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摘要：针对所在地区橡胶坝在实际运行管理过程中暴露出的问题，对橡胶坝进行改造，并在改造过程中结合周围环境，对橡胶坝改造方案进行优化，采用多样化的结构型式、外立面装饰、种植绿化等手段，使其与周边环境协调。
关键词：橡胶坝；水闸；协调；改造
中图分类号：TV文献标识码： A
一、概述
自20世纪50年代以来,随着高分子合成材料工业的发展，出现了新型水工建筑物---橡胶坝。1957[5]年世界上建成第一座橡胶坝至今，橡胶坝已在世界各国得到了广泛的应用，我国橡胶坝的发展在经历了研究试验阶段、总结改进阶段、稳步发展阶段后，目前已进入快速发展阶段。据不完全统计，截止2006年，我国的橡胶坝已建成约2000座，国内橡胶坝目前最高6m，单跨最长176m，多跨最长1135m。与其它拦河蓄水建筑物相比较，橡胶坝造价低、结构简单、抗震性好、施工期短等优点，是其得到快速发展的重要原因。
作者所工作的地区原有橡胶坝6座，基本集中于2003-2006年间建在主城区，长度在10-18米之间。在过去近10年时间中，这些橡胶坝在防洪排涝、营造水景观等方面发挥了重要作用。
二、橡胶坝进行改造的必要性
橡胶坝在其适应范围内与其它拦河蓄水建筑物相比较，固然有造价低、结构简单、抗震性好、施工期短等优点。但随着社会发展，新运行情况的出现，以上这6座橡胶坝在使用过程中也逐渐暴露出一些实际问题。主要表现为以下几个方面：
1、寿命缩短。橡胶坝的寿命主要取决于坝袋的寿命，一般来说，坝袋的预期寿命一般为20年,但实际运行下来，寿命缩短。一方面随着工业的发展，城市河流水污染程度日益严重，水质变差，尤其是城市河流水质酸性的增大，极易对橡胶坝袋产生腐蚀，缩短了橡胶坝袋的寿命。另一方面，为改善水环境，地方水务部门采取引清调水措施，改善局部水质，人为的引起橡胶坝运行频率升高，也从一定程度上缩短了橡胶坝的寿命。
2、维护不便。橡胶坝虽然很少维修，但也要定期检查，才能及时发现安全隐患，尽早排除。由于所在地区水源丰富，河流处于常年有水状态，坝袋始终部分或全部处在水下，一旦出现坝袋损坏等情况，需请专业潜水员做水下检修，甚至有时需两侧筑围堰更换坝袋，造成维护不便且费用过高，且由于坝袋水下修补技术在本地区非常薄弱，几乎无法开展坝袋水下修补工作。
3、管理运行控制不便。一方面，正常情况下，坝袋需要1小时左右才能完全升起或降下，时间较长，工作效率低。另一方面，随着坝袋的老化，一般都不会充满水，导致橡胶坝难以达到设计高度。
针对逐步暴露出的问题，拟对橡胶坝逐步实施改造，确保防汛安全。
三、改造方案
（一）改造原则
多年的运行管理经验表明，橡胶坝的损坏主要是坝袋破损，因此，其改造也尽量在现有橡胶坝结构基础上，对坝袋部分进行改造，总的原则有以下几个方面：一是力求施工可行，便于操作，建成后便于运行、管理、维护；二是尽可能减小对现有建筑物结构的影响，改建后能延续及保持工程原功能；三是尽量控制工程造价。
（二）方案比选
进行改造的过程中，主要考虑将橡胶坝改造为闸门，原因主要是相对橡胶坝而言，本地区闸门的生产、安装以及运行维护等技术比较成熟，管理运行方便更是其突出的优点。从本地区实际情况出发，主要从提升式闸门、平开式闸门、横拉式闸门、上卧式闸门等四种类型中进行方案的比选。四种类型的闸门有各自的特点，结合对橡胶坝进行改造的需求，对以上四种类型闸门的主要特点进行总结：
1、提升式闸门。一般采用卷扬式启闭机，立面高度较高，维修养护方便。但本地区橡胶坝一般建在居民小区内，在建设之初，就有景观的考虑，采用此类型闸门，美观度较差。
2、平开式闸门。一般采用液压式启闭机，立面高度较低。但闸门有一半以上常年在水下，对闸门的养护比较困难，且闸门的门轴部分或全部位于水下，加注润滑油及维修难度都比较大。
3、横拉式闸门。具有与平开式闸门相同的闸门养护困难的问题。
4、上卧式闸门。一般采用液压式启闭机，立面高度较低，景观性较好。且闸门可以全部升到水面以上，对闸门的养护比较方便。
在本地区，橡胶坝大多位于居民小区中，因此在建造之初，就有营造水景观的考虑。在对橡胶坝进行改造中，综合考虑景观、维修养护技术成本等因素，在门型选择时，从以上的四种闸门启闭形式中，最终选择了上卧式闸门对橡胶坝进行改造。
四、方案优化
门型选定后，考虑到改造后的水闸位于居民小区内，普通的钢筋混凝土结构外立面在色调上比较单一，景观效果较差，采用相应手段进行处理。主要可以考虑以下几点：
1、结构型式多样化。除闸孔部分外，其余混凝土结构部分可以考虑多样的结构型式，使外立面在造型上能够尽量多样化。
2、种植綠化。绿化的种植，可以起到点缀的效果，尤其可以考虑选择常绿植物，让硬朗的混凝土上始终有一丝绿意。
3、外立面装饰。改善混凝土结构外立面色调上的缺陷，采用与周围环境相协调的瓷砖贴面，也可以考虑采用油漆进行装饰。鉴于居民小区内，油漆气味较大等影响，选择以瓷砖贴面进行装饰。
利用上述优化手段，将其使用到对本地区某橡胶坝的改造中，达到了比较理想的效果。
某橡胶坝改造前某橡胶坝改造效果图 某橡胶坝改造后
五、结束语
橡胶坝作为一项新技术，一直在不断的改进和完善，作为挡水建筑物，在防汛、营造水景观等方面发挥了重要的作用。在作者工作的地区，适用性产生了变化，在将其改造为上卧式闸门的过程中，充分利用新的技术手段对改造方案进行优化，力求其与周边环境协调，将其利用到对某橡胶坝的改造后，不仅能够发挥闸门在防汛等方面的作用，同时也能够与周边环境协调，基本达到了预期的效果。
参考文献：
1.周森康，关于充水橡胶坝设计的基本原理和公式，合肥工业大学学报，1981年01期.
2.王金生、苏吉良、于维滨，浅谈高寒地区橡胶坝改造，《水利天地》，2004年第3期.
3.杨士学，橡胶坝工程的管理与运用，北京水利，1995年04期.
4.朱毅辉，橡胶坝的用途及构造原理，大众科技，2010年06期.
5.陆吾华，橡胶坝技术在我国的应用和发展.中国水利，1986年05期.
6.高本虎，国内外橡胶坝发展概况和展望. 水利水电技术，2002年第10期第33卷.
关键词：橡胶坝；水闸；协调；改造
中图分类号：TV文献标识码： A
一、概述
自20世纪50年代以来,随着高分子合成材料工业的发展，出现了新型水工建筑物---橡胶坝。1957[5]年世界上建成第一座橡胶坝至今，橡胶坝已在世界各国得到了广泛的应用，我国橡胶坝的发展在经历了研究试验阶段、总结改进阶段、稳步发展阶段后，目前已进入快速发展阶段。据不完全统计，截止2006年，我国的橡胶坝已建成约2000座，国内橡胶坝目前最高6m，单跨最长176m，多跨最长1135m。与其它拦河蓄水建筑物相比较，橡胶坝造价低、结构简单、抗震性好、施工期短等优点，是其得到快速发展的重要原因。
作者所工作的地区原有橡胶坝6座，基本集中于2003-2006年间建在主城区，长度在10-18米之间。在过去近10年时间中，这些橡胶坝在防洪排涝、营造水景观等方面发挥了重要作用。
二、橡胶坝进行改造的必要性
橡胶坝在其适应范围内与其它拦河蓄水建筑物相比较，固然有造价低、结构简单、抗震性好、施工期短等优点。但随着社会发展，新运行情况的出现，以上这6座橡胶坝在使用过程中也逐渐暴露出一些实际问题。主要表现为以下几个方面：
1、寿命缩短。橡胶坝的寿命主要取决于坝袋的寿命，一般来说，坝袋的预期寿命一般为20年,但实际运行下来，寿命缩短。一方面随着工业的发展，城市河流水污染程度日益严重，水质变差，尤其是城市河流水质酸性的增大，极易对橡胶坝袋产生腐蚀，缩短了橡胶坝袋的寿命。另一方面，为改善水环境，地方水务部门采取引清调水措施，改善局部水质，人为的引起橡胶坝运行频率升高，也从一定程度上缩短了橡胶坝的寿命。
2、维护不便。橡胶坝虽然很少维修，但也要定期检查，才能及时发现安全隐患，尽早排除。由于所在地区水源丰富，河流处于常年有水状态，坝袋始终部分或全部处在水下，一旦出现坝袋损坏等情况，需请专业潜水员做水下检修，甚至有时需两侧筑围堰更换坝袋，造成维护不便且费用过高，且由于坝袋水下修补技术在本地区非常薄弱，几乎无法开展坝袋水下修补工作。
3、管理运行控制不便。一方面，正常情况下，坝袋需要1小时左右才能完全升起或降下，时间较长，工作效率低。另一方面，随着坝袋的老化，一般都不会充满水，导致橡胶坝难以达到设计高度。
针对逐步暴露出的问题，拟对橡胶坝逐步实施改造，确保防汛安全。
三、改造方案
（一）改造原则
多年的运行管理经验表明，橡胶坝的损坏主要是坝袋破损，因此，其改造也尽量在现有橡胶坝结构基础上，对坝袋部分进行改造，总的原则有以下几个方面：一是力求施工可行，便于操作，建成后便于运行、管理、维护；二是尽可能减小对现有建筑物结构的影响，改建后能延续及保持工程原功能；三是尽量控制工程造价。
（二）方案比选
进行改造的过程中，主要考虑将橡胶坝改造为闸门，原因主要是相对橡胶坝而言，本地区闸门的生产、安装以及运行维护等技术比较成熟，管理运行方便更是其突出的优点。从本地区实际情况出发，主要从提升式闸门、平开式闸门、横拉式闸门、上卧式闸门等四种类型中进行方案的比选。四种类型的闸门有各自的特点，结合对橡胶坝进行改造的需求，对以上四种类型闸门的主要特点进行总结：
1、提升式闸门。一般采用卷扬式启闭机，立面高度较高，维修养护方便。但本地区橡胶坝一般建在居民小区内，在建设之初，就有景观的考虑，采用此类型闸门，美观度较差。
2、平开式闸门。一般采用液压式启闭机，立面高度较低。但闸门有一半以上常年在水下，对闸门的养护比较困难，且闸门的门轴部分或全部位于水下，加注润滑油及维修难度都比较大。
3、横拉式闸门。具有与平开式闸门相同的闸门养护困难的问题。
4、上卧式闸门。一般采用液压式启闭机，立面高度较低，景观性较好。且闸门可以全部升到水面以上，对闸门的养护比较方便。
在本地区，橡胶坝大多位于居民小区中，因此在建造之初，就有营造水景观的考虑。在对橡胶坝进行改造中，综合考虑景观、维修养护技术成本等因素，在门型选择时，从以上的四种闸门启闭形式中，最终选择了上卧式闸门对橡胶坝进行改造。
四、方案优化
门型选定后，考虑到改造后的水闸位于居民小区内，普通的钢筋混凝土结构外立面在色调上比较单一，景观效果较差，采用相应手段进行处理。主要可以考虑以下几点：
1、结构型式多样化。除闸孔部分外，其余混凝土结构部分可以考虑多样的结构型式，使外立面在造型上能够尽量多样化。
2、种植綠化。绿化的种植，可以起到点缀的效果，尤其可以考虑选择常绿植物，让硬朗的混凝土上始终有一丝绿意。
3、外立面装饰。改善混凝土结构外立面色调上的缺陷，采用与周围环境相协调的瓷砖贴面，也可以考虑采用油漆进行装饰。鉴于居民小区内，油漆气味较大等影响，选择以瓷砖贴面进行装饰。
利用上述优化手段，将其使用到对本地区某橡胶坝的改造中，达到了比较理想的效果。
某橡胶坝改造前某橡胶坝改造效果图 某橡胶坝改造后
五、结束语
橡胶坝作为一项新技术，一直在不断的改进和完善，作为挡水建筑物，在防汛、营造水景观等方面发挥了重要的作用。在作者工作的地区，适用性产生了变化，在将其改造为上卧式闸门的过程中，充分利用新的技术手段对改造方案进行优化，力求其与周边环境协调，将其利用到对某橡胶坝的改造后，不仅能够发挥闸门在防汛等方面的作用，同时也能够与周边环境协调，基本达到了预期的效果。
参考文献：
1.周森康，关于充水橡胶坝设计的基本原理和公式，合肥工业大学学报，1981年01期.
2.王金生、苏吉良、于维滨，浅谈高寒地区橡胶坝改造，《水利天地》，2004年第3期.
3.杨士学，橡胶坝工程的管理与运用，北京水利，1995年04期.
4.朱毅辉，橡胶坝的用途及构造原理，大众科技，2010年06期.
5.陆吾华，橡胶坝技术在我国的应用和发展.中国水利，1986年05期.
6.高本虎，国内外橡胶坝发展概况和展望. 水利水电技术，2002年第10期第33卷.