風切變

[拼音]:xiangjiaoba

[英文]:fabric dam

固定在混凝土底板上的橡膠囊(或橡膠片)式的低水頭擋水建築物。又稱軟體壩(見彩圖)。膠囊充水或充氣後,可以膨脹,起擋水作用。不需要擋水時,可通過閥門排水或排氣,橡膠囊收縮,使水流暢洩。橡膠壩的優點是:

(1)壩袋製造工廠化、安裝簡單、工期短;

(2)造價低廉、節省鋼材、木材、水泥;

(3)不阻水、能保持河道洩流斷面;

(4)操作靈活、管理方便;

(5)有較好的抗衝擊性能。缺點是壩袋易老化、耐久性較差。

簡況

橡膠壩是新發展起來的薄壁柔性擋水建築物。1957年美國在洛杉磯河上修建了第一座橡膠壩,至20世紀60年代初由於高強度合成材料的生產,許多國家相繼推廣使用,以日本發展最快。壩高一般不超過7m,最高者約15m。中國於1966年建成北京市右安門、廣東省洪秀全等第一批橡膠壩,1979年遼寧省本溪市在太子河上建成世界上第一座枕式橡膠壩(袋式橡膠壩的一種),至1983年底已建成橡膠壩120餘座,壩高一般在5m以下,最高者5.3m。80年代世界上規模最大的充氣橡膠壩興建在美國薩斯奎漢河上,其壩長約600m,壩高約2.4m。

形式和構造

橡膠壩分為袋式橡膠壩(習稱橡膠壩)(圖1)和帆式橡膠壩(又稱開敞式橡膠壩、橡膠片閘)(圖2)。袋式橡膠壩有單袋式和多袋式;袋內有充水、充氣或充水和氣混合體的;壩袋錨固可分為單錨線式和雙錨線式。

袋式橡膠壩的橡膠布袋,用螺栓錨固於混凝土底板上。利用水泵(或壓縮機)向壩袋充水或充氣時,橡膠布袋膨脹成壩。改變充水或充氣量可以調節壩高,壩頂可以洩水排沙。壩袋強度計算,多按平面問題考慮,視袋壁為一薄膜柔性結構,承受拉力,不承受切力和彎距。壩袋內力按圓筒理論計算。底板、岸牆的設計與水閘類同。帆式橡膠壩的壩體是一塊橡膠布,下端錨固於底板,上緣掛於橫樑上用鋼絲繩牽引,升起以擋水,放下能洩水排沙。袋式橡膠壩的壩袋和帆式橡膠壩的橡膠布都是由纖維織物(通常用錦綸或維綸帆布)作受力骨架,用合成橡膠(通常用水密性、氣密性和耐老化效能較好的氯丁橡膠)作為粘合劑和保護層,粘合單層或多層膠布製成橡膠布袋或橡膠布片。

發展趨勢

20世紀50年代建成世界上第一座橡膠壩以來,橡膠壩技術日益成熟,優點十分顯著。世界各地推廣很快。日本雖起步較晚,到1982年已建成橡膠壩900座,成為世界上建造橡膠壩數量最多的國家。20世紀80年代以來,正在向壩高5~10m的大型化方向發展。綜觀國內外工程例項,橡膠壩用途廣泛,可用於河道攔河擋水;堰上、溢洪道上擋水調洪;河口、海岸擋潮防浪;灌渠取水、配水以及航道上船閘閘門擋水等。