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防洪神器——铝合金防洪墙

矿冶园订阅号2019-06-12 12:23:02

防洪神器——铝合金防洪墙

“我曾经以为在长沙这座城市,有套房,有辆车,生活就会靠谱一些。直到今天,这座城市告诉我,我还缺条船——我带上你,你带上船,来场说走就走的旅行吧。去岳麓山看海景,去橘子洲冲浪,去桐梓坡捉鱼,去世界之窗潜水,只要心中有海,哪里都是马尔代夫。风里雨里,长沙等你……”

近几日连降大到暴雨,让湖南省会长沙成了名副其实的“水城”。其中橘子洲景区在7月1日晚7点左右已被洪水“穿洲”,形似一艘巨型“航母”。

从航拍画面可以看到,洪水已经穿过橘子洲,而湘江沿岸很多树木也被洪水淹没。整个橘子洲,包括景区中心地带已经汪洋一片,与东西侧的江水连成一片,观景台几乎全被淹没。据报道,截至7月2日早晨6:30,湘江长沙站水位已到39.22米,超过了1998年的历史最高水位39.18米,抗洪救灾的抢险任务几天几夜接连不断,而长沙标志性的有名景区--橘子洲的灾情更是扣人心弦,让人惶恐不安。在常见的洪涝灾害中,防洪的主要方法有防洪墙和沙袋两种。在国内,沙袋仍是最常见的抗洪主力军,能适应复杂的地形,灵活性强,但更适用于截口堵库抢险;而自去年德国 “防洪神器”在多次抗洪中成功应用后,防洪墙开始广泛进入大众视野,在洪水位较高的重灾区,或重要的人文景观的防护,用防洪墙使城市堤防加高则效果更好。

橘子洲处于湘江中心,四面环水,砂石土砾较少,其实可以依靠新式的防洪神器——可拆卸式铝合金防洪墙。可拆卸式铝合金防洪墙由国内一家公司于去年8月份研制成功,今年4月份在福建省福州市闽江下游南港农大洪塘段防洪排涝工程试点成功并投入使用。除此之外还推广到各路段下穿涵洞、龙峰河引流工程及福州市部分小区的防洪工程,防洪效果良好。

资料显示,该可拆卸式铝合金防洪墙高1m左右,为三片组合式结构,每片高0.33m,长3.6m,重约30公斤,轻巧便携。三片铝合金板之间采用潜艇使用级别的密封胶条,密封性能较好。据悉,铝合金板采用高强度铝合金制造,防洪墙之间由水泥桩或铝合金立柱相互连接在试验阶段,一平方米的铝合金板可抵御500公斤的洪水冲击力,防洪能力较强,且铝合金防洪墙在屡次使用中体现出多种优势:挡水可靠、装卸便捷、轻便美观、占地小、可反复使用等,应用于橘子洲这样缺少土料和沙袋的景区,既防洪又美观。

制造该防洪板的主要原料为铝土矿,而我国是一个拥有铝土矿资源的大国,资源丰富,分布广泛,且主要集中在广西、山西、山东、河南,贵州等省份及自治区。与国外软铝石资源不同,中国的铝土矿大多属于一水硬铝石型铝土矿,主要矿物组成为一水硬铝石、高岭石,其次为伊利石或叶腊石,具有高铝、高硅、铝硅比低的特点。

主要省份及自治区铝土矿储量(单位:万吨)

主要省份及自治区铝土矿的主要成分特征

氧化铝生产方法大致分为热法、酸法、碱法和酸碱联合法,我国传统的氧化铝生产方法主要为碱法,其中混联法和烧结法应用最为广泛,与拜耳法相比,其能耗高,成本高,工艺复杂,生产技术装备落后,无力面对国内紧张的市场和国际氧化铝低成本的冲击。

碱法生产氧化铝的原则流程

纯铝质软而硬度低,延展性、导电性较好。在纯铝当中加入金属元素可生产出不同性能用途的铝合金。

铝及铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。

其中变形铝合金按合金性能和用途可分为工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合金及特殊铝合金等。

高强度铝合金一般是指以铝锌镁铜铝合金为系列的超硬高强铝合金,其抗拉强度大于480MPa,主要分为压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。

用于制造承受较大载荷的航空、航天及其他机械构件的铸造铝合金,大致可分为两种类型:一类是以Al-5Cu为基的固溶体型合金,(Al-Cu-Mn-Ti,Al-Cu-Mn-Cd,Al-Cu-Mg-Ag),具有高强度、高塑性和高韧性的特点,拉伸强度可达440~500MPa,但其抗腐蚀性能较差;另一类是以Al-7Si为基的亚共晶型合金(Al-Si-Mg,Al-Si-Cu-Mg),兼有较高的强度(σb280-320MPa)和良好的铸造工艺性能。高强度铸造铝合金需严格控制杂质含量,控制熔铸及热处理工艺,才能生产高强度优质铸件。

防洪神器——可拆卸式铝合金防洪墙采用高强度铝合金。对于四周环水,需要抵御巨大洪水冲击的橘子洲来说,铝合金防洪墙的防洪能力据说要比普通沙袋的防洪能力强,同时可大大节约抗洪抢险时间。

目前,这种铝合金防洪墙实际上并未在国内广泛投入使用,实际效果尚未得到十分精确的验证,因此目前也有很多人对其持质疑态度。当然,相较于任由如今橘子洲变成“一搜沉没的航母”,倘若将来这种高强度、防洪面积大的铝合金防洪墙能被广泛运用并发挥较好的防洪效果,倒也真不失其“防洪神器”之美誉。


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采编/区星

编辑/李桓

审核/王玉良