于修復(fù)，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。

（三）放氣造成的損壞

放氣期間，橡膠壩體可能會因緊靠壩下游面的尖利物體刺破受損。

（四）磨損造成的損傷

壩體的振動、壩與河床及兩岸的摩擦，以及漂浮的各種垃圾都可能導(dǎo)致橡膠壩的磨損。

（五）火造成的損壞

火也許是對橡膠壩最為不利的潛在危害因素?；鹂梢鸫蠓秶膲误w損壞，而修復(fù)大面積的壩體有時是不可能的。對于很重要的壩，需提供備用橡膠壩，以便在出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞時，能迅速替換。

二、實例分析

以白河橡膠壩為例。

（一）橡膠壩設(shè)計方面存在的問題

一是設(shè)計時對泥沙給橡膠壩運(yùn)行管理帶來的困難考慮不周。白河發(fā)生洪峰流量超過400m3/s時，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，對壩袋產(chǎn)生一定程度的磨蝕。同時，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，如果充壩前沒有清除干凈，壩袋在振動或蠕動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。二是設(shè)計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)資金攔河壩僅在一端船閘處設(shè)工作橋，致使檢查觀測十分不便，特別是行洪期間，無法對全壩進(jìn)行檢查。

（二）運(yùn)行管理方面存在的問題

一是該攔河壩上游流域面積廣大，達(dá)10910km2，尚未健全流域洪水預(yù)報信息系統(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)過多年的實際調(diào)控才能掌握，該壩建成歷史不長，對一些問題尚未弄清。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，白河四級橡膠壩為兩布三膠，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，需要對壩袋全天候、全方位地觀察保護(hù)。

三、加強(qiáng)橡膠壩的運(yùn)行管理

（一）科學(xué)調(diào)度洪水，減少橡膠壩磨損

根據(jù)本橡膠壩工程特點(diǎn)，洪水初期小于150m3/s時，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150m3/s時一定要塌壩泄洪，這樣可以加大泄洪能力，也有利于沖砂排淤。泄量一旦小于150m3/s，就可啟用調(diào)節(jié)閘泄洪，騰出時間立即檢查橡膠壩看其沖刷磨損情況，必要時可及早對沙石進(jìn)行清理打撈，以確保橡膠壩繼續(xù)行洪的安全，每年汛后要對橡膠壩徹底檢查一遍，并將壩底及錨固槽的沙石清除干凈。

（二）壩袋運(yùn)行組合以同起同落為宜

通過10年的實際運(yùn)用觀察，以8節(jié)壩袋為一組，兩岸泵站同時工作、同時蓄壩或塌壩，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。

（三）減輕風(fēng)浪冰凍對壩袋的影響

風(fēng)浪對壩袋產(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，長時間拍打具有往復(fù)破壞作用；二是風(fēng)浪對壩體產(chǎn)生附加作用力，可使壩袋內(nèi)壓力增大；三是風(fēng)浪增加了對壩體的沖擊力，會使壩的錨固力加大。目前消去波浪的破壞作用尚無根本的措施，但可在風(fēng)浪到來之時降低壩高，減少對壩袋的影響。

該橡膠壩冬季需正常蓄水，每年在12月份下旬河面會封冰，最大厚度可達(dá)10cm，持續(xù)時間較長，同時壩袋內(nèi)也會結(jié)冰。為防止冰壓對壩袋的影響，可采取如下措施：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，避免冰面對壩袋的壓力。同時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)生冰塊對壩袋的摩擦、刺破事故。

（四）實現(xiàn)水情預(yù)報、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、調(diào)度洪水，建設(shè)水情預(yù)報與閘壩安全監(jiān)控自動化系統(tǒng)，可實現(xiàn)與防汛指揮部門水情預(yù)報系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到水情資源共享，實現(xiàn)科學(xué)調(diào)度，安全監(jiān)控現(xiàn)代化。

（五）加強(qiáng)汛前汛后檢查觀測

對橡膠壩運(yùn)行必須經(jīng)常進(jìn)行檢查觀測，作好詳細(xì)記錄，如果發(fā)生異常跡象，要分析原因，及時采取措施。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。