本實用新型涉及一種水利工程中的防洪壩,特別是一種充氣式防洪壩。
背景技術:
目前,現(xiàn)有的堤防防洪標準普遍偏低。若要提高防洪標準,需加高現(xiàn)有的防洪壩,存在以下突出的問題:一是加高防洪壩,由于上部荷載增加,壩體壩坡均需改造,壩基也需加固,尤其是軟土地基上的堤壩,往往會產(chǎn)生較大的沉降變形,增加巨大的投資;二是城市中修建防洪壩,體量大,既擠占城市空間,影響城市發(fā)展布局,又隔斷了城市與江河的自然聯(lián)系屬性,阻隔了人們?nèi)粘5挠H水需求;三是防洪壩壩線長,占地多,涉及房屋拆遷及移民安置等問題,投資大,實施難度大。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種充氣式防洪壩,采用底壩與充氣壩聯(lián)合擋水結構的方式,在不加高固定壩的情況下,提高現(xiàn)有防洪壩的防洪能力。平時,底壩承擔擋水任務,而充氣壩的氣袋全坍落儲藏于袋床的儲袋腔內(nèi)。汛期洪水發(fā)生前,開啟該裝置,對充氣袋充氣,形成氣囊擋水。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種充氣式防洪壩,在現(xiàn)有的底壩上設置袋床,袋床頂部設有下凹的儲袋腔,儲袋腔沿袋床軸向延伸,儲袋腔內(nèi)錨固有可折疊的充氣袋,袋床內(nèi)設有進、排氣管,進、排氣管與充氣袋的內(nèi)腔連接,充排氣控制系統(tǒng)通過進、排氣管控制充氣袋的充氣和排氣;充氣袋的兩端設置有起間隔支撐作用的隔墻。
優(yōu)選的,所述充氣袋兩側間隔設置有方便充氣袋折疊的拉手環(huán)或拉繩。
優(yōu)選的,所述隔墻兩側為斜坡結構,隔墻寬度由上至下逐漸變寬。
優(yōu)選的,所述儲袋腔內(nèi)設有內(nèi)排水溝,所述袋床兩側設有外排水溝(10),內(nèi)排水溝和外排水溝之間通過排水管連通,排水溝用于排水、連通內(nèi)外以通風散熱。
優(yōu)選的,所述的儲袋腔頂部設有可移除的保護頂蓋。
優(yōu)選的,所述充排氣控制系統(tǒng)布置在隔墻上。
優(yōu)選的,所述隔墻沿底壩長度方向50-100mm間隔設置,充氣袋的長度與隔墻的間距對應。
優(yōu)選的,所述底壩是具有一定防洪標準的堤壩,或者是城市沿河具有一定防洪能力的路基。
本實用新型還提供了一種充氣式防洪壩的用途,其特征是,其專門用于防洪。
本實用新型相比現(xiàn)有技術突出且有益的技術效果是:
1、本實用新型的用途用于防洪,例如堤壩防洪、城市防洪、水庫防洪等。
2、本實用新型采用了固定壩和充氣壩相結合的壩型。研究將洪水發(fā)生的事件分為經(jīng)常發(fā)生的A洪水和非常發(fā)生的B洪水。A洪水的主要特征是出現(xiàn)的頻次高、概率大,但產(chǎn)生的洪水位相對較低,水位持續(xù)的時間也較長,擋A洪水的任務可由固定壩承擔。B洪水的主要特征是出現(xiàn)的頻次低、概率小,但產(chǎn)生的洪水位較高,水位持續(xù)的時間較短,擋B洪水的任務可由充氣壩承擔。鑒于此,本實用新型充氣式防洪壩充分利用A洪水和B洪水的特征,采用底壩與充氣壩聯(lián)合擋水結構的方式,達到防洪水的目的。底壩主要承擔防A洪水的任務,并作為充氣壩的基礎結構。底壩可以是固定式堤防,也可以是城市河岸地面。該技術結構安全可靠,使用更方便。
3、本實用新型與普通固定防洪壩相比,具有以下有益效果:
3.1、可大幅度提高其防洪標準:一般防洪堤洪水標準每提高一個級別,洪水位增加高度平原區(qū)為0.3-0.5m,山丘區(qū)為0.5-1.0m,在現(xiàn)有防洪壩上,直接增加設置充氣防洪壩,可大幅度提高其防洪標準;
3.2、不需進行地基處理:對現(xiàn)有防洪壩,可直接改造壩頂,設置體量較輕的充氣防洪壩,一般不需進行地基處理,特別是軟土地基上的海塘堤防,直接加高堤防難度大,地基處理情況復雜,沉降變形難控制,采用充氣防洪壩加高,實施更容易,有利于整體穩(wěn)定,減少沉降,經(jīng)濟效益又十分顯著;
3.2、減少建壩用地:在現(xiàn)有防洪壩上直接做充氣壩,降低了固定壩的高度,可以減少建壩用地,減少政策處理的難度,降低工程實施的社會風險;
3.3、城市與江河更和諧:沿江沿河的城市堤防,充氣壩降低了固定防洪壩的高度,使城市與江河自然聯(lián)系的屬性更加緊密,人類逐水而居、依河而行的需求更能得到滿足;
3.4、景觀效果明顯:城市中的充氣式防洪壩,可采用彩色的橡膠袋與文化墻(隔墩、控制室),及燈光聲電結合的多種布置型式,可以成為城市沿江防洪景觀帶,景觀效果明顯;
3.5、密封性好、變形適應性強:采用充氣式防洪壩,氣袋為錦綸帆布與橡膠結合體,柔性結構,抗拉強度高,密封性好。擋水時,能隨水位變化而變化,變形適應性強,抗風浪和防碰撞能力更強。氣袋使用壽命可達15年以上;
3.6、啟用方便,反應快速:充氣防洪壩采用了“無汛就地儲存,有汛快速充氣”的裝置,啟用方便,反應快速。每一個充氣壩袋(50-100m),充氣控制時間1-2小時;
3.7、實現(xiàn)自動控制和遠程控制:充氣采用移動式或固定式空壓機、機電設備、傳感器、管道與閥門系統(tǒng)等,可更大程度地實現(xiàn)自動控制和遠程控制;
3.8、投資小:經(jīng)濟方面,充氣式防洪壩只涉及到上部結構的投資及日常的維修、養(yǎng)護、運行費用,而直接加高防洪壩不僅涉及到上部結構的投資,還有地基處理費用等。兩者上部結構的投資相差不大,但直接加高防洪壩的地基處理費用及政策處理費用卻是較大的,而且處理的難度越大投資越高。
本實用新型與現(xiàn)有的防洪擋水板相比,抗風浪和防碰撞能力更強。該實用新型沿用了正常擋水的橡膠壩技術,結構的安全性和可靠性強,整體性好,防漏水性能更優(yōu)。充氣壩采用了就地啟閉和儲放充氣袋的設施,使用更靈活,操作更簡便,可更大程度地實現(xiàn)自動操控及遠程控制。
經(jīng)濟性方面,兩者結構投資相差不大,但日常維修、養(yǎng)護、運行費用卻相差較大,防洪擋水板每次使用都需要運輸及大量的專業(yè)隊伍進行組裝及拆卸,費時耗力,日常存放也需要專門的倉庫來儲存,運行費用較大。充氣式防洪壩壩袋就地儲放及啟閉,運行時可實現(xiàn)自動控制,節(jié)省了大量的人力物力,而且壩袋所采用的橡膠袋技術成熟,維修養(yǎng)護及操作均比較簡便,費用較少。
附圖說明
圖1是本實用新型的總平面布置圖。
圖2是本實用新型的平面布置詳圖。
圖3是本實用新型充氣袋折疊存放在袋床中的結構示意圖。
圖4是本實用新型充氣袋充滿氣后的結構示意圖。
圖5是本實用新型充氣袋與隔墻的配合圖。
附圖標記:1、底壩;2、袋床;3、充氣袋;4、隔墻;5、充排氣控制系統(tǒng);6、防護土工膜;7、進、排氣管;8、排水管;9、內(nèi)排水溝;10、外排水溝;11、保護頂蓋;12、錨固件;13、儲袋腔。
具體實施方式
下面結合附圖以具體實施例對本實用新型作進一步描述,參見圖1—5:
一種充氣式防洪壩,包括底壩1,底壩1是現(xiàn)有固定防洪壩(低標準),也可以是城市沿河具有一定防洪能力的地面;袋床2埋置于底壩1上,袋床2頂部設有下凹的儲袋腔13,儲袋腔13沿底壩1軸向延伸;可折疊的充氣袋3錨固于袋床2的儲袋腔13內(nèi),充氣袋3兩側間隔5米左右設置有拉繩或拉手環(huán),方便充氣袋3收納時的折疊;在沿底壩1長度方向50~100m設置有隔墻4,充排氣控制系統(tǒng)5可結合隔墻4布置,該系統(tǒng)主要包括氣泵、控制閥門,還可以增加感應袋床2壓力的檢測設備和顯示設備等。袋床2內(nèi)設置進、排氣管7,充氣袋3連接進、排氣管7,充排氣控制系統(tǒng)5通過進、排氣管7控制氣袋的充氣和排氣;儲袋腔13內(nèi)設有內(nèi)排水溝9,袋床2兩側設有外排水溝10,內(nèi)排水溝9和外排水溝10之間間隔設有排水管8,排水管8由內(nèi)排水溝9向外排水溝10傾斜向下設置。排水管8、內(nèi)排水溝9和外排水溝10不僅可以用于排出儲袋腔13內(nèi)的積水,還可以起到通風散熱的作用。
汛期洪水來臨前,接到當?shù)胤姥床块T要求充氣防洪壩啟動的指令后,啟動充氣防洪壩,主要操作程序如下:打開充氣袋3的保護頂蓋11,收起充氣袋3的防護土工膜6,啟動充排氣控制系統(tǒng)5,打開進氣閥門,氣體沿進、排氣管7進入充氣袋3,直到充氣袋3充滿至設計高度,充氣袋3兩端抵緊在隔墻4表面,關閉進氣閥門。檢查壩袋的密封性,若發(fā)現(xiàn)有漏氣跑氣現(xiàn)象,可及時修補。
防汛任務結束,打開排氣閥門,充氣袋3塌縮,塌縮不徹底的,可人工輔助趕氣,直至完全塌平。將充氣袋3折疊存放于袋床2的儲袋腔13中,鋪上塑料膜或防護土工膜6,蓋上儲袋腔13的保護頂蓋11。
上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例,并非依此限制本實用新型的保護范圍,故:凡依本實用新型的結構、形狀、原理所做的等效變化,均應涵蓋于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。