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簡述充氣橡膠壩在水電工程中的作用是什么??

發表時間:2020-10-20 15:24:30點擊:

簡述充氣橡膠壩在水電工程中的作用是什么??

橡膠壩可以分為充氣式和充水式兩類。充氣式橡膠壩橫斷面較小,需要的橡膠體也較小,因此具成本效益。充氣式橡膠壩重量較輕,能夠更好地應對寒冷氣候,在寒冷地區不受冰凍氣溫的影響。充氣式橡膠壩的另一優點是調節( 充、放氣) 速度快,在相同尺寸下,通常比充水式橡膠壩的調節速度快很多。其缺點之一是在高水頭漫壩( 水頭超過壩體高度的20%時)時,可能會出現不穩定現象,導致壩袋振動,壩袋排氣坍落時,會出現水流集中,導致V 型切口現象。相反,由于充水式橡膠壩壩袋內部水體的重量使其更為穩固,因此充水式橡膠壩能夠經受較高的漫壩水頭(可達壩體高度的50%)。在某些特定情況下,可通過逐步排水,使壩袋坍落,以此控制上游水位。

由于充水式橡膠壩的底板較寬,因此可能不太適合安裝在現有的結構上,尤其是反弧形泄洪道,但就調節性能和其他特點而言,充水式橡膠壩具有一定優勢。充氣式橡膠壩用于升級改造現有建筑物時,首先需要改造泄洪道以適應橡膠壩壩袋排氣坍落,需要制定適合橡膠壩錨固系統及管路系統的規程。液壓鋼閘門跨度有限,且需要仔細平衡、準確操作,橡膠壩可以在其總長度范圍內均勻承受水壓力荷載。

橡膠壩的跨度可以很大( 單體橡膠壩跨度為190 m),而且可在工廠制作成曲線形狀,便于安裝在現有的泄洪道上。考慮到安裝、運行及運輸等條件,橡膠壩的跨度以50 m 左右為宜。大跨度橡膠壩重量較重,需要更大的起重機械來吊裝。這些因素不得不考慮,主要因其與運輸、安裝成本直接相關。就調節上游水位而言,選擇多個短跨度橡膠壩方案還有額外的優勢。充氣式橡膠壩可以較好地適應寒冷氣候,加拿大和美國東北部地區有許多充氣式橡膠壩,有記錄表明,這些地方的橡膠壩已經抵御了100 a 一遇的洪水而未受到任何損壞。

不管是充氣式還是充水式,橡膠壩的密閉性能優異(滲漏量小)、操作環境干凈、幾乎免維護,可以減少投資及運行成本。此外,區別于液壓鋼閘門,橡膠壩不需要使用潤滑油,不存在向河里排放有害物質的風險,因此業主也沒有被重罰的風險。由于橡膠材料抗腐蝕性較好,橡膠壩不僅可以建在淡水環境中,也可建在咸水環境中。在潮汐位置,可以將橡膠壩橫斷面設計成對稱形狀(半圓形)以承受來自上、下游的水荷載。橡膠壩的錨固組件通常采用球墨鑄鐵制成,并進行熱鍍鋅,在咸水環境中則使用不銹鋼材料。錨件的設計壽命通常為50 a,甚至更長。此外,橡膠壩外觀低調,尤其是少量水流漫壩,壩體浸入水流中時,壩體與周圍環境融為一體。因此,城市河道中建設了許多橡膠壩用于休閑娛樂、水力發電及城市改造等。

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