大凌河南支发源于辽宁省建昌县, 北支发源于河北省平泉县, 南北两支汇合于辽宁省喀左县大城子镇。朝阳市位于大凌河中游。随着改革开放的不断深人、城市综合经济实力的不断增长,城市的环境问题已严重制约了城市的发展。大凌河流经朝阳市区, 为城市的环境美化提供了天然的条件。大凌河朝阳城区段人工湖工程是在大凌河河道上通过修建两座橡胶坝蓄起两片人工水面, 该水面宽400m, 长度4.0km绵延。该工程建成后将成为四海宾朋和朝阳市民娱乐、健身、观光和度假的好去处。

一、工程规模和布置
        本工程范围从左堤游道桩号〕一桩号十为人工湖水域。两岸为游道和带状公园。橡胶坝共设两座, 坝轴线桩号分别是上游橡胶坝为游道桩号, 下游橡胶坝为游道桩号底板高程分别为上游橡胶坝为, 下游橡胶坝为每座橡胶坝布置型式相同。橡胶坝坝袋高, 橡胶坝轴线垂直于河道, 总长为, 共分五跨每跨, 跨间设座中墩,墩厚为, 底板顺水流方向宽为, 底板厚, 上下游设齿墙以增强坝体抗滑稳定。底板沉陷缝间距。因橡胶坝建在圆砾基础上, 为减少水流对上游的冲刷, 在坝前采用钢筋混凝土铺盖, 长、厚、缝距为。坝下设钢筋混凝土结构的消力池, 全长。橡胶坝底板后与消力池前设长水平连接段, 厚为, 。消力池首段长为的陡坡, 余为水段, 厚为, 消力池末端设高为,宽为的尾坎。消力池水平段设直径为的排水孔排, 呈梅花型布置。下铺无纺布土工织物。
        为防止过坝水流的剩余能量冲刷河床, 在消力池下游设海漫。海漫总长为, 分两段布设, 前段长为采用铅丝石笼海漫, 厚,下铺厚砂砾垫层和早的复合土工膜。后段长为的铅丝石笼海漫, 石笼厚为, 下铺厚砂砾垫层和的复合土工膜。左右岸导墙采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙。

二、橡胶坝设计
2.1 坝袋设计
        考虑坝袋的充胀介质、坝袋用量等因素, 最后选定充水式、双锚线、堵头式坝袋结构形式。充分利用胶布的强度, 使坝袋有较短的周长, 选, 内压水头。根据薄膜理论计经向拉力。其纬向拉力在两端离岸墙一倍坝袋高范围内与经向压力相同为, 中部可按经向拉力的设计为八。按坝袋拉力大小, 选用二布三胶。内层胶厚为, 夹层胶为, 表层胶为, 骨架材料为锦纶帆布二层, 单层厚为设计胶布总厚度为。堵头胶布选用一布二胶, 坝袋径向强度为南, 纬向强度为。堵头与坝袋的交角处, 需加固处理, 在坝袋与底垫片之间, 夹一层海绵止水胶。
        选用坝袋胶布的经向强度为, 纬强度为。则安全系数“ 忍, 按《橡胶坝技术规范》要求计算值应大于以上, 完全满足强度要求。采用双锚线的坝袋, 分为坝袋有效周长和底垫片有效长度两部分。计算分别为和。坝袋和底垫片加工时, 需加上锚固所需长度, 实际周长坝袋周长, 底垫片周长, 。单个坝袋的充水容积衬。则每座橡胶坝坝袋的总充水量衬。
2.2 坝袋锚固设计
        坝袋常用的锚固结构型式大致有螺栓压板锚固、楔块挤压锚固及胶囊充水锚固等。根据朝阳大凌河水质污染情况, 以及就地取材加工方便等条件, 确定选用经济耐久的楔块挤压锚固型式。锚固槽尺寸为槽深, 槽宽, 凹槽深。压轴采用的钢管。
2.3 防渗设计
        根据库区实际地质情况, 和需要达到的防渗处理效果采用沿湖两岸高压喷射灌浆、湖底土工膜防渗和湖底铺粘土防渗三种防渗设计方案进行比较。经过综合分析及论证, 最后湖底防渗采用土工膜防渗方案。土工膜采用复合土工膜两布一膜, 表面采用圆砾保护层覆盖。圆砾保护层深冲刷区厚度为。一般冲刷区为, 淤积区为。东大桥上至东大桥下范围内为粘土防渗区, 粘土厚度为, 圆砾保护层厚度为。
2.4 充排水系统设计
        充水橡胶坝的充排水系统是由深井潜水泵、供水池、管道泵、阀门等组成。充水时, 通过水源井泵房内的深井潜水泵从井内抽水注人供水池, 利用供水池与橡胶坝的水位高差, 分别开启各个坝袋的阀门, 使水通过管路进人坝袋内。整个充水时间为。排水采用自排和强排相结合的方式。首先打开排水阀, 利用坝袋内水位与下游河道水位差实现自排。随着坝袋水的不断排出, 坝袋高度降低, 水位差逐渐减小, 直到水位差为零, 不能自排。启动一台排水管道泵强排,将水排人下游河道。排空时间为一。当遇洪水时, 为满足泄洪要求, 启动二台排水管道泵,以便迅速排出坝袋内的水。泄洪时间为为了节省管道, 把坝袋内充排水管道合二为一分别设阀门控制, 管径为。为保证坝袋运行安全, 在中墩和边墩设超压溢流管与坝袋内相通, 坝袋顶上装有两个排气阀, 保证超压排水和排除坝袋内空气。
2.5 安全运行及管理
        遵照橡胶坝设计中规定的设计挡水坝高运行, 严禁坝袋超高、超压运转, 以确保橡胶坝的安全。当充水至最大坝高时坝顶允许最大溢流水深·坝顶溢流时, 抓紧观测工作, 应严格避免坝袋发生较强振动。一旦在坝顶滥流时, 坝袋发生较强振动, 应加快进行充水或排水的速度,尽快调整坝高, 使坝袋避开共振区。对于五跨橡胶坝的运行中, 应尽量避免由于运行不当, 造成对下游河床冲刷, 因此在运行时, 首先应充水进人左右岸两坝袋, 最后充水人中间孔的坝袋需将橡胶坝放空坍平时, 应首先放空中间孔, 最后放空两岸坝袋如在运行中需将橡胶坝袋错开坍平时, 因先坍平的坝袋通过水量较大, 抬高了下游足水, 后放平的坝袋则不易坍平, 应根据在工程的运行中, 总结经验, 掌握运行规律, 制定切实可行的操作规程。朝阳大凌河橡胶坝地处较寒冷地区, 因冰冻易使运行中的橡胶坝破坏。故冬季不宜使用, 应坍平越冬, 在冰冻期前应放空坝袋, 将坝袋内和管路中积水排空。若在冬季需充坝挡水时, 要降低坝高运行, 并注意在结冰期运用不能调节坝高, 只有待坝袋内冰凌溶解后, 才可充胀或坍坝, 以保证不致破坏坝袋而安全运行。

结语
        在朝阳市大凌河整治工程中应用橡胶坝技术, 既开发了市区河道的游乐资源, 又美化了环境, 对改善生态环境, 促进沿河景观建设起到很大作用。总之, 橡胶坝技术已日趋成熟, 该技术具有工期短、投资省、景观美等特点, 已日益被各地水利工程建设所采用。