浅谈湿地公园橡胶坝工程设计

1、浅谈湿地公园橡胶坝工程设计 摘要介绍了孝义市胜溪湖湿地公园橡胶坝工程概况，提出橡胶坝布置原则。论述了工程主要建筑物的设计，包括橡胶坝设计、橡胶坝水工设计、橡胶坝充排水泵房设计、橡胶坝锚固设计及控制与观测系统设计等，并对该项目实施后的社会效益与生态效益进行了分析。 关键词橡胶坝；工程布置；主要建筑物设计；实施效果；湿地公园 1工程概况 近年来，孝义市委市政府提出“开启孝河汾河时代”的城市发展定位，依托孝河布局滨河城市景观，以环胜溪湖带为核心，构建孝河流域生态走廊，规划建设孝义市胜溪湖湿地公园。胜溪湖湿地公园依托张家庄水库而建，在确保防洪安全的条件下，为提升湿地品位、提高水库防洪减灾能力、改善生态

2、环境，拟在下堡河和兑镇河入库河段合理利用现有地形开挖沉沙池，以阻止泥沙直接进入水库库区，减缓库区泥沙淤积。沉沙池与水库之间通过湿地水系和新挖泄洪渠连接。为保证非汛期泄洪渠蓄水，增加湿地公园水面面积，在泄洪渠上建设3座橡胶坝分段蓄水。根据工程现状，确定橡胶坝蓄水工程主要任务为两岸湿地绿化补水。 2工程布置 2.1基本原则 根据工程实际情况，橡胶坝布置应满足以下原则：橡胶坝布设在泄洪渠上，不能影响泄洪渠的行洪能力；非汛期蓄水，增加水面面积，美化环境；汛期采用全部或部分塌坝运行方案。 2.2橡胶坝布置 橡胶坝坝轴线垂直于泄洪渠布置。根据泄洪渠设计纵坡、水面与亲水平台距离以及坝后最小水深确定橡胶坝高度

3、及回水长度。为使泄洪渠在枯水季节减少河床地面露底几率，满足蓄水景观要求，坝后最低水深不小于0.8m，橡胶坝布置确定为：在泄洪渠桩号0+000处布置1号橡胶坝；在泄洪渠桩号1+000处布置2号橡胶坝；在泄洪渠桩号1+500处布置3号橡胶坝。 3主要建筑物设计 3.1橡胶坝设计 此次设计拟布设沉沙池1座，池底高程768.50m，非汛期正常蓄水位774.50m，设计洪水位774.50m，堤顶高程776.00m。 3.1.1橡胶坝坝袋设计 根据国内橡胶坝技术水平，采用充水式；橡胶坝坝袋骨架材料采用锦纶帆布，防水材料采用合成氯丁胶，以氯丁胶为主料的橡胶坝袋抗老化、抗脆化、变形、强度等各项指标均能达到国家

4、规范要求。考虑到工程特点及美观要求，采用氯磺化聚乙烯为主料的彩色橡胶坝袋。根据橡胶坝技术规范，结合工程情况，1号橡胶坝采用矩形；2号和3号橡胶坝采用梯形，两岸边坡13。坝袋内外压比1.35，安全系数8.0。 3.1.2坝高确定 橡胶坝坝轴线均垂直于泄洪渠。坝高依据泄洪渠纵坡、坝间距离及坝后最小水深等确定。根据上游沉沙池非汛期蓄水水位和汛期设计洪水位，确定1号橡胶坝坝底高程为771.00m，坝顶高程为774.50m。1号，2号橡胶坝距离1000m；2号，3号橡胶坝距离500m。泄洪渠设计纵坡均为1/500。为满足泄洪渠蓄水要求，确定3座橡胶坝坝高均为3.5m。 3.1.3坝长确定 1号橡胶坝纵剖

5、为矩形，坝长90m，2号，3号橡胶坝纵剖为梯形，坝底长与泄洪渠的渠底宽度一致，两岸边坡13。2号橡胶坝坝底长50m，3号橡胶坝坝底长41.3m。 3.1.4橡胶坝抗滑稳定计算 荷载组合：根据水闸设计规范，基本荷载组合包括自重、水重、静水压力、扬压力、风压力、波浪压力；特殊荷载组合包括自重、水重、静水压力、扬压力、风压力、波浪压力、地震作用力。抗滑稳定系数采用一般公式计算，计算得：基本组合下，安全系数为1.57，允许安全系数为1.3；特殊组合下，安全系数为1.25，允许安全系数为1.05，均满足稳定要求。 3.2橡胶坝水工设计 3.2.1橡胶坝基础设计 橡胶坝采用钢筋混凝土筏板基础，为减小坝袋磨

6、损，基础顶面与泄洪渠渠底平，根据结构稳定及基础内管道埋设要求，厚度1.2m，上下游设置齿墙，齿墙深度均为1.7m。根据坝袋坍落宽度和上下游施工检修要求，在顺水流方向确定底板长度为11.5m。 3.2.2边墙设计 1号橡胶坝采用矩形型式，边墙采用钢筋混凝土重力式挡土墙结构，顶宽1.0m，面坡为直立，背坡为10.5；2号，3号橡胶坝采用梯形型式，边墙采用钢筋混凝土重力式挡土墙结构，顶宽1.0m，面坡与泄洪渠边坡一致，均为13，背坡为直立。 3.2.3上游截渗墙设计 为防止橡胶坝底板地基的砂卵石发生渗透破坏，在橡胶坝底板上游侧设一道截渗墙，以加长渗径，降低渗透压力。在橡胶坝底板上游侧设一道800mm

7、厚的截渗墙，采用高压旋喷灌浆施工。 3.3橡胶坝充排水泵房设计 橡胶坝的充排水泵房均布置在泄洪渠右岸。泵站主厂房地下部分为整体式钢筋混凝土结构，地上采用砖混结构。检修间布置在主厂房地上部分的一端，平面尺寸6.9m5.0m（长宽）。根据泵站内设备件重，选择一台电动单梁起重机，起吊重量1t。主厂房上部采用框架结构，单层布置。主厂房长14m，宽8.4m。厂房内单排布置2台机组，单机流量600860m3/h，机组间距3.6m。安装间布置在厂房一端，长6.9m，宽5.0m，走道板宽0.7m，厚0.100.15m。厂房门宽2.7m，高3.6m。主厂房框架梁柱间距3.25m，墙体厚370mm。厂房屋顶设坡屋

8、面，为现浇钢筋混凝土结构。坡屋面上部设防水层、保温层、结构层及装饰层。主厂房下部结构为现浇钢筋混凝土泵坑，平面轮廓尺寸13.0m6.9m，底板厚0.6m，边墙厚0.5m。机墩周边及底板设排水沟接入安装间下部的集水井中，排水沟断面尺寸0.1m0.1m；集水井平面尺寸2.0m1.5m，深2.0m。主厂房上下部结构交通通过宽0.7m的钢梯连系。副厂房位于主厂房另一端，为单层砖混结构，由设备室、值班室等组成，值班室与主厂房连通。屋面板采用现浇钢筋混凝土板，厚度180mm。厂房墙体基础采用m7.5浆砌石扩展基础。 3.4橡胶坝锚固设计 本工程为多泥沙河流，为减小对坝袋的磨损和震动影响，设计采用双线锚固，

9、考虑施工方便、结构安全，采用螺栓压板锚固。锚固压板整体圆滑流线型设计，可充分保护坝袋不受磨损，而且更换方便。 3.5控制与观测系统设计 3.5.1充排系统设计 3座橡胶坝的充水方式均采用市政管网供水充坝，根据防洪要求，需在较短时间内排水坍坝，故坍坝采用动力式排水方式，排至下游泄洪渠内。 3.5.2坝袋安全与观测装置 为避免超压造成坝袋破裂，在坝袋上设超压溢流管，溢流管出口设在坝体右侧，靠近右岸，以利于运行观察，超压溢流管管径400mm。在坝袋端部设排气孔，用于排除坝袋内残存气体。橡胶坝观测设备主要有坝袋内水压观测、坝袋上下游水位及基础底板沉降观测等项目。 4结语 孝义市胜溪湖湿地公园橡胶坝工程是一项提高防