專(zhuān)利名稱(chēng)：一種在自然河道上攔河蓄水、取水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在自然河道上攔河蓄水、取水的方法。
背景技術(shù)：
在自然河道上進(jìn)行蓄水、取水，目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用鋼筋混凝土i務(wù)灌固定壩的方式，其建設(shè)周期長(zhǎng)、工藝過(guò)程復(fù)雜、投資大。釆用固定壩攔河取水，大壩壩體高度一定，其蓄水水位的高度就不能再通過(guò)壩體高度來(lái)進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，而是必須配套建設(shè)專(zhuān)門(mén)的泄洪河道或在壩上設(shè)置泄洪閘，通過(guò)調(diào)節(jié)泄洪河道進(jìn)口或壩上設(shè)置的泄洪閘的高度，控制蓄水水位，滿(mǎn)足連續(xù)、穩(wěn)定取水及汛期泄洪的要求，保障壩體安全。在泄洪方面，固定壩的泄洪作用仍不能與完全暢通的自然河道相比。同時(shí)，固定壩盡管有排沙方面的設(shè)計(jì)，但還是會(huì)存在排砂搡作繁瑣，效率低，排沙不完全，泥沙部分沉積等方面的問(wèn)題。而且，由于受到地理位置的限制， 一些本來(lái)可以建固定壩蓄水，比較好的取水站選址，卻由于不具備開(kāi)挖泄洪河道的條件，只能另行選址，給取水站的選址和建設(shè)帶來(lái)諸多問(wèn)題。更為嚴(yán)重的是，在一些重要的河道上(例如滇池出口螳螂川河道上)，國(guó)家明令禁止建設(shè)固定壩。
如何在這些不能建筑固定提壩的自然河道上更為便捷地實(shí)現(xiàn)蓄水、取水，根據(jù)不同的自然地理?xiàng)l件和環(huán)境氣候變化靈活調(diào)節(jié)蓄水量和泄洪量。既
滿(mǎn)足枯水期蓄水、取水及河道周?chē)挠盟?；又能在汛期?lái)臨時(shí)，使河道完全暢通，確保泄洪安全；同時(shí)，還要能夠在不需斷流的情況下對(duì)壩體進(jìn)行檢修和維護(hù)，就成為現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單，施工方便,技術(shù)和管理安全可靠，投資省，特別是能夠在禁止設(shè)置固定壩的自然河道上攔河蓄水、取水的方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
一種在自然河道上攔河蓄水、取水的方法，其特征在于根據(jù)自然河道的寬窄和地理?xiàng)l件，以?xún)?nèi)部充氣或者充水的橡膠囊構(gòu)筑攔水橡膠壩，通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠囊內(nèi)的充氣量或注水量來(lái)控制壩體的高度，并在取水口和橡膠壩壩體外設(shè)置連接上下游的引水箱涵及閘門(mén)。
該方法具體包括以下步驟
1、 河道兩岸擋墻施工；
2、 引水箱涵、閘門(mén)及集水井施工施工時(shí)，先用土袋圍堰進(jìn)行圍堵河水，使引水箱涵施工面呈現(xiàn)無(wú)水狀態(tài)，以便于工程施工，施工完畢后，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在上面進(jìn)行土方回填；
3、 河底基礎(chǔ)及壩兩嬙岸坡施工；
4、 在橡膠壩錨固槽中預(yù)埋螺栓；
5、 橡膠壩囊安裝；
6、 壓緊壓板，燒注混凝土，經(jīng)充水或充氣試驗(yàn)合格后交付使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果采用橡膠壩技術(shù)可以方便的實(shí)現(xiàn)蓄水、取水、泄洪和排沙除淤的功能。由于無(wú)需開(kāi)挖配套泄洪河道，大壩選址不受開(kāi)挖泄洪河道所需要的地理?xiàng)l件限制，對(duì)裝置選址和環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。壩體造價(jià)低，施工容易，工程建設(shè)周期短，建設(shè)費(fèi)用低，投資省。特別是通過(guò)在取水口和橡膠壩壩體外設(shè)置連接橡膠壩上下游的引水箱涵及閘門(mén)，可以在橡膠壩體上下游用臨時(shí)土圍堰將橡膠壩隔斷，從而實(shí)現(xiàn)在不影響取水和河水不斷流的情況下，對(duì)壩體進(jìn)行檢修維護(hù)。


圖1為現(xiàn)有固定壩攔河取水的工藝流程示意圖；圖2為釆用橡膠壩攔河取水的工藝流程示意圖；圖3為本發(fā)明施工工藝及整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3中①擋土墻，②壩頭岸坡，③壩軸線(xiàn)，④消力池， 海漫， 橡膠壩，⑦鋪蓋，⑧河道上游，⑨河道下游，⑩引水箱涵， 引水閘門(mén)， 取水閘門(mén)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但它們并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的技術(shù)方案可推廣到很多自然河道上。實(shí)施例1
以云南三環(huán)中化化肥有限公司"國(guó)家級(jí)云南高濃度磷復(fù)肥基地建設(shè)項(xiàng)目"一一1200kt/a大型磷酸二銨(DAP)裝置配套2000Nf/h螳螂川河道攔河取水工程為例
取水位置位于滇池出水口下游約10km的蝗螂川河道旁。螳螂川是滇池的重要出水口，為確保泄洪需要，在此類(lèi)河道上，國(guó)家明令禁止建設(shè)鋼筋混凝土固定壩。若在滇池內(nèi)取水，采用管道輸送至用水位置，由于距離較遠(yuǎn)，管道鋪設(shè)費(fèi)用高(約需700萬(wàn)元)，征地、搬遷費(fèi)用高(約需700萬(wàn)元)，總投資過(guò)大。而且，管道鋪設(shè)將占據(jù)村莊和耕地，征地和村民搬遷過(guò)程復(fù)雜，所需時(shí)間長(zhǎng)(約需24個(gè)月)，將嚴(yán)重影響工程的總體進(jìn)度，間接造成重大經(jīng)濟(jì)損失。釆用本發(fā)明提出的橡膠壩攔河取水的方法，所有難題迎刃而解。建設(shè)40米長(zhǎng)的橡膠壩，附帶河道周?chē)膿鯄庸痰热抗こ?，總投資僅為300萬(wàn)元(橡膠壩投資僅50萬(wàn)元)；建設(shè)工期僅為3個(gè)月，比固定壩建設(shè)節(jié)約工期50%以上，比鋪設(shè)管道取水的方法節(jié)約工期16個(gè)月，為國(guó)家級(jí)云南磷復(fù)肥基地建設(shè)項(xiàng)目按期建成投產(chǎn)提供了有力保障。
具體施工過(guò)程如下
第一步做好施工準(zhǔn)備，包括人、材、機(jī)的準(zhǔn)備、施工混凝土、砂漿配合比的準(zhǔn)備，并進(jìn)行技術(shù)交底工作。
第二步進(jìn)行兩岸擋墻的基礎(chǔ)開(kāi)挖及擋墻的砌筑，先右岸，后左岸；施工中做好砂漿試塊的取樣，并按期復(fù)檢合格。
第三步引水箱涵工程施工。施工時(shí)，先用土袋圍堰進(jìn)行圍堵河水，使引水箱涵施工面呈現(xiàn)無(wú)水狀態(tài)，以便于工程施工，施工完畢后，并進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在上面進(jìn)行土方回填。在引水箱涵及集水井施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，對(duì)工程中所用的鋼筋、砼進(jìn)行試?yán)霸噳涸囼?yàn)，均符合國(guó)家規(guī)定要求。第四步河底工程施工，包括鋪蓋、壩袋底板、消力池及海漫工程。 如圖3所示，施工時(shí)把河底劃分為八塊，并按照a-h的數(shù)字順序進(jìn)行分塊 施工。
施工時(shí)，首先進(jìn)行導(dǎo)流渠施工，即以河中心線(xiàn)為界，用土袋進(jìn)行圍堰開(kāi) 進(jìn)行河水導(dǎo)流，先把左岸進(jìn)行土袋圍堰封閉并抽干水，讓水從河道的右半邊 流過(guò)，然后按照a —b —c的順序施工左半邊鋪蓋、壩袋底板及消力池。并按 照設(shè)計(jì)要求每隔13. 3m設(shè)沉降縫一條，并在其間填GPZ-2型止水帶。
左半部分施工完畢后，再按照d —e —f的順序施工右半邊鋪蓋、壩囊底 板及消力池。并按照設(shè)計(jì)要求每隔13.3m設(shè)沉降縫一條，并在其間填GPZ-2 型止水帶。
接著進(jìn)行g(shù)壩頭岸坡工程施工，最后進(jìn)行h海漫工程施工。
第五步河底及壩頭岸坡施工完畢后，進(jìn)行橡膠壩錨固槽中螺栓預(yù)埋工
作，預(yù)埋連接釆用上下兩處焊接的方式，焊接時(shí)把螺栓與錨固槽中的鋼筋進(jìn)
行焊接，以保護(hù)螺栓的牢固性，橡膠壩錨固槽螺栓錨固。 第六步橡膠壩囊安裝及相關(guān)設(shè)備安裝。
1. 橡膠袋進(jìn)場(chǎng)后，要首先檢查通過(guò)國(guó)家認(rèn)證的檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具有的有關(guān) 參數(shù)的檢驗(yàn)報(bào)告，然后對(duì)壩囊進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的質(zhì)量檢驗(yàn)，并保證對(duì)充脹介質(zhì)的密
封性及壩囊與基礎(chǔ)底板和岸墻接觸部位的平整光滑。
2. 本橡膠壩寬40m，高3m，在橡膠壩壩囊安裝前，主要對(duì)楔塊、基礎(chǔ)底
板、混凝土的強(qiáng)度、充排管道暢通情況進(jìn)行檢查，待合格后方才安裝，壩囊 安裝時(shí)按照一定的程序進(jìn)行首先在底板位置上分別標(biāo)出壩軸線(xiàn)、中心線(xiàn)， 并在底墊片上分別標(biāo)出中心線(xiàn)和錨固線(xiàn)，然后在壩囊內(nèi)的充排水管、測(cè)壓管和超壓溢流管管口四周粘一層橡膠片作補(bǔ)強(qiáng)處理；在底墊片上畫(huà)出水帽、測(cè)壓管和超壓溢流管位置，復(fù)測(cè)無(wú)誤后在各管口挖孔并固定。
3.壩囊錨固順序，因端部為固定式的，所以按先下游后上游，最后進(jìn)
行岸墻的順序進(jìn)行，從壩囊底板的中心線(xiàn)開(kāi)始，向兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行安裝，在錨固岸墻時(shí)，先安裝兩側(cè)堵頭和裙腳，后錨固下游和上游，并在錨岸墻拐角處時(shí)，囊布要拆疊、理順、墊平，不得用剪口補(bǔ)強(qiáng)處理。
第七步橡膠壩安裝完畢后，進(jìn)行壩囊充排水試驗(yàn)，均符合設(shè)計(jì)及使用要求。
橡膠壩囊安裝及相關(guān)設(shè)備安裝完成后，根據(jù)自然水流水位的高低通過(guò)控制橡膠囊內(nèi)充氣量或注水量實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)壩體的高度，滿(mǎn)足攔河取水的需要。在枯水期自然河道水位非常低時(shí)采用最大注水量，最大壩體高度進(jìn)行攔河，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定取水。洪水期自然河道水位非常高，采用完全排空壩體橡膠囊，方便地進(jìn)行泄洪，以河道上自然水位的高度，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定取水。釆用取水泵將河水送入凈化裝置，經(jīng)凈化即可滿(mǎn)足各種用水的需要。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況和生產(chǎn)需要，每(司隔一定時(shí)間，完全排空橡膠囊，很方便地完成排沙除淤功能。當(dāng)需要對(duì)橡膠壩進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)時(shí)，在橡膠壩體上下游用臨時(shí)土圍堰將橡膠壩隔斷，通過(guò)引水箱涵及閘門(mén)的導(dǎo)流作用，實(shí)現(xiàn)在河水不斷流的情況下檢修橡膠壩以及不影響泵站取水。
權(quán)利要求
1、一種在自然河道上攔河蓄水、取水的方法，其特征在于根據(jù)自然河道的寬窄和地理?xiàng)l件，以?xún)?nèi)部充氣或者充水的橡膠囊構(gòu)筑攔水橡膠壩，通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠囊內(nèi)的充氣量或注水量來(lái)控制壩體的高度，并在取水口和橡膠壩壩體外設(shè)置連接上下游的引水箱涵及閘門(mén)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在自然河道上攔河蓄水、取水的方法，該方法具體包括以下步驟(1) 河道兩岸擋墻施工；(2) 引水箱涵、閘門(mén)及集水井施工施工時(shí)，先用土袋圍堰進(jìn)行圍堵河水，使引水箱涵施工面呈現(xiàn)無(wú)水狀態(tài)，以便于工程施工，施工完畢后，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在上面進(jìn)行土方回填；(3) 河底基礎(chǔ)及壩兩端岸坡施工；(4) 在橡膠壩錨固槽中預(yù)埋螺栓；(5) 橡膠壩囊安裝；(6) 壓緊壓板，澆注混凝土，經(jīng)充水或充氣試驗(yàn)合格后交付使用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在自然河道上攔河蓄水、取水的方法。根據(jù)自然河道的寬窄和地理?xiàng)l件，以?xún)?nèi)部充氣或者充水的橡膠囊構(gòu)筑攔水橡膠壩，通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠囊內(nèi)的充氣量或注水量來(lái)控制壩體的高度，以實(shí)現(xiàn)蓄水、泄洪、清淤排沙的功能。同時(shí)在取水口和橡膠壩壩體外設(shè)置上下游的引水箱涵及閘門(mén)，以保證在對(duì)壩體進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)不需斷流。由于無(wú)需開(kāi)挖配套泄洪河道，大壩選址不受開(kāi)挖泄洪河道所需要的地理?xiàng)l件限制，對(duì)裝置選址和環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。壩體造價(jià)低，施工容易，工程建設(shè)周期短，建設(shè)費(fèi)用低，投資省，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)E02B7/00GK101545251SQ20091009423
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者俞丙書(shū), 吳向東, 煜 王, 資學(xué)民 申請(qǐng)人:云南三環(huán)中化化肥有限公司