侯云鵬

穆棱河橡膠壩壩袋長度及底板厚度計算

侯云鵬

橡膠壩是20世紀(jì)50年代末隨著高分子材料工業(yè)發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型的水工建筑物。在橡膠壩工程設(shè)計與施工中，橡膠壩壩袋長度及底板厚度設(shè)計對整個工程起著舉足輕重的作用。通過對穆棱河水幾十年漲落情況進(jìn)行分析，利用水工建筑物理論來設(shè)計和計算穆棱河橡膠壩壩袋長度及底板厚度。

流量；長度；底板；設(shè)計

雞西市位于黑龍江省東南部烏蘇里江一級支流穆棱河的中上游，地處東經(jīng)131°51′，北緯45°20′，控制流域面積8375平方公里。隨著近幾年雞西市工農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展，地下水資源逐年減少，河道缺少攔蓄設(shè)施，地表徑流利用率很低，水利基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后，已經(jīng)影響了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。穆棱河橫穿雞西市區(qū)，上游地區(qū)幾條骨干排水河道都匯入穆棱河，采取工程措施，攔蓄河道，對解決枯水期城市供水，補充地下水，美化凈化城市，改善城市的投資環(huán)境具有重要意義。

1 主要工程內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo)

(1)主要工程內(nèi)容。

新建攔河橡膠壩1座，設(shè)計排澇流量650立方米/秒，防洪流量960立方米/秒，設(shè)計壩高5.2米，壩袋長度96米。

(2)主要技術(shù)指標(biāo)。

擬建雞西市橡膠壩距上游柳毛閘16公里，柳毛閘至擬建橡膠壩址處河道比降1/12500。詳見穆棱河河道設(shè)計指標(biāo)表1-1-1。

1-1-1 穆棱河(柳毛閘～雞冠區(qū))設(shè)計指標(biāo)表

此設(shè)計參考牤牛河1978～1993年水位資料和滴道河1984～1995年水位資料。見表2-1-1、2-1-2。

2-1-1 團(tuán)結(jié)站1978～1993年水位特征值統(tǒng)計表 單位：米

2-1-2 王家村站1984～1995年水位特征值統(tǒng)計表 單位：米

2 水力計算(橡膠壩過流能力驗算)

穆棱河雞冠區(qū)處河道設(shè)計指標(biāo)為：河道防洪流量960m3/s,防洪水位4.09m；排澇流量650 m3/s，排澇水位2.0m；河道設(shè)計底寬83m，設(shè)計河底高程-4.0m，主槽邊坡1：5，堤坡1：3，堤頂高程6.05m，堤寬6m，堤距300m。

擬建橡膠壩設(shè)計指標(biāo)為：壩袋底板頂高程-2.70m，設(shè)計蓄水位2.50m，壩高5.20m，壩袋垂直水流方向共分2節(jié)，每節(jié)長48m,總長96m。

式中：σs—寬頂堰淹沒系數(shù)； ε—寬頂堰側(cè)收縮系數(shù)；

m—寬頂堰的流量系數(shù)；B—寬頂堰過流斷面凈寬；(m)

H0—寬頂堰堰上總水頭(m，含行近流速水頭)，塌壩后壩頂高程=壩底板頂高程+0.10米(即塌頂高程-2.60米)

Q——寬頂堰(橡膠壩排空塌壩)過流能力，m3/s。

防洪驗算：上、下游水位差取0.05米

排澇驗算：上、下游水位差取0.07米

根據(jù)上述計算結(jié)果，所定斷面其過流能力均能滿足防洪和排澇要求。故確定壩底板頂高程-2.70m，蓄水位2.50m，壩高5.2m，壩袋總長96m。

3 橡膠壩壩袋底板順?biāo)鞣较蜷L度及底板厚度確定

根據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》(SL227—98)及橡膠壩袋相關(guān)定型產(chǎn)品，按照充水后壩高5.2米，壩袋充水內(nèi)壓比1.25，計算壩袋外型參數(shù)，確定壩袋塌落寬度，考慮壩袋上下游安裝、檢修通道寬度要求后，再確定基礎(chǔ)底板長度。

雙線錨固基礎(chǔ)底板長度計算公式：

l1—上游安裝、檢修通道寬度(l1=0.5米)；

l2—下游安裝、檢修通道寬度(l2=1.0米)；

L2—雙錨固時底板長度(米)；

L02—雙錨固時壩袋有效周長(L02=19.08米)；

L03—雙錨固時壩袋貼地長度(L03=10.31米)；

經(jīng)計算L2=16.4米，基礎(chǔ)底板順?biāo)鞣较蜷L度實際采用值17米。

根據(jù)《橡膠壩工程技術(shù)指南》(ISBN7-5084-2413-1)壩袋基礎(chǔ)底板厚度可按以下公式估算：

式中：d—底板估算厚度(米)，

Mmax—可能出現(xiàn)的最大彎矩(Mmax=881千牛.米)，

K—安全系數(shù)，取K=1.8，

σs—鋼筋的屈服強度(σs=2.4×105千牛/米2)

經(jīng)計算基礎(chǔ)底板厚度為1.2米，采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

1.祁慶和:水工建筑物[M].北京:中國水利水電出版社,1996年

2.周克己 魯志勇：水利工程施工[M].北京:中央廣播電視大學(xué)出版社,2001年

CalculationforLengthofRubberDamBagandTheThicknessofFlooroftheMulingRiver

Hou Yunpeng

Rubber dam is a new type of hydraulic constructing material developed in the late 50th of 20th century, emerging with the development of polymer materials industry . In the rubber dam engineering design and the construction project , the length of rubber dam bag and the thickness of floor design plays an important role . With the analysis of Muling River for decades , using the theory of hydraulic structures ,the paper is to design and calculate the length of rubber dam bag and the substrate thickness of the Muling River

flow; length; floor; design

ClassNo.:O29DocumentMark:A

王 軍 鄭英玲)

侯云鵬，工程師，雞西市水務(wù)局河道管理處，黑龍江·雞西。郵政編碼：158100

1672-6758(2010)01-0061-2

O29

A