[发明专利]导流生态丁坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁坝，具体涉及一种新结构的导流生态丁坝。

背景技术

丁坝也称为丁字坝，是河道整治与航道整治建筑物中最常用的一种，是一端与河岸相连、另一端伸向河槽的坝形建筑物，在平面上与河岸连接成丁字形。在治河工程中，丁坝通过挑流、导流以保护河岸免受冲刷；在航道整治工程中，则通过束窄河槽、束水攻沙而满足航深。丁坝的种类很多，按平面形状分类有直线形、勾头形和丁字形等。就构筑丁坝的材料而言，整治工程中最常用的是块石类丁坝，包括混凝土丁坝、铁丝蛇笼丁坝、抛石丁坝和复合式丁坝等。

丁坝坝身结构尺寸一般符合以下要求：（1）坝身结构：块石丁坝梯形横断面，迎水坡可取1:1至1:1.5，背水坡可取1:1至1:2.5：（2）坝顶纵坡：坝顶宽b可取1至4m，流速大的地区可取偏大值；坝顶应平整，纵坡可取1:100至1:300（3）坝头结构：坝头10至20m范围内的坝顶可适当加宽，坝头平面上为圆滑曲线，其向河坡宜取为1:2.5至1:3。丁坝的坝长L和坝高H分别由具体河段的整治线宽度和整治水位而定，通常坝长为几十米至几百米不等，坝高为几米至十几米不等。图（1）给出了常规丁坝平面及立面图。

河道设置丁坝后，河槽缩窄，过水面积减小，流速加大，冲深原有床面，从而达到航道整治工程“束水攻沙”效果。主槽冲深的同时，在坝头附近，水流受挤压，绕过丁坝的水流与丁坝迎流面下潜流相互作用在床面形成一连串旋涡，同时也形成了强紊流带，导致坝头下游局部冲刷（见图2），冲深最大可达数十米，危及坝体的稳定。对西江生态调查表明，西江航道整治工程的开展降低了生境条件质量甚至使得原有生物栖息地丧失，由此会对底栖动物的生存产生不利影响；洲滩位置的移动也迫使鱼类原有的产卵场地被破坏。因此，丁坝束水攻沙满足航深的同时，也破坏了胁迫了河流生态系统，坝头冲刷坑的形成给坝体稳定带来了新的问题。

发明内容

本发明的目的，是针对常规丁坝存在的降低了生境条件质量、破坏鱼类产卵场等问题，提供一种新型的导流生态丁坝。这种新型的导流生态丁坝有利于各种水生物的附着和生存，有利于鱼类的戏水和觅食。可以满足多种生物特性需求。优化方案还可以提供生物躲避大型生物捕食的空间。

完成上述发明任务的方案是，一种导流生态丁坝，该导流生态丁坝是一端与河岸相连、另一端伸向河槽的坝形建筑物，在平面上与河岸连接成丁字形，其特征在于，在该导流生态丁坝坝体水下部分的周边设置有若干层导流板，以调节丁坝周边水流结构，所述的导流板是一种刚性板，该导流板的一边固定在丁坝坝体上，与该固定边垂直的两个侧边与其两侧的其他导流板的侧边彼此连接。

本发明推荐，所述的设置有若干层导流板，是设置两层导流板，该两层导流板分别设置在坝高的1/3处及坝高的2/3处。参见图3。

以上所述构成导流板的刚性板，材料可以是钢板、有色金属板、竹木板或塑料板；还可以是混凝土板。

所述导流板的大小范围与坝底保持一致。本发明的导流生态丁坝与现有技术的常规丁坝相比具有（1）生态效应；（2）高稳定性；（3）同样的整治效果。

导流生态丁坝周围的各导流板之间存在着明显的缓流区域，有利于各种水生物的附着和生存，导流板上下区域高流速和低流速交错分布，有利于鱼类的戏水和觅食。同时各导流板上下区域存在着高低紊动强度交错分布现象，低紊动区域有利于水生物停留和吸附，强紊动带又提供给鱼类戏水空间。无论纵向紊动强度，还是横向、垂向的紊动强度都存在强弱变换水域，可以满足多种生物特性需求。导流生态丁坝两隔板之间或隔板与坝身之间的空腔可以提供生物躲避大型生物捕食的空间。

导流生态丁坝的生态效应主要体现在如下三个方面：多样流效应、庇护效应和饵料效应。这三种效应是相互联系、相辅相承的，多样流使得各种浮游生物和底栖动物在此滞留成为饵料，提供鱼类以嬉戏和觅食场所，生态丁坝透水框架形成的庇护空间可供幼鱼等小型动物避敌，成为优良的微小生境，生态效应明显。

导流板的增设减弱了坝头的扰流，并阻断了坝头下潜流，与现有技术的常规丁坝相比，导流生态丁坝坝头最大冲深、冲刷坑范围都有所减小，且冲刷坑有朝下游远离坝头方向移动的趋势，均有利于坝体的稳定。

生态结构导流板调整了坝体周围的局部水流结构，对主槽区水流基本没有影响，主槽区的普遍冲刷变化不大，航道整治效果与常规丁坝一致。

附图说明

图1-1与图1-2分别为现有技术的丁坝平面及立面图；