CN101545251A - 一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法。根据自然河道的宽窄和地理条件，以内部充气或者充水的橡胶囊构筑拦水橡胶坝，通过调节橡胶囊内的充气量或注水量来控制坝体的高度，以实现蓄水、泄洪、清淤排沙的功能。同时在取水口和橡胶坝坝体外设置上下游的引水箱涵及闸门，以保证在对坝体进行检修维护时不需断流。由于无需开挖配套泄洪河道，大坝选址不受开挖泄洪河道所需要的地理条件限制，对装置选址和环境的适应性较强。坝体造价低，施工容易，工程建设周期短，建设费用低，投资省，具有良好的应用前景。

Description

一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法。

背景技术

在自然河道上进行蓄水、取水，目前，国内外普遍采用钢筋混凝土浇灌固定坝的方式，其建设周期长、工艺过程复杂、投资大。采用固定坝拦河取水，大坝坝体高度一定，其蓄水水位的高度就不能再通过坝体高度来进行自由调节，而是必须配套建设专门的泄洪河道或在坝上设置泄洪闸，通过调节泄洪河道进口或坝上设置的泄洪闸的高度，控制蓄水水位，满足连续、稳定取水及汛期泄洪的要求，保障坝体安全。在泄洪方面，固定坝的泄洪作用仍不能与完全畅通的自然河道相比。同时，固定坝尽管有排沙方面的设计，但还是会存在排砂操作繁琐，效率低，排沙不完全，泥沙部分沉积等方面的问题。而且，由于受到地理位置的限制，一些本来可以建固定坝蓄水，比较好的取水站选址，却由于不具备开挖泄洪河道的条件，只能另行选址，给取水站的选址和建设带来诸多问题。更为严重的是，在一些重要的河道上(例如滇池出口螳螂川河道上)，国家明令禁止建设固定坝。

如何在这些不能建筑固定堤坝的自然河道上更为便捷地实现蓄水、取水，根据不同的自然地理条件和环境气候变化灵活调节蓄水量和泄洪量。既满足枯水期蓄水、取水及河道周围的用水要求；又能在汛期来临时，使河道完全畅通，确保泄洪安全；同时，还要能够在不需断流的情况下对坝体进行检修和维护，就成为现有技术中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种工艺简单，施工方便，技术和管理安全可靠，投资省，特别是能够在禁止设置固定坝的自然河道上拦河蓄水、取水的方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法，其特征在于：根据自然河道的宽窄和地理条件，以内部充气或者充水的橡胶囊构筑拦水橡胶坝，通过调节橡胶囊内的充气量或注水量来控制坝体的高度，并在取水口和橡胶坝坝体外设置连接上下游的引水箱涵及闸门。

该方法具体包括以下步骤：

1、河道两岸挡墙施工；

2、引水箱涵、闸门及集水井施工：施工时，先用土袋围堰进行围堵河水，使引水箱涵施工面呈现无水状态，以便于工程施工，施工完毕后，进行混凝土养护，待混凝土强度达到设计要求后，在上面进行土方回填；

3、河底基础及坝两端岸坡施工；

4、在橡胶坝锚固槽中预埋螺栓；

5、橡胶坝囊安装；

6、压紧压板，浇注混凝土，经充水或充气试验合格后交付使用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

采用橡胶坝技术可以方便的实现蓄水、取水、泄洪和排沙除淤的功能。由于无需开挖配套泄洪河道，大坝选址不受开挖泄洪河道所需要的地理条件限制，对装置选址和环境的适应性较强。坝体造价低，施工容易，工程建设周期短，建设费用低，投资省。特别是通过在取水口和橡胶坝坝体外设置连接橡胶坝上下游的引水箱涵及闸门，可以在橡胶坝体上下游用临时土围堰将橡胶坝隔断，从而实现在不影响取水和河水不断流的情况下，对坝体进行检修维护。

附图说明

图1为现有固定坝拦河取水的工艺流程示意图；

图2为采用橡胶坝拦河取水的工艺流程示意图；

图3为本发明施工工艺及整体结构示意图。

图3中：①挡土墙，②坝头岸坡，③坝轴线，④消力池，⑤海漫，⑥橡胶坝，⑦铺盖，⑧河道上游，⑨河道下游，⑩引水箱涵，

引水闸门，

取水闸门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。但它们并不是对本发明保护范围的限定，本发明的技术方案可推广到很多自然河道上。

实施例1

以云南三环中化化肥有限公司“国家级云南高浓度磷复肥基地建设项目”——1200kt/a大型磷酸二铵(DAP)装置配套2000M³/h螳螂川河道拦河取水工程为例：

取水位置位于滇池出水口下游约10km的螳螂川河道旁。螳螂川是滇池的重要出水口，为确保泄洪需要，在此类河道上，国家明令禁止建设钢筋混凝土固定坝。若在滇池内取水，采用管道输送至用水位置，由于距离较远，管道铺设费用高(约需700万元)，征地、搬迁费用高(约需700万元)，总投资过大。而且，管道铺设将占据村庄和耕地，征地和村民搬迁过程复杂，所需时间长(约需24个月)，将严重影响工程的总体进度，间接造成重大经济损失。采用本发明提出的橡胶坝拦河取水的方法，所有难题迎刃而解。建设40米长的橡胶坝，附带河道周围的挡墙加固等全部工程，总投资仅为300万元(橡胶坝投资仅50万元)；建设工期仅为3个月，比固定坝建设节约工期50％以上，比铺设管道取水的方法节约工期16个月，为国家级云南磷复肥基地建设项目按期建成投产提供了有力保障。

具体施工过程如下：

第一步：做好施工准备，包括人、材、机的准备、施工混凝土、砂浆配合比的准备，并进行技术交底工作。

第二步：进行两岸挡墙的基础开挖及挡墙的砌筑，先右岸，后左岸；施工中做好砂浆试块的取样，并按期复检合格。

第三步：引水箱涵工程施工。施工时，先用土袋围堰进行围堵河水，使引水箱涵施工面呈现无水状态，以便于工程施工，施工完毕后，并进行混凝土养护，待混凝土强度达到设计要求后，在上面进行土方回填。在引水箱涵及集水井施工过程中，严格按照国家规定标准进行施工，对工程中所用的钢筋、砼进行试拉及试压试验，均符合国家规定要求。

第四步：河底工程施工，包括：铺盖、坝袋底板、消力池及海漫工程。如图3所示，施工时把河底划分为八块，并按照a～h的数字顺序进行分块施工。

施工时，首先进行导流渠施工，即以河中心线为界，用土袋进行围堰开进行河水导流，先把左岸进行土袋围堰封闭并抽干水，让水从河道的右半边流过，然后按照a→b→c的顺序施工左半边铺盖、坝袋底板及消力池。并按照设计要求每隔13.3m设沉降缝一条，并在其间填GPz-2型止水带。

左半部分施工完毕后，再按照d→e→f的顺序施工右半边铺盖、坝囊底板及消力池。并按照设计要求每隔13.3m设沉降缝一条，并在其间填GPz-2型止水带。

接着进行g坝头岸坡工程施工，最后进行h海漫工程施工。

第五步：河底及坝头岸坡施工完毕后，进行橡胶坝锚固槽中螺栓预埋工作，预埋连接采用上下两处焊接的方式，焊接时把螺栓与锚固槽中的钢筋进行焊接，以保护螺栓的牢固性，橡胶坝锚固槽螺栓锚固。

第六步：橡胶坝囊安装及相关设备安装。

1.橡胶袋进场后，要首先检查通过国家认证的检测机构出具有的有关参数的检验报告，然后对坝囊进行专门的质量检验，并保证对充胀介质的密封性及坝囊与基础底板和岸墙接触部位的平整光滑。

2.本橡胶坝宽40m，高3m，在橡胶坝坝囊安装前，主要对楔块、基础底板、混凝土的强度、充排管道畅通情况进行检查，待合格后方才安装，坝囊安装时按照一定的程序进行：首先在底板位置上分别标出坝轴线、中心线，并在底垫片上分别标出中心线和锚固线，然后在坝囊内的充排水管、测压管和超压溢流管管口四周粘一层橡胶片作补强处理；在底垫片上画出水帽、测压管和超压溢流管位置，复测无误后在各管口挖孔并固定。

3.坝囊锚固顺序，因端部为固定式的，所以按先下游后上游，最后进行岸墙的顺序进行，从坝囊底板的中心线开始，向两侧同时进行安装，在锚固岸墙时，先安装两侧堵头和裙脚，后锚固下游和上游，并在锚岸墙拐角处时，囊布要拆叠、理顺、垫平，不得用剪口补强处理。

第七步：橡胶坝安装完毕后，进行坝囊充排水试验，均符合设计及使用要求。

橡胶坝囊安装及相关设备安装完成后，根据自然水流水位的高低通过控制橡胶囊内充气量或注水量实现灵活调节坝体的高度，满足拦河取水的需要。在枯水期自然河道水位非常低时采用最大注水量，最大坝体高度进行拦河，实现连续稳定取水。洪水期自然河道水位非常高，采用完全排空坝体橡胶囊，方便地进行泄洪，以河道上自然水位的高度，实现连续稳定取水。采用取水泵将河水送入净化装置，经净化即可满足各种用水的需要。根据实际运行情况和生产需要，每间隔一定时间，完全排空橡胶囊，很方便地完成排沙除淤功能。当需要对橡胶坝进行维修养护时，在橡胶坝体上下游用临时土围堰将橡胶坝隔断，通过引水箱涵及闸门的导流作用，实现在河水不断流的情况下检修橡胶坝以及不影响泵站取水。

Claims (2)

1、一种在自然河道上拦河蓄水、取水的方法，其特征在于：根据自然河道的宽窄和地理条件，以内部充气或者充水的橡胶囊构筑拦水橡胶坝，通过调节橡胶囊内的充气量或注水量来控制坝体的高度，并在取水口和橡胶坝坝体外设置连接上下游的引水箱涵及闸门。

2、根据权利要求1所述的在自然河道上拦河蓄水、取水的方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)河道两岸挡墙施工；

(2)引水箱涵、闸门及集水井施工：施工时，先用土袋围堰进行围堵河水，使引水箱涵施工面呈现无水状态，以便于工程施工，施工完毕后，进行混凝土养护，待混凝土强度达到设计要求后，在上面进行土方回填；

(3)河底基础及坝两端岸坡施工；

(4)在橡胶坝锚固槽中预埋螺栓；

(5)橡胶坝囊安装；

(6)压紧压板，浇注混凝土，经充水或充气试验合格后交付使用。

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