摘 要：承德市的城市總體規劃是按照“大避暑山莊”戰略構想，以建設山水園林城市的城市定位和“以山為骨，以水為魂，以綠為脈，以文為蘊”的城市建設理念為指導，實現山莊與城市的和諧統一。武烈河為承德市的發展提供了良好自然條件，通過武烈河水環境及防洪工程，建成12道橡膠壩蓄水工程，使武烈河成為了一道新的景觀帶和經濟帶的龍頭。武烈河橡膠壩在城市水環境建設中的應用為北方山區城市水環境建設提供了寶貴的經驗。

 

　　關鍵詞：承德市； 水環境整治；橡膠壩

 

　　Abstract: The city of Chengde’s overall planning is in accordance with the " Mountain Resort" strategic conception, taking the construction of landscape garden city positioning and" with the mountain in the bone, with water as the soul, to green as a pulse, to the city construction to accumulate" concept as a guide, to realize the harmony and unity of village and city. The Wu Lie River provides a good natural conditions for the development of Chengde city, through the environment and flood control project of the Wu Lie River, we build12 rubber dam project, which makes The Wu Lie river become a new bibcock of the landscape belt and economy belt. The application of the Wu Lie River rubber dam in water environment construction provides the valuable experience for the north mountain area water environment construction.

 

　　Key words: Chengde city; water environment; rubber dam

 

　　中圖分類號: F205　文獻標識碼:A　文章編號：2095-2104（2012）

 

　　1 前言

 

　　承德市是我國著名旅游城市，擁有世界文化遺產－避暑山莊及周圍寺廟群，特殊的丹霞地貌景觀和人文景觀構成了承德市獨具特色的旅游資源，每年都吸引數以百萬人計的眾多中外游客。武烈河為承德市的發展提供了良好自然條件，為徹底改善承德市的防洪、水環境條件，通過修建武烈河兩岸防洪堤及橡膠壩工程，使河段形成連續的梯級水面，結合景觀工程，使河道兩岸成為承德市一條生態景觀帶，兩岸綠樹成蔭、花園錦簇，河中碧水清流、波光蕩漾，改善城區小氣候和生態環境，創建山水園林城市，形成一個新的旅游資源。武烈河綜合治理工程以營造水面為主體、以濱河親水綠地為襯托、以山莊文化為底蘊，集城市防洪、景觀、旅游、休閑、健身于一體，成為市民的生態樂園，為城市增添了新的旅游資源和亮麗風景，初現城市山水園林特色，城市品位得到大大提高。

 

　　武烈河水環境綜合整治工程從1989年開始至2007年9月，歷時18年，經過三次全市性河道整治大行動，結合防洪堤建設，建成12道橡膠壩蓄水工程，濱水景觀綠地18萬m2，在城市中心區形成長12km的生態長廊；2007年和2008年對灤河城市西區段、南區段及二仙居旱河實施了綜合整治，建成21道橡膠壩，約45萬m2濱水景觀綠地正在建設中。武烈河、灤河整治工程的實施，使城市水系生態環境得到根本改善，防洪能力大大提高。整治工程修建的33道梯級橡膠壩，形成目前國內最大的橡膠壩群，城市水面總面積達到600萬平方米，城區人均水面面積達到12.5平方米。

 

　　2 承德武烈河橡膠壩設計要點

 

　　2.1 工程布置

 

　　橡膠壩布置遵循回水滿足規劃要求、不降低河道行洪能力、使水流順暢、減少兩岸浸沒等原則，利用現有河道寬度確定工程規模。

 

　　橡膠壩壩頂高程根據壩頂溢流時加安全超高不超過規劃的20年一遇洪水時壩址處相應的堤頂高程，以及正常擋水時保證上一道橡膠壩底板淹沒深度不小于20cm等因素確定。從壩袋安全和橡膠壩正常蓄水高程等多方面因素考慮，橡膠壩壩頂允許溢流水深為10cm。為防止過壩推移質泥沙隨水流卷入橡膠壩袋底部對壩袋造成磨損，適當抬高底板高程0.2～0.4m。武烈河市區段河道又為復式河槽，為固定河床、減輕過壩水流對兩岸堤防的沖刷，同時考慮到低標準洪水時可僅采用中間壩袋塌壩行洪，武烈河橡膠壩工程采用深、淺槽布置。

 

　　橡膠壩樞紐主要包括橡膠壩工程、泵房和充排水系統等。沿軸線方向分為三段，按深、淺槽布置，中間為深槽，兩側為淺槽。深槽段長均為60m，兩側淺槽段根據河道寬度平均分配，長50～70m。深、淺槽之間設混凝土分隔墩，墩厚0.8m，底板順水流方向長度均為11.0m。橡膠壩段底板上游設長20m的混凝土鋪蓋，厚30cm，底板下游接長6m的混凝土護坦，厚50cm。為削減壩基滲透壓力護坦上設φ10cm的排水孔3排，孔、排距均為1.5m，梅花形布置，下設反濾層。護坦末端下部接防沖墻，深度根據河床沖刷深度確定，采用混凝土灌注樁，樁徑80cm，孔距70cm，墻頂與混凝土護坦連為一體。兩側邊墩采用懸臂式擋土墻型式，頂寬80cm，上游、下游邊墻均為重力式混凝土擋土墻。防沖墻下游拋填鉛絲籠塊石進行防護。

 

　　2.2 壩袋設計

 

　　（1）壩袋材料:橡膠壩袋按充脹介質不同分為充水式、充氣式。根據承德北方氣候特點及我國對壩袋研究的成功經驗，武烈河橡膠壩壩袋采用沖水式，材料為二布三膠錦綸帆布。

 

　　（2）內壓比:橡膠壩壩袋內壓比是橡膠壩設計中重要的基礎參數，選擇合適的內壓比以充分利用壩袋膠布的強度，并盡可能使壩袋面積減少，降低工程造價。根據《橡膠壩技術規范》（SL227-98），結合已建橡膠壩的設計和運行經驗，武烈河橡膠壩袋內壓比選用1.4。

 

　　（3）錨固方式：橡膠壩的錨固是保證壩袋安全的重要環節，錨固型式按所采用的錨固構件材料不同，可分為螺栓壓板式錨固、楔塊擠壓式錨固以及膠囊充水式錨固三種。目前我國最常用的是螺栓壓板式錨固，其錨固力可控，安裝止水效果好，安裝方便，勞動強度低，且易于拆卸檢修，錨固構件的重復利用率高，便于施工與管理，壩高在3.5m以上的橡膠壩，宜優先采用采用螺栓壓板式錨固。另外，由于單線錨固僅在壩上游側錨固，壩袋可移動范圍大，對壩袋防振抗磨不利。綜合考慮多方面因素，武烈河橡膠壩工程壩袋錨固型式采用螺栓壓板式雙線錨固。

 

　　（4）壩袋充排水系統：壩袋充水方式采用動力式，充水設備選擇離心水泵。排水視具體情況，汛期排水以水泵排水為主，自流排水為輔的排水方式；非汛期以自流排水為主，水泵排水為輔的排水方式。

 

　　3 橡膠壩施工

 

　　橡膠壩施工順序：施工測量→施工導流及排水→淤泥清除及土方開挖→充排水管道安裝→砂礫料回填→防沖墻工程施工→混凝土澆筑（包括壩底板混凝土、前鋪蓋混凝土、護坦混凝土、中邊墩混凝土、導墻混凝土、泵房混凝土、管理房混凝土）→壩袋安裝→壩袋充水試驗及檢查→水機設備安裝→管理房→電氣設備安裝→自動化控制系統安裝。

 

　　3.1 土方開挖

 

　　土方開挖包括橡膠壩主體底板、下游護坦、上游鋪蓋的土方開挖及泵房基礎土方開挖。

 

　　橡膠壩開挖施工方法采用二次開挖法，第一次開挖至混凝土底板高程，第二次開挖管道基槽和刃腳基槽。機械開挖至20-30cm保護層，待下道工序開工前用人工開挖清理至設計高程。

 

　　3.2 混凝土底板施工

 

　　混凝土采用分層布料澆筑，按階梯方式上升，梯級差度以滿足分層為前提，分層厚度不超過30cm。首先進行混凝土墊層澆筑，然后按照結構分塊尺寸跳倉澆筑。

 

　　施工時嚴格控制底板混凝土面得平整度，以減少由于水流脈動的影響而使壩袋產生振動磨損。錨固槽處局部有凹凸或棱角時應打磨光滑。

 

　　3.3 壩袋安裝

 

　　（1） 底墊片對準螺栓就位后，在底墊片上做好標記打孔，就位海綿止水膠條，在四個壩角用止水膠膩，安裝進出水口水帽及溢流口的固定。

 

　　（2） 壩袋就位：在壩袋展開前在底墊片上撒一層滑粉，用壓板限定底墊片入位。再用人力把壩袋展開，壩袋中心線對準底板中心線，校正就位后疊壩對準螺栓打孔線。

 

　　（3）壩袋錨固步驟：先下游后上游，先中間后兩邊的原則進行錨固。從底板中心開始，將壩袋膠條與底墊片打孔就位，將墊片打孔就位，墊平片兩端要割坡角，放上壓板，反復緊固螺栓，直至達到壓縮要求。

 

　　（4）充水試驗：充壩前關閉排氣閥并將壩袋堵頭鋪平，邊充壩袋中間邊向兩端趕氣，使堵頭鼓氣。待壩袋充到設計壩高的70%～80%時，方可打開排氣閥排氣，停息1～2小時檢查無異常再繼續充壩。檢查無異常后，排除壩袋充脹介質坍壩。再依次重新緊固螺栓。

 

　　4 小結

 

　　（1）武烈河橡膠壩共12座，連同灤河、旱河橡膠壩，共33座，形成北方最大橡膠壩群，為北方地區營造水環境提供了寶貴的經驗。

 

　　（2）橡膠壩深淺槽布置解決了山區河道來水泥沙含量高，容易造成淤積的問題。洪水期利用深槽進行沖砂行洪，減少淤沙對壩袋侵蝕及清淤費用，蓄水期形成完整的水面。

 

　　（3）采用防沖樁有效防護壩體穩定，減少消能設施費用。我國已建成的橡膠壩壩后消能型式大都采用底流式消能，消能設施是消力池和海漫，按行洪河道計算大都需要較深消力池及海曼，費用較高，武烈河河道巖石埋深較淺，消能防沖方案采用水平護坦+防沖墻方案，便于施工，節約投資。

 

　　（4）橡膠壩的總體布置原則是保持水面銜接，滿足河道行洪要求，同時為河道景觀布置留出適當空間。下一道橡膠壩回水淹沒上一道橡膠壩淺槽地板不小于20cm，形成連續的梯級水面，河道兩岸成為承德市一條生態景觀帶，形成一個新的旅游資源。

 

　　（5）環境的改善為招商引資創造了優越的外部環境，極大地推動當地經濟的持續飛速發展，另外兩岸綠樹成蔭、花園錦簇，河中碧水清流、波光蕩漾，改善城區小氣候和生態環境，是創建山水園林城市的主要內容之一，是構建和諧社會的有效舉措。

 

　　參考文獻：

 

　　［1］河北省水利水電勘察設計研究院. 武烈河承德市區段防洪及水環境整治工程可行性研究報告、初步設計報告（報批稿）［R］.2007

 

　　［2］高本虎.橡膠壩工程技術指南［J］.中國水利水電出版社，2006

 

　　［3］陳玉杰.淺談城市河道整治與水環境建設結合［J］.吉林水利，2007（03）

 

　　［4］張立靜，李鐵軍.淺談園林水景觀設計中的環境問題［J］.城市管理與科學，2005（04）