[实用新型]一种道路及桥涵与堰体组合的排水淤沙设施

说明书

技术领域

本发明涉及水土保持技术领域。

背景技术

淤地坝采用蓄水淤沙的方法淤沙造地，达到水土保持和土地整理。当蓄水面超出限度时通过坝上桥涵排出。道路与坝顶连通，车辆在坝顶和桥涵上通过，达到以坝代桥，以坝代路。黄河上中游管理局编著的《淤地坝系列丛书》(中国计划出版社2005年6月第一版)对此做了详细介绍。淤地坝蓄水导致来水减缓直至成为静水，泥沙远离坝体即开始淤积，淤积体以三角洲形态向坝体缓慢延伸，使坝体单纯承受较高水头压力。由于坝址选择和道路选线主要依据各自条件，以坝代桥的应用仍然存在较大局限。

发明内容

水蚀性水土流失是一种普遍现象，受水流冲蚀的泥沙随水流汇集到河流中，流经道路的桥梁或涵洞、涵管(简称桥涵)排向下游。道路路基与淤地坝在剖面形状、建造材料等方面具有许多共同特征。许多道路路面与所跨越的河流有较大高差，具有淤沙造地的潜在功能，是开展水土保持和土地整理的广泛资源。

本实用新型提出在道路跨越河流的上游一侧构筑平面呈C形的堰体，与道路的桥涵两侧围拢圈闭。C形堰的顶部低于路面，顺河床铺设若干条滤水排水管，穿过堰底与桥涵相通。堰内设置若干条端漂浮多节排水管与河床滤水排水管连通固定。堰体两侧的路基底部铺设滤水排水管，穿过堰底与桥涵相通。

本实用新型具有的优点是发挥道路路基的坝体淤沙功能和堰体的排水淤沙功能，利用河道水流的天然能量和泥沙资源排水淤沙，在保持道路正常通行，河流和桥涵正常通水的同时达到以路代坝，实现水土保持和土地整理。

附图说明

附图1是道路路基、涵洞、C形堰、路基滤水排水管、河床滤水排水管及端漂浮多节排水管的剖面示意图。附图2是端漂浮多节排水管的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

在跨越河流的道路路基1上游一侧构筑平面大致呈C形的堰体4，堰体的两端与桥涵水流入口的两侧对接，保留足够的泄水空间而围拢圈闭。对于路基与河流具有较大高差的情况，堰体可以采用分级构筑，逐层淤积，堰体与淤积体交替抬升的方法分阶段构筑到顶。C形堰顶面即未来形成的淤积平原表面。堰顶面低于路面，与路面的高差大于洪水漫堰时的堰顶预计深度，避免水流漫路。C形堰相对桥涵一侧的立面构筑成为阶梯状，利于水流漫堰时消能下泄，降低对桥涵的水力冲击。道路与堰体通过排水淤沙在其上游一侧形成淤积平原，实现水土保持和土地整理。淤积平原最终形成后开辟人工渠道，并拆除C形堰的一部分，修整后作为过水豁口，提供水流通道。

河道水流主要有普通径流和洪水水流二种基本形态。在普通径流条件下，如果只构筑堰体而无其他持续排水措施，水流受到拦截会成为静水，泥沙远离堰体便开始淤积，呈现不利的三角洲淤积形态，形成淤地坝式的蓄水淤沙。堰体和路基成为单纯挡水体，路基受蓄水和淤积体蕴涵的饱和地下水长时间浸泡而影响其稳定。对此，本实用新型提出顺河床铺设无砂混凝土滤水排水管5，穿过C形堰底部与桥涵相通。滤水排水管根据河道宽度设置若干条，淤积体蕴含的地下水渗入管内排出，通过桥涵下泄。同时，在堰内设置若干条端漂浮多节排水管6，端漂浮多节排水管由多节硬质塑料管10及柔性连接管9连接而成，其总长度大于C形堰的高度，材料密度小于水的密度。端漂浮多节排水管的一端与河床滤水排水管连接固定。在水浮力的作用下，从固定端开始，各节硬质管以柔性连接管为“肘”，在水中呈折线形向上漂浮，另一端漂则浮于水面8成为漂浮端。表层水挟带悬移质从漂浮端管口及进水孔11进入管内，通过河床滤水排水管流经桥涵下泄。由于漂浮端的管口始终漂浮于水面，所以能够连续排除水流及其挟带的悬移质，保持普通径流条件下的持续排水，导引推移质直达堰前淤积，达到水沙分离和泥沙分离，实现普通径流条件下淤沙而不蓄水。

本实用新型比较适合小型河流，一般小型河流在普通径流条件下的径流量及水深比较小，变化幅度大。每节硬质塑料管的长度如果小于水深，端漂浮多节管会几近整体水平的状态漂浮在水面上。下面的一节短管在未能受上部漂浮管拉动而竖直起来，即已被淤积的泥沙7所固定，其余管节也会因为泥沙在管内淤积而下沉失效。因此，每节硬质塑料管的长度应小于普通径流条件下的预计最小水深。另外，也可在径流量或水深偏小时将一条或几条多节排水管临时拉出水面，以减少排水量，维持水深度。

端漂浮排水管的漂浮端管口在水面漂浮并不能充分淹没在水中，因而不能形成满管排水。因此需要在漂浮端硬质塑料管开出若干进水孔11，进水孔总面积大于塑料管横截面积，以达到满管排水。