[发明专利]多级自溃封闭式渠首工程

权利要求书

1.多级自溃封闭式渠首工程，其特征在于它包括：泄洪滩地（2）、土工合成材料护面土质分洪堤坝（4）、土工合成材料防护多级自溃土堤（5）、进水闸（6）、拦河闸（7）、堆石坝（8）、土质拦河坝（9）、分洪农田（10）、冲沟（11）、绳系无纺布格带（12）、绳系无纺布锁滩穿带（13）；由土工合成材料防护多级自溃土堤（5）底部连接土工合成材料护面土质分洪堤（4-Ⅰ）构成向分洪农田（10）分洪的分洪建筑物，土工合成材料护面土质分洪堤（4-Ⅰ）布置于堤防（3）上；由土工合成材料防护多级自溃土堤（5）底部连接堆石坝（8）构成向副河道（1-2）分洪的分洪建筑物，堆石坝（8）位于副河道（1-2）上；由土工合成材料防护多级自溃土堤（5）底部连接土工合成材料护面土质分洪坝（4-Ⅱ）构成向泄洪滩地（2-2）分洪的分洪建筑物，土工合成材料护面土质分洪坝（4-Ⅱ）位于泄洪滩地（2-2）上；由绳系无纺布格带（12）、绳系无纺布锁滩穿带（13）构成生态治滩工程。

2.根据权利要求1所述多级自溃封闭式渠首工程，其特征在于：所述土工合成材料护面土质分洪堤（4）、土工合成材料防护多级自溃土堤（5）、泄洪滩地（2-2）按照堤坝防灾减灾设计理论设计，所述堤坝防灾减灾设计理论是：在现有设计理论、规范基础上按照泄洪滩地水毁机理增加防灾减灾设计，避免出现灾难性溃堤坝涌浪；把承担分洪的农田视为泄洪滩地，利用其机理遇到不可抗拒的超标准洪水向滩地、农田可控分洪；所述超标准洪水是指超过规范规定的洪水标准或超过工程所能承受的洪水；所述泄洪滩地水毁机理是：承担渠首部分泄洪流量的泄洪滩地水毁演变过程是在春汛小流量时，滩地会发生冲刷破坏，形成“水打沟”；一旦水打沟形成，水流回淘演变成水打沟向上游快速扩展的“倒牵牛”，水打沟互相连通形成“串沟”；串沟与上下游河道连通，部分河水走此串沟形成“拉口子”，这些形式的滩地破坏，往往发生在小流量，大流量反而安全；串沟进一步发展就变成“割滩改道”，往往夏汛发生“割滩改道”，而春汛很少发生，以上演变可以是一次洪水也可以多次；把上下游水流量关系绘在一张图上，然后把河床底高程、堆石坝、冲沙闸、滩地高程相关因素标注其上，构成渠首泄洪滩地相关因素图，把渠首泄洪滩地相关因素图分四个区域，1区，滩地未行洪，滩地安全，2区，滩地过流但下游河水尚未出槽，此时水流属于自由堰流，滩上水流属于堰上急流，小流量高流速，冲刷破坏力强；3区，下游河水出槽，下、上游滩上水深比〉=0.8，此时水流属于自由堰流，冲刷破坏力较大；4区，下、上游滩上水深比<0.8，此时属于淹没堰流，相对安全区；K线，同一时刻溃堤坝上下游水位～流量点连线，此时属于堰流，K的斜率小表示溃堤坝瞬间上下游水位差大、流量差大，单宽溃堤坝流量大、流速高，产生较高溃堤坝涌浪，其破坏性大，很高的溃堤坝涌浪会摧毁沿程的渠首、水库、堤防、桥梁、房屋，形成灾难性的溃堤坝涌浪，K的斜率大表示溃堤坝瞬间上下游水位差小、流量差小，单宽溃堤坝流量小、流速低，产生较低溃堤坝涌浪，破坏性较小，甚至是安全的；如果春汛发生在二、三区而此时滩地植被尚未形成，表层松散的冻融土抗冲能力低，就会发生“水打沟、串沟、拉口子”，但此时滩地尚未完全融化，所以不会轻易改道，如果夏汛发生在二、三区时间长，一旦拉口子就会演变成“割滩改道”。

3.根据权利要求1所述多级自溃封闭式渠首工程，其特征在于：所述土工合成材料防护多级自溃土堤（5-Ⅰ）它包括，三级自溃土堤（5-1-3）底部连接过水土质堤坝土工合成材料护面（4-3），三级自溃土堤（5-1-3）错层连接堤防（3-1），三级自溃土堤（5-1-3）上部连接二级自溃土堤土工合成材料护面（5-2-2），所述二级自溃土堤土工合成材料护面（5-2-2）上部连接二级自溃土堤（5-1-2），所述二级自溃土堤（5-1-2）错层连接一级自溃土堤（5-1-1），二级自溃土堤（5-1-2）上部连接一级自溃土堤土工合成材料护面（5-2-1），所述一级自溃土堤土工合成材料护面（5-2-1）上部连接一级自溃土堤（5-1-1）。