Maßgeschneiderter aufblasbarer Kofferdamm, aufblasbarer Kofferdamm, Stahl-aufblasbarer Kofferdamm

Airbag (aufblasbarer Kern): Aus hochfestem, verstärktem Gummi (z. B. EPDM oder Neopren) hergestellt, mit mehreren Lagen Fasergewebe (Nylon oder Polyester) für Reißfestigkeit und Druckbeständigkeit. Er dient als "Energiequelle" zum Anheben der Stahlschilde, mit einem Entwurfsdruck von 0,15–0,3 MPa, um dem Wasserdruck stromaufwärts standzuhalten.

Stahlschildplatten: Modulare starre Platten (gewöhnlich Q235 oder Edelstahl), die vertikal auf dem Airbag installiert sind. Sie bilden die Hauptwasserhaltende Oberfläche, mit einer Dicke von 8–12 mm (angepasst an das Projektmaßstab), um Wasserstoß und treibende Trümmer (z. B. Baumstämme, Eis) zu widerstehen. Die Platten sind über wasserdichte Dichtungen verbunden, um Leckagen zu verhindern.

Aufblas-/Entlüftungssystem: Enthält einen Luftkompressor, Drucksensor, Steuerventil und Rohrleitungsnetzwerk. Es passt den Luftdruck im Airbag automatisch anhand des Wasserstands an – gewährleistet ein stabiles Anheben der Schilde und ermöglicht eine schnelle Entlüftung für die Hochwasserableitung. Ein manuelles Backup-System ist auch für Notfälle ausgestattet.

Wasserspeicherung (Aufblasmodus): Wenn Wasserspeicherung oder Wasserstandsregulierung erforderlich ist, pumpt der Luftkompressor Druckluft in den Airbag. Wenn sich der Airbag ausdehnt, drückt er die Stahlschilde entlang von Führungsschienen nach oben, bis sie eine kontinuierliche vertikale Barriere bilden. Die Schilde blockieren das Wasser stromaufwärts, und der Innendruck des Airbags gleicht den Wasserdruck aus, um die Stabilität aufrechtzuerhalten.

Hochwasserableitung (Entlüftungsmodus): Bei starken Regenfällen oder Hochwasser öffnet das Steuersystem Entlüftungsventile, um Luft aus dem Airbag abzulassen. Der Airbag entlüftet sich, und die Stahlschilde senken sich unter der Schwerkraft (und dem Wasserdruck stromabwärts) bis sie bündig mit dem Flussbett liegen – die natürliche Wasserstraße wird wiederhergestellt und die Hochwasserableitungskapazität maximiert.

Präzise Regulierung: Durch die Anpassung des Drucks im Airbag kann die Höhe der Sperre feinjustiert werden (z. B. teilweises Anheben), um einen minimalen Abfluss stromabwärts für ökologische Bedürfnisse (z. B. Schutz von aquatischen Lebensräumen) oder Bewässerung aufrechtzuerhalten.

Überlegene Schlagfestigkeit: Die starren Stahlschilde widerstehen Schäden durch schnell fließendes Wasser (bis zu 3–5 m/s) und treibende Trümmer – das Problem, dass Gummidämme leicht gerissen oder durchstochen werden, wird gelöst.

Schnelle Reaktion auf Hochwasser: Die vollständige Entlüftung (und das Absenken der Schilde) dauert nur 5–15 Minuten (je nach Sperrenlänge), viel schneller als bei Gummidämmen (30–60 Minuten für die Entlüftung) oder Betondämmen (die nicht abgesenkt werden können). Dies minimiert die Hochwasserrisiken stromaufwärts.

Geringe Wartungskosten: Der Airbag wird durch die Stahlschilde geschützt, was die Exposition gegenüber UV-Strahlung, Sedimentabrasion und biologischer Korrosion verringert. Die jährliche Wartung besteht hauptsächlich aus der Überprüfung der Luftdichtigkeit und der Reinigung der Schilde – die Kosten sind um 40–60 % geringer als bei Gummidämmen.

Lange Lebensdauer: Die Stahlschilde (mit korrosionsschützender Beschichtung, z. B. Feuerverzinkung) und der hochwertige Gummiairbag haben eine Entwurfslebensdauer von 25–30 Jahren, länger als Gummidämme (15–20 Jahre) und vergleichbar mit kleinen Betondämmen.

Flexible Anpassbarkeit: Modulare Schilde ermöglichen die Anpassung an Flüsse unterschiedlicher Breiten (von 10 m bis über 100 m) und Geländeformen (z. B. unebene Flussbetten). Sie kann auch mit ökologischen Merkmalen (z. B. Fischpassagen) integriert werden, um aquatische Ökosysteme zu schützen.

Flussregulierung: In natürlichen Flüssen installiert, um den Wasserstand zu stabilisieren, Flussbetterosion zu verhindern und den ökologischen Abfluss aufrechtzuerhalten – von entscheidender Bedeutung für Flussrestaurierungsprojekte (z. B. Behandlung von städtischen schwarz-geruchigen Flüssen).

Hochwasserschutz: In städtischen oder ländlichen Hochwassergefährdeten Gebieten (z. B. stromabwärts von kleinen Stauseen) eingesetzt, um temporäre Hochwassersperren zu bilden. Die schnelle Entlüftung gewährleistet die rechtzeitige Ableitung im Notfall.

Landschafts- und städtische Gewässer: In künstlichen Seen, Feuchtgebietsparks oder Uferbereichen eingesetzt, um den Wasserstand zu kontrollieren – ein ästhetisches Wasserspiegelniveau für Freizeitaktivitäten (Bootfahren, Angeln) aufrechtzuerhalten und städtische wassernahe Räume zu verbessern.

Bewässerung und Wasserversorgung: In Bewässerungskanälen oder kleinen Stauseen eingesetzt, um Wasser in Trockenzeiten zu speichern und ausreichend Wasser für landwirtschaftliche Flächen sicherzustellen (insbesondere in ariden oder semiariden Regionen).

Hilfsanlagen für Wasserkraftwerke: Als Hilfsstrukturen in kleinen Wasserkraftwerken eingesetzt, um den Wasserstand stromaufwärts anzupassen, den Wasserspiegelunterschied (Höhendifferenz) zu erhöhen und die Stromerzeugungseffizienz zu verbessern.

Installation: Die Sperre erfordert eine einfache Betonfundament (niedrigere Kosten als Betondämme) und modulare Montage – die Bauzeit wird auf 1–3 Monate (für eine 50-m-Sperre) verkürzt, 50 % schneller als bei herkömmlichen starren Dämmen.

Betrieb: Mit einem intelligenten Steuersystem (PLC + Fernüberwachung) ausgestattet, kann sie einen unbemannten Betrieb realisieren. Betreiber können die Sperrenhöhe über eine Mobile App oder einen Steuerraum einstellen, was den Arbeitsaufwand reduziert.

Umweltschutz: Der Gummiairbag verwendet ungiftige, biologisch abbaubare Materialien, und der geringe CO2-Fußabdruck der Sperre (keine großflächige Erdbewegung) entspricht den Standards für umweltfreundliche Ingenieurwesen.