防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝的制作方法

本发明一种消能二级坝，尤其是一种防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝。

背景技术：

随着经济的发展，在严寒干旱地区河道中上游采沙越来越多，采沙量的日益增多，改变了河势、打破了河床原来的冲淤平衡，减小甚至完全截断了下游河道的泥沙补充量，特别是在多级橡胶坝景观河道泄水的下游河段，使得下游河道的来水为无泥沙的清水，在大泄量的清水作用下，以细颗粒或粉细沙为主的河床下切严重，致使原河道两岸堤防基础裸露、垮塌严重。如某公路大桥下游河道采沙严重，致使采沙坑上游3.5km远的高速公路大桥桩基础(埋深10m)被冲出变形危及高速路的通行安全；某景观河下游5.0km的河道因上游20km的河道近8年新增加了6个沙石料采沙场和三道拦砂坝，致使景观河下游河道再无高含沙水流出现，多年下泄的洪水经过多个采沙坑的沉淀和拦砂坝的拦截，下泄至景观河下游河道处的水流为无泥沙的清水，常年受清水淘刷破坏，以细颗粒为主的砂砾石河床下切2-3m，该处河道两岸的堤防基础多处裸露甚至被冲毁，堤防砼边坡垮塌严重。

为治理河床下切严重导致的水工建筑物破坏措施通常采用拆除变形或垮塌的建筑物，如重新修建或加固高速公路桩基础，拆除垮塌砼边坡，恢复变形或垮塌的砼边坡，然后加深砼边坡基础或在河道修建砼重力墙式拦河坝等，但是这些措施不但耗资巨大，而且工期长、效果差，受季节性洪水的影响大，对工程的施工组织要求高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝，通过人工修建的多曲拱形透水台阶式消能二级坝，改变河道河底纵坡，减少下泄水流的流速，增加下泄浑水中泥沙的沉积量，减少河道下切，稳定了河床，保护河流的生态环境。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝，在两侧河道岸坡和河道河底上分别依次铺设苇子板和格宾石笼，在河道上建造格宾网多曲拱形坝体，格宾网多曲拱形坝体包括顺水流方向依次设置的钢筋网、透水土工布、苇子板、台阶状块石，在河道河底上格宾网多曲拱形坝体前设有防止格宾网多曲拱形坝体坝脚淘刷破坏的格宾网齿槽和防止河水冲刷破坏河道河底的竖向苇子板，在格宾网多曲拱形坝体后的河道河底上设置有尾坎。

所述格宾网多曲拱形坝体高度根据河床调整纵坡要求而定。

苇子板和格宾石笼顺水流方向长度为15.0m～20.0m，其中格宾网多曲拱形坝体坝坝前长度为2.0m～2.5m。

所述台阶式块石顺水流方向长度视格宾网多曲拱形坝体与河床落差消能长度确定；台阶末端高度高于河道河底至少0.5m，根据河床床底砂砾石的耐冲刷情况而定。

所述格宾网齿槽深度≥1.5m。

所述尾坎高度≥1.5m，距离格宾网多曲拱形坝体≥10m。

所述格宾网多曲拱形坝体为多个，坝体的高度、数量和坝体之间的距离视河床纵坡改变需求设定。

本发明的有益效果：该坝体利用曲线坝体，增大了河流的溢流前沿，保证了河道的正常行洪，并且通过透水坝体能够使受冲刷河道能够增加泥沙沉积量，增加河床建筑物基础的埋深，稳定了河床，减少该段河道的纵坡，减少下泄水流的流速，减小河床下切，保护了河道的生态环境。

附图说明

图1是本发明的防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的防止河道下切破坏的多曲拱形透水台阶式消能二级坝，，在两侧河道岸坡1和河道河底2上分别依次铺设苇子板3和格宾石笼4，在河道上建造格宾网多曲拱形坝体，格宾网多曲拱形坝体包括顺水流方向依次设置的钢筋网5、透水土工布6、苇子板8、台阶状块石7，在河道河底2上格宾网多曲拱形坝体前设有防止格宾网多曲拱形坝体坝脚淘刷破坏的格宾网齿槽11和防止河水9冲刷破坏河道河底2的竖向苇子板10，在格宾网多曲拱形坝体后的河道河底2上设置有尾坎12。

所述格宾网多曲拱形坝体高度根据河床调整纵坡要求而定。

所述苇子板3和格宾石笼4顺水流方向长度为15.0m～20.0m，其中格宾网多曲拱形坝体坝坝前长度为2.0m～2.5m。

所述台阶式块石7顺水流方向长度视格宾网多曲拱形坝体与河床落差消能长度确定；台阶末端高度高于河道河底2至少0.5m，根据河床床底砂砾石的耐冲刷情况而定。

所述格宾网齿槽11深度≥1.5m。

所述尾坎12高度≥1.5m，距离格宾网多曲拱形坝体≥10m。

所述格宾网多曲拱形坝体为多个，坝体的高度、数量和坝体之间的距离视河床纵坡改变需求设定。

具体地说，该坝体能够稳定河床，减少该段河道的纵坡，减少下泄水流的流速，使受冲刷河道能够增加泥沙沉积量，增加河床建筑物基础的埋深，减小河床下切。格宾网多曲拱形坝体高度高于河水水面0.5m～1.0m，所述块石7顺水流方向长度≥2.5m。

下面进行详细说明，本实施例中，根据以下步骤进行施工：首先在河道的适当位置设置多曲拱形透水台阶式消能二级坝，坝的高度、数量和坝体之间的距离视河床纵坡改变需求设定；在坝体上下游河岸坡设置苇子板和格宾石笼护坡，在坝体坝脚设置防淘刷格宾石笼齿槽，修建坝体，包括格宾网成型，透水土工布的铺设，保护透水土工布的苇子板铺设，填筑块石，然后再坝后10.0m～15.0m位置修建尾坎，整个施工完成。

为了能够稳定河床，减少该段河道的纵坡，使受冲刷河道能够增加泥沙沉积量，减少河道下切，采用多曲拱形透水台阶式消能二级坝，在河道的适当位置设置多曲拱形透水台阶式消能二级坝，坝体设有透水土工布用于防止河道中细颗粒被带走，而坝体块石能使得水流顺利下泄，坝的高度、数量和坝体之间的距离视河床纵坡改变需求设定，曲线型坝体增加了河道溢流前沿，使相同河宽坝体的单宽流量降低，也就降低了相同坝高下泄水流的动能，减少了下泄水流的冲刷破坏力同时透水坝用于减少下泄水流的流速，增加下泄浑水中泥沙的沉积量，沉积量的增多使河道河床面的抬升，增加了河床建筑物基础的埋深，减小下泄水流的流速，缓解河床下切程度。尤其适用于严寒干旱地区。

该坝体通过透水坝体的透水性减少了相同河宽坝体的泄水单宽流量，也就减少了下泄水流对坝后的冲刷力和破坏力，台阶式坝体降低了下泄水流的高差，减少了下泄水流对河床的动能和流速水头，减轻了下泄水流下一级台阶或河床的冲刷破坏力，透过的水流在下级透水坝顶(河底)形成了一定深度的水垫，能够抵消坝顶跌落水流对下游河床的冲击力。该坝体能够稳定河床，减少该段河道的纵坡，减少下泄水流的流速，使受冲刷河道能够增加泥沙沉积量，增加河床建筑物基础的埋深，减小河床下切。

上述的实例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容和台阶式透水消能的思想并据以实施，不能仅以本实例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰如材料的改变和结构的调整等，仍落在本发明的专利范围内。

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