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橡胶坝群对防洪的影响及其合理调度探讨

2015-10-21武占岭

建筑工程技术与设计 2015年6期

武占岭

【摘要】现如今,对城市的环境有着很大影响的一个因素就是城市的河道现状。我们可以通过修建橡胶坝这种方式,来对城市的环境进行美化,对城市的河道两岸的气候进行改善,从而达到整体美化的效果。不过进行橡胶坝群的修建需要修建人员有充足的防洪规划依据以及相关的水文设计知识,如果进行盲目的修建,就很有可能导致整个城市的防洪体系出现故障,还有可能造成许多不必要的财产损失和人员伤亡情况。

【关键词】河道现状;橡胶坝;整体美化;防洪体系

引言

早在二十世纪五十年代,高分子合成材料工业的发展出现了一种新型的柔性水工建筑物,也就是我们所说的橡胶坝,这种材料能够按照相关的尺寸要求在底板上形成一种封闭的装置,通过往材料的内部注入水就能形成橡胶坝,这样就能够达到挡水和储备水的目的。当不需要进行水的储备时,就把坝带内部的水放空,把坝带在基础上进心平铺,这样能够让原有的河渠断面得到恢复。如果是修建拦河坝,能够在缺水的时期充当蓄水坝,从而让环境得到美化的效果,在汛期能够起到排水的作用,防治洪水的冲刷,并且不影响河道水流的通过情况。橡胶坝在灌溉、防洪、供水以及挡潮等方面也都有涉猎,并且还能够在挡水工程中加以应用。

一、 城市的防洪工作和橡胶坝群的矛盾分析

我国北方地区的城市里面大多数都有季节性的河流从中穿过,这些河流对于城市的排水、泄洪以及保护城市安全的方面起着举足轻重的作用,但是因为水资源和相关气候的影响,很多的季节性河流在一年中大多数时期都是干旱的枯水河流,在春天和冬天,因为河道中有很多的沙粒,再配合季节性的大风就会给城市带来风沙的灾害,这就对城市的环境带来了很大的影响。人们开始寻求一种合理的方式对城市中的河道进行完善,其中,修建橡胶坝群就是最主要的方法,通过在河流中修建橡胶坝群,可以让河流拥有蓄水的功能,并且还能对城市的环境起到美化的作用,是對城市的气候进行改善的最佳选择,不过在修建橡胶坝的时候,会和河道本身的泄洪功能发生冲突,如何对其进行完善或者是选择出一个最佳的调度方案,对于减少河道泄洪的影响来说是一个非常迫切的问题。

(一)河道景观和防洪工作的矛盾

在橡胶坝群修建完成并且成功运行之后,此时就需要河道中的水位达到一定的高度,这样才能保证水上的景观稳定性,因此我们需要对河道的径流进行大面积的拦截,让橡胶坝能够保持在一定的高度之上;相反的,如果单纯想要河道的行洪功能得到保证,那么就需要在修建橡胶坝的时候控制其高度,把高度尽量的放低,这就会造成河道景观以及城市防洪工作出现矛盾。

(二)主城区和下游地区的矛盾

为了保证汛期中城市防洪的需求,让城市的泄洪能力得到提升,就应该让橡胶坝群的坍塌时间加速进行,橡胶坝的坍塌速度越快,主城城区的洪水下泄的速度也就更快,这样就保证了城市没有过大的防洪压力;相反的,如果想要城市下游的地区防洪压力减少,就不应该让橡胶坝的坍塌时间加快,因为这样做会让下游地区中的河流泄洪能力跟不上洪水来的速度,让下游地区的防洪压力和危险系数上升。这就会形成主城区和下游地区对橡胶坝的坍塌速度要求的矛盾。

(三)橡胶坝自身安全和河道泄洪的矛盾

我们通过对橡胶坝生产厂家提供的信息和设计规范的分析了解到,橡胶坝的坝顶溢流深度如果超过了0.3m,橡胶坝坝体的内压和震动就会让橡胶坝的自身安全情况压力增大,根据现在已经建成的某些橡胶坝群的运行情况我们可以看出,如果河道中的水流速度不是很大,那么坝上的溢流深度不会超过0.5m,这样就会存在橡胶坝的自身安全和河道泄洪功能的矛盾,同时也意味着通过橡胶坝坝顶来对主城区洪水的宣泄工作很难进行。出现上述三个矛盾最主要的原因就是北方地区的部分河道断面太窄,北方地区的地形情况又相对复杂等等。

二、 橡胶坝修建相关的水文地质依据

(一)对上游的水文地质情况进行了解

我们在修建橡胶坝的前期,要做好充足的前期工作,其中包括对上游的水文地质情况进行了解,包括上游需要控制的区域的水流平均径流量和水流流域的面积,流域中的水利工程建筑以及相关的运行情况,此外,还应该收集相关的水文气象资料,其中有所处地区、最高最低的温度、年均温度以及多年的平均降水量等情况。橡胶坝在修建的时候应该考虑全方面的影响,因为它是一个完善城市防洪体系的设备,所以说对城市的安全起着非常大的作用,容不得一点失误,我们一定要控制好各个环节可能出现的情况,这样才能让橡胶坝的建设工作圆满完成。

(二)如何选择合适的滞洪区

上下游地区如果能够作为相关的泄洪区,就应该选择开阔低洼的地带,这是由于上游的滞洪区可以满足延缓洪水到来时间的需求,而下游的滞洪区能够让下游人民的生命财产得到保证。分析暴雨洪水的影响就要根据橡胶坝设计的标准来进行操作,根据上游、下游以及两岸的泄洪情况进行分析。选取的雨洪系列要考虑其存在的完整性,对于特殊的情况要重视起来,合理的对其进行分析。分析泥沙的时候应该把推移质泥沙和悬移质泥沙都分析出来,在北方大部分区域,这些泥沙的分析是非常重要的,因为它对于洪水有一定的协同作用,对橡胶坝存在着很大的威胁。

橡胶坝的建造部门在做出最终决策之前,应该对橡胶坝的建造影响有着深入的了解,确定橡胶坝的建立不会给水文部门的相关工作带来过大的影响,控制好橡胶坝对河流的自身功能的影响,保证城市的防洪工作以及其他相关工作的稳定。如果是对水文检测工作产生了影响,那么就应该和水文部门进行联络,协同水文部门进行论证,一定要避免对其他部门的相关工作产生不利的影响。

三、 对橡胶坝的合理调度分析

(一)橡胶坝过洪的情况

半坝溢洪和完全塌坝泄洪是橡胶坝过洪的两种不同情况,其中,半坝溢洪指的是把橡胶坝的高度降低来进行泄洪,允许橡胶坝上出现一定深度的溢流情况,然后在运行的过程中通过水位的具体情况来确定是否要进行坍坝或是上升橡胶坝的高度,这种方式对于主城来说有着很大的风险,对于下游城区来说也存在许多的不利因素,但是能够对河道景观起到积极作用。

(二)准确控制泄洪时间

对于河流的上游来说,洪水比较缓慢,水流量也比较小,在橡胶坝的溢流深度不超过0.3m的情况下,可以使用自下而上的顺序来进行半坝溢洪方案,如果超过了此高度,就要进行塌坝操作了。在进行塌坝操作时一定要对泄洪产生的累加效应进行考虑,最好在上游的洪水没来之前泄掉最后一个坝区三分之二的洪水,然后在对上一个坝区的蓄水进行处理。该方案的关键所在就是对洪水的泄洪时间准确的把握,此外还应该考虑泄洪区和上游地区的承受力度。

四、结束语

综上所述,通过对河道进行橡胶坝的修建虽然可以让城市环境的面貌得到美化,但是也应该和城市整体的防洪规划联系起来,通过对实际情况的研究做出决定。从城市的整体防洪和建设的角度出发,建造出符合城市发展的橡胶坝群,然后配合科学合理的汛期橡胶坝调整方案,对城市进行相关的保护工作。这样的话,不但能够利用其对城市景观的改善作用,而且还能够避免城市防洪工作因为橡胶坝的建设而出现漏洞。

参考文献:

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