充浆自展式壅水挑溜坝试验研究
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第 卷第 期 人 民 黄 河 ， ３８ １ Ｖｏｌ ． ３ ８ Ｎｏ ． １
年 月 ， ２０１６ １ ＹＥＬＬＯＷ ＲＩＶＥＲ Ｊａｎ． ２０１６
表 １ 坝体内管、外管指标检测结果
检项测目
坝外体管
坝内体管
单位面积质量／ （ｇ·ｍ－２） 拉伸强度（纵向）／ （ｋＮ·ｍ－１）
伸长率（纵向）／ ％ 拉伸强度（横向）／ （ｋＮ·ｍ－１）
伸长率（横向）／ ％ 梯形撕裂强度／ Ｎ ＣＢＲ 顶破强度 ／ Ｎ 刺破强度／ Ｎ 渗透系数／ （ · ｃｍ ｓ－１） 等效孔径／ ｍｍ
黄河灌溉用水一般发生在 —３ ９ 月，其中 —３ ６ 月 占总引水量的一半以上［４］。为了避开引黄灌溉用水 期，引黄济津、济淀或济冀等跨流域调水一般安排在 １０ 月底到次年 ３ 月、４ 月。引黄用水量较大的月份都 处在黄河的非汛期。黄河调水调沙以来，山东段引黄 闸引水的主要影响因素是黄河用水需求量的增大、河 道来水量的减少和渠道的淤积［５］。位山灌区输水工 程属于渠中自流沉沙式，淤积上延加快了输沙渠的泥 沙淤积［６］，当黄河来水流量小于 ５００ ｍ３ ／ ｓ 时，位山闸 引水流量很难满足调水的实际需要，需要改善涵闸引 水条件［７］。除对渠道进行清淤外，人为壅水提高引水 水位、改变黄河溜势也会对引水起到极大促进作用。 壅水挑溜坝的传统结构是柳石草埽结构，其修做投资 大、难度大、速度慢，且完成调水任务后要将坝体拆除， 费工费时。因此，一种既能满足在枯水期顺利壅水引 水，又能在引水结束后方便快速拆除的新坝型值得 研究。
通过充浆自展式壅水挑溜坝试验，笔者探究了利
用新技术、新材料快速修做壅水挑溜坝的可行性。
２ 试验材料
参照山东黄河河务局从美国引进的安快坝新型材 料［８］，经过对国内生产土工材料的厂家进行实地调 研，决定选用无锡市顺安土工材料有限公司生产的土 工合成材料制作坝体充浆袋。
坝体充浆袋由内管、外管和一块襟布组成，内管由 三幅宽 ４ ｍ、厚 ０．３５ ｍｍ 的聚乙烯塑料布经热压机热 压粘接而成，长度为 １００ ｍ；外管由三幅丙纶长丝材料 织成的土工布缝合而成，长度与内管相等，外管为双 层；襟布材料与外管相同，宽度为 ４．２ ｍ，单层，长度与 坝体长度相等，襟布一端与坝体外管缝合在一起，用于 坝体定位。坝体总长 １００ ｍ，预计河道内壅水坝段长 度为 ８０ ｍ。坝体内管、外管指标见表 １。
借助机械搬运，同时为便于充浆后充浆管自动展开，需
要制作卷轴，将充浆管入水端密封后固定在卷轴上。
卷轴采用直径 ３０ ｃｍ、长 ６．３ ｍ 的钢管制成，沿钢管纵
向割开一道宽 ３ ｃｍ 的缝，缝边沿各焊一根直径 ６ ｃｍ
的钢管。先将坝体入水端套在一根直径 ６ ｃｍ 的钢管
２５２ ６４．８ ２７ ５６．２ ２１ １ ２３１ ５ ２１８ １ ２７１ ３．２ × １０ － ３ ０．０５８
３３５ ≥１４ ≥４００ ≥１４ ≥４００ ≥５０
方 究作通向收方Ｅｍ者信为稿向ａ简作水日为ｉｌ：介者利期水ｆａ：：工：利ｎ２朱房ｇ０程工ｍ１长敏ｉ５建程ｎ河（８设与９１０（０９２８与工８１＠９９０生程—６５１６６态管）—３，．水理）女ｃ，ｏ利。ｍ，男山。，东山枣东庄聊人城，人助，理高工级程工师程，师研，究研
【 灌溉排水】
充浆自展式壅水挑溜坝试验研究
朱长河１，王 伟２，胡耀文１，房 敏１
（１．聊城市黄河河务局，山东 聊城 ２５２０００；２．聊城市黄河工程局，山东 聊城 ） ２５２０００
摘 要：跨流域调水和农业灌溉用水需求与黄河来水之间的矛盾日益突出，为保证必要的引水流量，需要在黄河河道内
修做壅水挑溜坝。用聚乙烯和丙纶长丝材质修做快、投资少Leabharlann Baidu便于拆除的内外双管坝体并进行了试验，介绍了充浆自展
·１４１·
人 民 黄 河 ２０１６ 年第 １ 期
３ 试验场地选择
根据引黄济津、济淀修做挑溜坝的经验及建坝位 置，并经现场勘测，确定修建的新材料坝位于黄河右岸 ２ 号挑溜坝上游 １３０ ｍ 处。坝体修做后，能起到一定 的挑溜作用，便于下游挑溜坝的修做。坝体入水时方 向与黄河主溜线垂直，展开后经主溜冲击，与岸边线的 夹角约为 ６０°，坝体在水中长度约为 ８０ ｍ。
式壅水挑溜坝的修做、运行与拆除方法，探讨了新材料坝实施的可行性和挑溜效果，分析了坝体修做和运行存在的问题，
试验表明，该坝有明显的阻水挑溜作用。
关键词：挑溜坝；新材料；挑溜；壅水；黄河
中图分类号： ； 文献标志码： ： ＴＶ８３ ＴＶ８８２．１
Ａ ｄｏｉ １０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１６．０１．０３７
固定在卷轴上的坝体自行展开，并逐步向河中间伸展、 进占，直至充浆完成，到达预设位置。充浆过程中，可 依靠卷轴两端的长绳掌握坝体滚动的方向，保证坝体 基本沿垂直主溜线的方向伸展（见图 ３）。
４ 试验实施过程
４．１ 充浆管封口、打卷、运输
图 ２ 水深与距右岸距离对应关系
坝体充浆管体积和质量较大，且为柔性材料，需要
１ 研究背景
位山引黄闸是黄河下游山东省聊城市东阿县境内 的 一 座 大 型 自 流 引 水 闸，引 水 流 量 受 黄 河 来 水 影 响［１］。该闸始建于 １９５８ 年，现在有 ８ 孔引水闸门和 东、西两条引水渠道，设计引水流量 ２４０ ｍ３ ／ ｓ。该闸除 了提供 ３６ 万 ｈｍ２ 耕地的灌溉用水外［２］，还担负着在 紧急情况下向河北、天津的供水任务。１９８１ 年和 １９８２ 年两次向天津送水 ４．９ 亿 ｍ３， — １９９３ ２０１５ 年共 ２０ 次 向河北累计输水 ５８ 亿 ｍ３。位山引黄闸解决了位山灌 区的农业灌溉需求，缓解了河北、天津两省（市）的工 农业生产和人民生活用水紧张的状况［３］。
年 月 ， ２０１６ １ ＹＥＬＬＯＷ ＲＩＶＥＲ Ｊａｎ． ２０１６
表 １ 坝体内管、外管指标检测结果
检项测目
坝外体管
坝内体管
单位面积质量／ （ｇ·ｍ－２） 拉伸强度（纵向）／ （ｋＮ·ｍ－１）
伸长率（纵向）／ ％ 拉伸强度（横向）／ （ｋＮ·ｍ－１）
伸长率（横向）／ ％ 梯形撕裂强度／ Ｎ ＣＢＲ 顶破强度 ／ Ｎ 刺破强度／ Ｎ 渗透系数／ （ · ｃｍ ｓ－１） 等效孔径／ ｍｍ
黄河灌溉用水一般发生在 —３ ９ 月，其中 —３ ６ 月 占总引水量的一半以上［４］。为了避开引黄灌溉用水 期，引黄济津、济淀或济冀等跨流域调水一般安排在 １０ 月底到次年 ３ 月、４ 月。引黄用水量较大的月份都 处在黄河的非汛期。黄河调水调沙以来，山东段引黄 闸引水的主要影响因素是黄河用水需求量的增大、河 道来水量的减少和渠道的淤积［５］。位山灌区输水工 程属于渠中自流沉沙式，淤积上延加快了输沙渠的泥 沙淤积［６］，当黄河来水流量小于 ５００ ｍ３ ／ ｓ 时，位山闸 引水流量很难满足调水的实际需要，需要改善涵闸引 水条件［７］。除对渠道进行清淤外，人为壅水提高引水 水位、改变黄河溜势也会对引水起到极大促进作用。 壅水挑溜坝的传统结构是柳石草埽结构，其修做投资 大、难度大、速度慢，且完成调水任务后要将坝体拆除， 费工费时。因此，一种既能满足在枯水期顺利壅水引 水，又能在引水结束后方便快速拆除的新坝型值得 研究。
通过充浆自展式壅水挑溜坝试验，笔者探究了利
用新技术、新材料快速修做壅水挑溜坝的可行性。
２ 试验材料
参照山东黄河河务局从美国引进的安快坝新型材 料［８］，经过对国内生产土工材料的厂家进行实地调 研，决定选用无锡市顺安土工材料有限公司生产的土 工合成材料制作坝体充浆袋。
坝体充浆袋由内管、外管和一块襟布组成，内管由 三幅宽 ４ ｍ、厚 ０．３５ ｍｍ 的聚乙烯塑料布经热压机热 压粘接而成，长度为 １００ ｍ；外管由三幅丙纶长丝材料 织成的土工布缝合而成，长度与内管相等，外管为双 层；襟布材料与外管相同，宽度为 ４．２ ｍ，单层，长度与 坝体长度相等，襟布一端与坝体外管缝合在一起，用于 坝体定位。坝体总长 １００ ｍ，预计河道内壅水坝段长 度为 ８０ ｍ。坝体内管、外管指标见表 １。
借助机械搬运，同时为便于充浆后充浆管自动展开，需
要制作卷轴，将充浆管入水端密封后固定在卷轴上。
卷轴采用直径 ３０ ｃｍ、长 ６．３ ｍ 的钢管制成，沿钢管纵
向割开一道宽 ３ ｃｍ 的缝，缝边沿各焊一根直径 ６ ｃｍ
的钢管。先将坝体入水端套在一根直径 ６ ｃｍ 的钢管
２５２ ６４．８ ２７ ５６．２ ２１ １ ２３１ ５ ２１８ １ ２７１ ３．２ × １０ － ３ ０．０５８
３３５ ≥１４ ≥４００ ≥１４ ≥４００ ≥５０
方 究作通向收方Ｅｍ者信为稿向ａ简作水日为ｉｌ：介者利期水ｆａ：：工：利ｎ２朱房ｇ０程工ｍ１长敏ｉ５建程ｎ河（８设与９１０（０９２８与工８１＠９９０生程—６５１６６态管）—３，．水理）女ｃ，ｏ利。ｍ，男山。，东山枣东庄聊人城，人助，理高工级程工师程，师研，究研
【 灌溉排水】
充浆自展式壅水挑溜坝试验研究
朱长河１，王 伟２，胡耀文１，房 敏１
（１．聊城市黄河河务局，山东 聊城 ２５２０００；２．聊城市黄河工程局，山东 聊城 ） ２５２０００
摘 要：跨流域调水和农业灌溉用水需求与黄河来水之间的矛盾日益突出，为保证必要的引水流量，需要在黄河河道内
修做壅水挑溜坝。用聚乙烯和丙纶长丝材质修做快、投资少Leabharlann Baidu便于拆除的内外双管坝体并进行了试验，介绍了充浆自展
·１４１·
人 民 黄 河 ２０１６ 年第 １ 期
３ 试验场地选择
根据引黄济津、济淀修做挑溜坝的经验及建坝位 置，并经现场勘测，确定修建的新材料坝位于黄河右岸 ２ 号挑溜坝上游 １３０ ｍ 处。坝体修做后，能起到一定 的挑溜作用，便于下游挑溜坝的修做。坝体入水时方 向与黄河主溜线垂直，展开后经主溜冲击，与岸边线的 夹角约为 ６０°，坝体在水中长度约为 ８０ ｍ。
式壅水挑溜坝的修做、运行与拆除方法，探讨了新材料坝实施的可行性和挑溜效果，分析了坝体修做和运行存在的问题，
试验表明，该坝有明显的阻水挑溜作用。
关键词：挑溜坝；新材料；挑溜；壅水；黄河
中图分类号： ； 文献标志码： ： ＴＶ８３ ＴＶ８８２．１
Ａ ｄｏｉ １０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１６．０１．０３７
固定在卷轴上的坝体自行展开，并逐步向河中间伸展、 进占，直至充浆完成，到达预设位置。充浆过程中，可 依靠卷轴两端的长绳掌握坝体滚动的方向，保证坝体 基本沿垂直主溜线的方向伸展（见图 ３）。
４ 试验实施过程
４．１ 充浆管封口、打卷、运输
图 ２ 水深与距右岸距离对应关系
坝体充浆管体积和质量较大，且为柔性材料，需要
１ 研究背景
位山引黄闸是黄河下游山东省聊城市东阿县境内 的 一 座 大 型 自 流 引 水 闸，引 水 流 量 受 黄 河 来 水 影 响［１］。该闸始建于 １９５８ 年，现在有 ８ 孔引水闸门和 东、西两条引水渠道，设计引水流量 ２４０ ｍ３ ／ ｓ。该闸除 了提供 ３６ 万 ｈｍ２ 耕地的灌溉用水外［２］，还担负着在 紧急情况下向河北、天津的供水任务。１９８１ 年和 １９８２ 年两次向天津送水 ４．９ 亿 ｍ３， — １９９３ ２０１５ 年共 ２０ 次 向河北累计输水 ５８ 亿 ｍ３。位山引黄闸解决了位山灌 区的农业灌溉需求，缓解了河北、天津两省（市）的工 农业生产和人民生活用水紧张的状况［３］。