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水利水电施工2010·第5期总第122期

橡胶坝技术在水电工程中的运用

杜双全/(中国水利水电第十工程局有限公司)

【摘要】橡胶坝是新发展起来的薄壁柔性低水头挡水建筑物，与其他坝型相比，具有不可替代的显著优势，特别是节省三材、造价低、结构简单、施工期短、跨度大、不阻水、自重轻和抗震性好等诸多优点，使其在我国得到了广泛的推广应用。

【关键词】橡胶坝优缺点水电工程运用改进

1橡胶坝技术

橡胶坝是一种随着高分子合成纤维和橡胶工业的发展而出现的新型低水头挡水建筑物，它以高强力合成纤维为骨架，内外涂敷橡胶为保护层，制成坝袋，袋内注水或充气充胀后控制上游水位用以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。随着橡胶坝材料的日益成熟，耐久性得到了较大的提高，故橡胶坝技术的推广与应用再次提速，在全世界范围内受到了极大的关注。

2橡胶坝适用范围

橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程，如用于水库溢洪道上作为闸门或活动溢流堰；用于河道上作为低水头、大跨度的滚水坝或溢流堰；用于渠系上作为进水闸、分水闸、节制闸；用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸；用于跨度较大的孔口船闸的上、下游闸门；用于施工围堰或活动围堰；用于城区园林工程等。

3橡胶坝的型式和构造

从橡胶坝的型式和构造上，橡胶坝分为袋式橡胶坝(见图1)和帆式橡胶坝(见图2)两种。现在应用较广泛的是袋式橡胶坝。袋式橡胶坝的橡胶布袋，用螺栓锚固于混凝土底板上，利用水泵(或压缩机)向坝袋充水或充气，橡胶布袋膨胀成坝。当改变充水或充气量时可以调节坝高，当橡胶布袋内的水完全排放时，橡胶布袋平铺在底板上与河床底坡齐平，此时可以泄水排沙。袋式橡胶坝的坝袋是由纤维织物(通常用棉纶或维纶帆布)作受力骨架，用合成橡胶(通常用水密性、气密性和耐老化性能较好的氯丁橡胶)作为黏合剂和保护层，黏合单层或多层胶布制成橡胶布袋或橡胶布片。

图1袋式橡胶坝

图2帆式橡胶坝

4橡胶坝技术在径流式水电站中的运用

径流式水电站由于没有库容或库容较小，不能进行径流调节。电站发电运行调度主要决定于天然来水量，丰枯水量差别十分悬殊。特别是汛期，防洪标准要求高，发电与防洪矛盾十分突出，直接影响电站工程的开发效益。对径流低水头电站开发而言，规划设计时总想尽可能高一点取得发电水头，以提高单机容量和发电出力；尽可能降低挡水建筑物，减少淹没损失，保证两岸度汛安全。过去一般都靠设置钢闸门或水力自动转轴、翻倒闸门进行挡水控制，平时关闸挡水发电，汛期到来开闸泄流，以满足防洪与发电的需要。橡胶坝是一项较新型的水利水电技术，它除有钢闸门、自动转轴、翻倒闸门挡水泄流功能之外，还具有以下诸多优点。

4.1橡胶坝具有大排大泄的优点

橡胶坝与闸坝同属大排大泄的坝型，但橡胶坝比闸

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橡胶坝技术在水电工程中的运用

坝更胜一筹。在同等过流断面下橡胶坝泄流能力更大，这与橡胶坝的结构特征有着紧密的关系。橡胶坝的一个显著的结构特征是坝袋强度仅仅只与坝袋高度有关，与坝袋长度无关，其跨度基本不受限制，在多数情况下不需要设置中间墩。坝袋泄水(或气)塌落后只有一薄层橡胶皮贴在混凝土基础板上，基本与未建坝河床断面保持一致，没有改变河道水力特性，因此没有阻水问题的发生，洪水通过坝址时水位流量关系基本保持不变。

当下泄流量一定时，采用橡胶坝可以缩小过流断面，节约工程造价；当下泄流量一定、且过流断面宽度也相同时，因橡胶坝过流能力较高，可以降低上游水位，减少上游库区的淹没损失。

4.2橡胶坝可以获取更高的水头

在大流量低水头电站中，水头与流量相比水头占据着主要地位，决定着电站的装机规模和发电效益。此类水电站充分利用橡胶坝可充排的特点，在洪峰到来时视洪峰流量调节橡胶坝的高度，增加过水断面，保证洪峰的顺利通过；在洪峰过后，将橡胶坝充起，恢复橡胶坝的高度，正常挡水，以提高电站实际利用水头，增加发电量。

4.3橡胶坝施工简便

橡胶坝施工一般包括底座和坝袋锚固施工两部分。橡胶坝袋由专业厂家生产，根据坝高和强度要求，选择坝袋材料。橡胶坝底座一般采用钢筋混凝土，施工按照坝基开挖→垫层浇筑→钢筋绑扎→充、排水管路埋设→坝袋锚固件预埋→混凝土浇筑的工艺流程进行。坝袋锚固施工在厂家专业技术人员的指导下进行。整个橡胶坝的施工工艺简单，工序较少，可缩短施工工期，一般一道长约100m的橡胶坝可在3个月内完成。

4.4橡胶坝可节省主材、减少投资

“以水挡水”,这是橡胶坝有别于其他挡水建筑物的最主要特征之一。整个橡胶坝挡水部分除有薄薄的橡胶布之外，里面都是水或空气，可说是“以