本發(fā)明屬于水利設(shè)施應(yīng)急泄洪，具體涉及用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤。

背景技術(shù)：

1、中小型水庫(kù)擋水壩在汛期采用了新型的應(yīng)急擋水子堤，應(yīng)急擋水子堤從過去傳統(tǒng)的土堤逐漸向鋼結(jié)構(gòu)、橡膠體和新型化學(xué)材料組合結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。但應(yīng)急擋水子堤并沒有配套的溢洪道，安全隱患大，在夏季汛期一旦發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，易發(fā)生漫決?？购閾岆U(xiǎn)的環(huán)境要求應(yīng)急搶險(xiǎn)方法能夠盡可能的簡(jiǎn)單、快捷、高效；操作起來(lái)能夠盡可能的輕便，盡量降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)還要盡可能的成本低。因此亟需對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)急擋水子堤的泄洪道結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便安裝、安全可靠性強(qiáng)、可提高擋水壩高度、泄洪時(shí)對(duì)壩體基本無(wú)沖擊的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，包括沿?fù)跛畨伍L(zhǎng)度方向設(shè)置的擋水子堤，擋水子堤上開設(shè)有泄洪口，泄洪口處連接有沿?fù)跛畨伪乘嬖O(shè)置的柔性泄洪道，柔性泄洪道內(nèi)均勻間隔設(shè)有若干個(gè)雍水消能坎，柔性泄洪道下端口處設(shè)有裝有拋石的防沖格賓網(wǎng)石籠。

3、擋水子堤包括若干個(gè)均勻間隔布置的擋水支座，擋水支座通過扎入擋水壩內(nèi)的錨固鋼釬固定設(shè)在擋水壩上，每個(gè)擋水支座上均豎向固定設(shè)有一根擋水桿，所有的擋水桿的迎水側(cè)鋪設(shè)有浮力壩，浮力壩下側(cè)向迎水側(cè)延伸并鋪設(shè)在擋水壩頂面。

4、柔性泄洪道包括左右對(duì)稱設(shè)置的兩道導(dǎo)流翼墻，擋水壩背水面鋪設(shè)有位于兩道導(dǎo)流翼墻之間的防護(hù)層墊布，防護(hù)層墊布上部穿過泄洪口并延伸固定到擋水壩迎水側(cè)頂面。

5、每道導(dǎo)流翼墻均包括若干個(gè)沿?fù)跛畨伪乘孀陨隙乱来卧O(shè)置的若干個(gè)導(dǎo)流支座，每個(gè)導(dǎo)流支座均通過扎入擋水壩內(nèi)的定位鋼釬固定在擋水壩背水面上，每個(gè)導(dǎo)流支座上均豎向設(shè)有一根導(dǎo)流支桿，每個(gè)導(dǎo)流支座上沿水平方向固定設(shè)有壓在防護(hù)層墊布上的橫向壓桿，橫向壓桿內(nèi)端設(shè)有縱向壓桿，橫向壓桿上方和導(dǎo)流支桿內(nèi)側(cè)之間設(shè)有l(wèi)型導(dǎo)流布，l型導(dǎo)流布上部固定連接在導(dǎo)流支桿上，左側(cè)導(dǎo)流翼墻的l型導(dǎo)流布右側(cè)與右側(cè)導(dǎo)流翼墻的l型導(dǎo)流布左側(cè)之間通過纜繩連接為一體；左側(cè)的l型導(dǎo)流布與泄洪口左側(cè)的浮力壩對(duì)應(yīng)連接，右側(cè)的l型導(dǎo)流布與泄洪口右側(cè)的浮力壩對(duì)應(yīng)連接。

6、導(dǎo)流支桿外側(cè)上部設(shè)有連接環(huán)，左側(cè)的所有的連接環(huán)之間以及右側(cè)的所有的連接環(huán)之間分別通過一根鋼纜串聯(lián)為一體，每根鋼纜最上端均連接有一根錨樁，錨樁植入到擋水壩頂面內(nèi)部。

7、擋水壩前側(cè)沿長(zhǎng)度方向開挖有一條矩形長(zhǎng)槽，防護(hù)層墊布前側(cè)沿矩形長(zhǎng)槽的內(nèi)壁設(shè)置在矩形長(zhǎng)槽內(nèi)，防護(hù)層墊布在矩形長(zhǎng)槽內(nèi)填充有壓布碎石。

8、每個(gè)雍水消能坎均包括設(shè)置在l型導(dǎo)流布的水平部分上方的防水帆布，防水帆布為上窄下寬的等腰梯形，防水帆布上側(cè)邊折彎通過螺釘及t型壓板固定壓接到橫向壓桿和縱向壓桿上，防水帆布下側(cè)邊向上彎曲并通過吊繩連接在導(dǎo)流支桿上；在相鄰兩個(gè)雍水消能坎中，上部的雍水消能坎的防水帆布下端遮蓋住位于下部的雍水消能坎上端。

9、采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果：

10、1）在中小型水庫(kù)擋水壩頂部，在柔性泄洪道上端泄洪口的兩側(cè)，用浮力壩構(gòu)筑應(yīng)急擋水子堤，擋水子堤高度≤1.0米，擋水子堤擋水高度≤0.8米，從而提高擋水壩的整體高度。

11、2）在水庫(kù)的壩坡（擋水壩背水面），在鋪好土工防護(hù)層墊布的左右兩側(cè)，構(gòu)筑兩道擋水壩，作為臨時(shí)溢洪道的導(dǎo)流翼墻，確保從擋水壩溢出的洪水安全下泄。

12、3）從水庫(kù)漫溢出來(lái)的洪水沿應(yīng)急溢洪道下泄的過程中，對(duì)溢洪道兩側(cè)的導(dǎo)流翼墻以及鋪底的防護(hù)層墊布有很強(qiáng)的沖擊扯拽作用，因此，在溢洪道兩側(cè)的翼墻以及鋪底的防護(hù)層墊布的防沖穩(wěn)定設(shè)計(jì)是關(guān)系到整個(gè)柔性溢洪道能否安全泄洪的重中之重。

13、柔性溢洪道兩側(cè)的導(dǎo)流翼墻以及鋪底的防護(hù)層墊布的防沖穩(wěn)定設(shè)計(jì)：

14、第一、在溢洪道的口門（泄洪口），沿?fù)跛畨伍L(zhǎng)度方向挖一道溝，將防護(hù)層墊布的前端埋到溝里，確保防護(hù)層墊布上部的穩(wěn)定性。

15、第二、在水庫(kù)的壩坡上構(gòu)筑應(yīng)急溢洪道時(shí)，將擋水支座、橫向壓桿和縱向壓桿壓在防護(hù)層墊布的左右兩側(cè)，并用鋼釬扎入防護(hù)層墊布進(jìn)行固定。

16、第三、使用纜繩將左側(cè)的l型導(dǎo)流布和右側(cè)的l型導(dǎo)流布對(duì)應(yīng)著聯(lián)結(jié)起來(lái)并拉緊，就像穿鞋帶那樣，使左右兩側(cè)的l型導(dǎo)流布連接為一體。

17、第四、在擋水壩壩頂柔性溢洪道的左右兩側(cè)，各構(gòu)筑一根錨樁，左右兩側(cè)各用一根鋼纜將導(dǎo)流支桿串連著錨固在壩頂?shù)腻^樁上，使所有的導(dǎo)流支桿均保持與壩坡垂直。

18、通過以上四個(gè)措施，確保應(yīng)急柔性溢洪道能夠防御住漫溢下泄的洪水對(duì)導(dǎo)流翼墻及鋪底防護(hù)層墊布的沖擊作用，從而保障安全和順利地完成水庫(kù)的漫溢泄洪。

19、4）洪水沿柔性溢洪道下泄的過程中，如果不受任何阻攔，下泄速度會(huì)越來(lái)越快，如果水庫(kù)壩體較高，水流傾瀉到壩底，流速可能會(huì)達(dá)到十幾米每秒，會(huì)有較大的的沖擊破壞作用，需要在溢洪道的底部構(gòu)筑堅(jiān)固的消力工程，這就需要較大的投資。如果在洪水下瀉的過程中增加幾道攔阻坎，減緩水流的下泄速度，就會(huì)大大降低水流的破壞作用，從而也就會(huì)相應(yīng)的降低消力工程的投資，為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了溢洪道“雍水消能坎”。

20、雍水消能坎是一塊等腰梯形防水帆布，上側(cè)用螺釘和t型壓板壓在橫向壓桿和縱向壓桿上，下側(cè)向上彎曲后采用吊繩吊掛在導(dǎo)流支桿上部，防水帆布下部形成一個(gè)柔性兜狀雍水坎，遲滯水流的下泄，消減洪水的破壞作用。

21、通過雍水消能坎逐級(jí)多次的雍水和跌水的過程后，下泄水流的動(dòng)能會(huì)被大大地削弱，待到溢洪道的底部其流速只有平滑下泄的25%，較之平滑下泄，溢洪道底部的消能工程可以大為簡(jiǎn)化，只需簡(jiǎn)單的防沖格賓網(wǎng)石籠就可以滿足安全需要，工程投資也可以大大降低。

22、綜上所述，本發(fā)明在中小型水庫(kù)防汛度汛過程中，利用浮力式擋水壩可快速構(gòu)筑應(yīng)急擋水子堤和漫溢式應(yīng)急溢洪道，實(shí)現(xiàn)中小型水庫(kù)超標(biāo)準(zhǔn)洪水快速泄洪的防御目的，確保水庫(kù)防汛行洪安全。本發(fā)明中的浮力壩、防護(hù)層墊布、防水帆布均為一次性使用，支架（擋水支座、擋水桿、導(dǎo)流支座、導(dǎo)流支桿、橫向壓桿和縱向壓桿）可重復(fù)循環(huán)使用，單次搶險(xiǎn)的成本低?？纱笠?guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：包括沿?fù)跛畨伍L(zhǎng)度方向設(shè)置的擋水子堤，擋水子堤上開設(shè)有泄洪口，泄洪口處連接有沿?fù)跛畨伪乘嬖O(shè)置的柔性泄洪道，柔性泄洪道內(nèi)均勻間隔設(shè)有若干個(gè)雍水消能坎，柔性泄洪道下端口處設(shè)有裝有拋石的防沖格賓網(wǎng)石籠。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：擋水子堤包括若干個(gè)均勻間隔布置的擋水支座，擋水支座通過扎入擋水壩內(nèi)的錨固鋼釬固定設(shè)在擋水壩上，每個(gè)擋水支座上均豎向固定設(shè)有一根擋水桿，所有的擋水桿的迎水側(cè)鋪設(shè)有浮力壩，浮力壩下側(cè)向迎水側(cè)延伸并鋪設(shè)在擋水壩頂面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：柔性泄洪道包括左右對(duì)稱設(shè)置的兩道導(dǎo)流翼墻，擋水壩背水面鋪設(shè)有位于兩道導(dǎo)流翼墻之間的防護(hù)層墊布，防護(hù)層墊布上部穿過泄洪口并延伸固定到擋水壩迎水側(cè)頂面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：每道導(dǎo)流翼墻均包括若干個(gè)沿?fù)跛畨伪乘孀陨隙乱来卧O(shè)置的若干個(gè)導(dǎo)流支座，每個(gè)導(dǎo)流支座均通過扎入擋水壩內(nèi)的定位鋼釬固定在擋水壩背水面上，每個(gè)導(dǎo)流支座上均豎向設(shè)有一根導(dǎo)流支桿，每個(gè)導(dǎo)流支座上沿水平方向固定設(shè)有壓在防護(hù)層墊布上的橫向壓桿，橫向壓桿內(nèi)端設(shè)有縱向壓桿，橫向壓桿上方和導(dǎo)流支桿內(nèi)側(cè)之間設(shè)有l(wèi)型導(dǎo)流布，l型導(dǎo)流布上部固定連接在導(dǎo)流支桿上，左側(cè)導(dǎo)流翼墻的l型導(dǎo)流布右側(cè)與右側(cè)導(dǎo)流翼墻的l型導(dǎo)流布左側(cè)之間通過纜繩連接為一體；左側(cè)的l型導(dǎo)流布與泄洪口左側(cè)的浮力壩對(duì)應(yīng)連接，右側(cè)的l型導(dǎo)流布與泄洪口右側(cè)的浮力壩對(duì)應(yīng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：導(dǎo)流支桿外側(cè)上部設(shè)有連接環(huán)，左側(cè)的所有的連接環(huán)之間以及右側(cè)的所有的連接環(huán)之間分別通過一根鋼纜串聯(lián)為一體，每根鋼纜最上端均連接有一根錨樁，錨樁植入到擋水壩頂面內(nèi)部。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：擋水壩前側(cè)沿長(zhǎng)度方向開挖有一條矩形長(zhǎng)槽，防護(hù)層墊布前側(cè)沿矩形長(zhǎng)槽的內(nèi)壁設(shè)置在矩形長(zhǎng)槽內(nèi)，防護(hù)層墊布在矩形長(zhǎng)槽內(nèi)填充有壓布碎石。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-5任一項(xiàng)所述的用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，其特征在于：每個(gè)雍水消能坎均包括設(shè)置在l型導(dǎo)流布的水平部分上方的防水帆布，防水帆布為上窄下寬的等腰梯形，防水帆布上側(cè)邊折彎通過螺釘及t型壓板固定壓接到橫向壓桿和縱向壓桿上，防水帆布下側(cè)邊向上彎曲并通過吊繩連接在導(dǎo)流支桿上；在相鄰兩個(gè)雍水消能坎中，上部的雍水消能坎的防水帆布下端遮蓋住位于下部的雍水消能坎上端。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了用于中小型水庫(kù)擋水壩的柔性應(yīng)急擋水泄洪堤，包括沿?fù)跛畨伍L(zhǎng)度方向設(shè)置的擋水子堤，擋水子堤上開設(shè)有泄洪口，泄洪口處連接有沿?fù)跛畨伪乘嬖O(shè)置的柔性泄洪道，柔性泄洪道內(nèi)均勻間隔設(shè)有若干個(gè)雍水消能坎，柔性泄洪道下端口處設(shè)有裝有拋石的防沖格賓網(wǎng)石籠。本發(fā)明在中小型水庫(kù)防汛度汛過程中，利用浮力式擋水壩可快速構(gòu)筑應(yīng)急擋水子堤和漫溢式應(yīng)急溢洪道，實(shí)現(xiàn)中小型水庫(kù)超標(biāo)準(zhǔn)洪水快速泄洪的防御目的，確保水庫(kù)防汛行洪安全。本發(fā)明中的浮力壩、防護(hù)層墊布、防水帆布均為一次性使用，支架（擋水支座、擋水桿、導(dǎo)流支座、導(dǎo)流支桿、橫向壓桿和縱向壓桿）可重復(fù)循環(huán)使用，單次搶險(xiǎn)的成本低?？纱笠?guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：張寶森,張謙,吾甫爾江·艾買提,岳瑜素,劉明瀟,張小俠,栗銘陽(yáng),張麗,馬峰,趙翼,何鮮鋒,高宇翔,連陽(yáng),賈湘婷,郭秋歌,王梓臣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2