王芹（臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 臨沂 276000）

旁通管在沂水北社橡膠壩工程中的應(yīng)用

王芹
（臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 臨沂 276000）

【摘要】介紹了橡膠壩旁通管的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)述了旁通管在沂水北社橡膠壩工程中的應(yīng)用情況，分析了其節(jié)能效益。

【關(guān)鍵詞】橡膠壩；供排水系統(tǒng)；旁通管

橡膠壩與常規(guī)閘壩相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建設(shè)期短、造價(jià)低、不阻水、維修少、操作靈活及管理方便等優(yōu)點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，橡膠壩技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)由單純的滿足防洪需求提升至滿足水生態(tài)、水景觀和水環(huán)境等多種功能，橡膠壩在城市水利建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。目前橡膠壩的排水方式主要為機(jī)排。為滿足景觀、灌溉需求以及對(duì)水位的不同要求，需要頻繁啟動(dòng)排水泵，從而造成排水泵的運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)的增大。在橡膠壩排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過增加旁通管的措施，減少了排水泵的工作時(shí)間，從而降低了工程運(yùn)行的費(fèi)用，同時(shí)增加了安全儲(chǔ)備，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

1　旁通管的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

橡膠壩旁通管布置在泵房?jī)?nèi)，是連接母管和泵房外排水管的管道，由蝶閥單獨(dú)控制。橡膠壩在非汛期攔蓄水位變動(dòng)時(shí)，不用啟動(dòng)排水泵，橡膠壩通過單獨(dú)的旁通管將壩袋內(nèi)的水自流排至下游河道，從而極大降低了橡膠壩的運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約了橡膠壩的運(yùn)行管理成本，實(shí)現(xiàn)了工程的節(jié)能減排。

2　工程實(shí)例

2.1工程概況

北社橡膠壩工程位于沂河中泓樁號(hào)155+ 230處，屬北暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。從多年統(tǒng)計(jì)資料看，該流域降雨年際變化較大。降雨主要集中在6～9月，約占全年的73.8%。多年平均降雨量為807mm，降水年際變化較大。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)規(guī)定，北社橡膠壩壩址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20 g，相應(yīng)地震基本烈度為VIII度。

橡膠壩20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為4 800m3/s，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位125.39m；50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為6 100m3/s，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位126.17m。北社橡膠壩設(shè)計(jì)壩高5.0m，共5節(jié)，每節(jié)凈寬90m，攔河壩總長(zhǎng)為457.2 m。橡膠壩壩底板高程為120.0m，正常蓄水位125.00m，蓄水量675萬m3，正常蓄水水面面積2.3 km2，回水長(zhǎng)度4.89 km。橡膠壩設(shè)于主河槽內(nèi)，由壩室段及上、下游連接段組成。左岸設(shè)有泵站，泵站與壩室段設(shè)于壩前鋪蓋下的供、排水管路系統(tǒng)相連通。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

壩袋底板采用C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板頂面高程120.00m，壩底板上游設(shè)C30鋼筋混凝土鋪蓋，鋪蓋前端高程為119.00m，水平段頂高程120.00m。橡膠壩迎水口岸墻采用C30鋼筋混凝土懸臂式擋土墻。下游連接段由陡坡段、消力池、海漫及岸翼墻組成。陡坡段和消力池采用C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，消力池前段設(shè)置PVCΦ50塑料排水管，出口包反濾土工布2層，間距為2.0m，梅花狀布置。消力池后接海漫，海漫采用塊石混凝土結(jié)構(gòu)，海漫后為拋亂石防沖槽，消力池岸墻采用C30鋼筋混凝土懸臂式擋土墻。

2.3壩袋設(shè)計(jì)

橡膠壩壩袋為充水式壩袋，壩袋設(shè)計(jì)內(nèi)壓比為1.3，壩袋強(qiáng)度安全系數(shù)K>7，正常蓄水位125.00m。根據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》附錄C中的表C.0.1的要求，適合本工程的壩袋壩袋型號(hào)為JBD5.0-300-3；膠布型號(hào)為J300300-3。壩袋錨固采用壓板螺栓雙錨固線結(jié)構(gòu)，螺栓間距為0.2m。錨固構(gòu)件必須滿足強(qiáng)度、剛度與耐久性的要求。經(jīng)計(jì)算，正錨：d≥3.4 cm；側(cè)錨：d≥3.0 cm。錨栓選用：正錨Φ36mm，L=1 300mm，側(cè)錨Φ36mm，L=1 300mm。墊板、壓板采用廠家定型產(chǎn)品，墊板間設(shè)2mm縫，壓板板間設(shè)4mm縫。

2.4供排水設(shè)計(jì)

北社橡膠壩壩袋的充水水源采用河水，經(jīng)供水泵室過濾后充入壩袋。壩袋充脹起壩所需時(shí)間綜合考慮工程投資和控制運(yùn)用、典型洪水過程特點(diǎn)、已建工程經(jīng)驗(yàn)等因素，確定壩袋充水時(shí)間為36 h。在不影響攔河橡膠壩塌壩安全泄洪的條件下，應(yīng)適當(dāng)考慮利用漲水歷時(shí)確定壩袋排水時(shí)間，根據(jù)以上情況，綜合確定壩袋排水時(shí)間為3 h。

北社橡膠壩供排水系統(tǒng)由左岸控制室控制，排水泵選用4臺(tái)SLB500-12.5A立式離心泵（3 用1備）；供水泵選用2臺(tái)SLB250-12.5A立式離心泵（1用1備)。

橡膠壩管路系統(tǒng)布置由供水、排水系統(tǒng)兩部分組成。供水部分由設(shè)于集水井的供水泵經(jīng)供水管供至母管→主管→支管→壩袋充注；排水部分由設(shè)于泵室的排水泵將壩袋內(nèi)的水通過支管→主管→母管→泵后排水管→排出壩袋。主管共分為3根，1#主管采用管徑710mm的PE管連接左岸兩節(jié)壩袋；2#主管采用管徑500 mm的PE管連接中間一節(jié)壩袋；3#主管采用管徑710mm 的PE管連接右岸兩節(jié)壩袋。支管采用PE管，管徑為315mm，支管進(jìn)口與壩袋相連接，出口與主管相連接。母管管徑DN1000，兩端采用鋼板封堵，鋼板厚10mm。排水管分為機(jī)排管和旁通管兩種型式，機(jī)排管水管采用DN700的排水鋼管，進(jìn)口連接母管，出口連接排水泵，泵室外連接的排水鋼管出口設(shè)拍門，拍門中心高程為123.40m。旁通管管徑為DN500，旁通管經(jīng)由蝶閥與母管相連接，出口高程118.80m，出口由消力池直接排入下游河道。北社橡膠壩的排水管軸側(cè)圖和旁通管連接母管大樣圖見圖1。

本工程壩袋充水總?cè)莘e大，在壩袋排水設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)通過增加使用旁通管方式，橡膠壩在非汛期調(diào)節(jié)時(shí)可不用啟動(dòng)排水泵，不經(jīng)過機(jī)排管道，直接由橡膠壩旁通管道開閥排水即可。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用旁通管后，每塌壩一次，即可節(jié)約用電量約675 kW·h，同時(shí)節(jié)省空耗用電量約21 000 kW·h；在橡膠壩日常調(diào)節(jié)時(shí)，利用旁通管每降低壩高1 m，即可節(jié)約電量約135 kW·h。水泵運(yùn)行次數(shù)的減少在節(jié)約電量的同時(shí)，水泵的運(yùn)行維修費(fèi)用也相應(yīng)的減少了，從而使得整個(gè)橡膠壩的運(yùn)行管理費(fèi)用成本得到了很大程度的降低，真正實(shí)現(xiàn)了工程的節(jié)能效應(yīng)。

圖1橡膠壩排水管軸側(cè)圖和旁通管連接母管大樣圖

3　結(jié)語

旁通管在沂水北社橡膠壩中的應(yīng)用，降低了橡膠壩的運(yùn)行管理費(fèi)用，節(jié)約了能源，同時(shí)，旁通管的應(yīng)用也給工程帶來了很大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。工程實(shí)施后可實(shí)行計(jì)劃用水，節(jié)約用水，科學(xué)用水，一水多用，提高了水的利用率，起到開源節(jié)流的作用，為振興沂水縣經(jīng)濟(jì)將發(fā)揮更大的作用，其社會(huì)效益和環(huán)境效益均十分顯著。

（責(zé)任編輯崔春梅）

【中圖分類號(hào)】TV644

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-09-0016-02

收稿日期：2015-05-29

作者簡(jiǎn)介：王芹（1981—），女，工程師