[发明专利]多级自溃封闭式渠首工程

说明书

技术领域

本发明属于渠首工程水利工程技术领域，具体涉及多级自溃封闭式渠首工程。

背景技术

2015年日本9月10日发生溃堤，整栋房屋、成排车辆被冲走，造成多人伤亡失踪、大量财产损失。遇到超标准洪水渠首工程阻水，加剧堤防与拦河坝漫顶溃决，产生人员伤亡与财产损失的灭顶之灾。由于众多渠首工程关系到国计民生，防止渠首工程水毁是目前迫切需要解决的技术难题。

在寒区橡胶坝应用受到限制，主要采用非溢流土石（堤）坝、铪结构壅水坝、冲沙闸、进水闸的闸坝结合式，渠首工程的防洪标准低，遇到超标准洪水的几率大，封闭式渠首工程的土质堤坝遇到超标准洪水漫堤必然溃堤，溃堤洪峰会引起下游渠首工程连锁反应，较大的溃坝涌浪还会摧毁河道上的桥梁、堤防，堤坝溃决还可能造成渠首工程闸坝水毁，提高洪水标准面临社会、经济、环境的制约，这是封闭渠首工程面临技术难题。

黑龙江省近2000座具有泄洪滩地（或农田）的开敞式渠首工程，堆石坝经常受到冰推扒皮、毁坝及洪水毁坝，泄洪滩地轻者破坏植被形成冲沟，严重的割滩改道，常采用抛石护砌，石量大造价太高，如何利用现有工程进行改造也是难题。

单纯以灌溉为主的渠首工程，按规范以灌溉面积确定渠首工程的洪水标准，这是合理的，因为大型灌区一旦渠首工程水毁，必采取临时措施保证当年供水，造成巨大间接损失，但是有的渠首工程洪水标准很高，所在江河堤防却较低，如果渠首工程洪水标准高投资也很高这显然不合理。如果渠首工程灌溉面积不大但所在江河流量大且河道宽阔按规范确定洪水标准，渠首工程造价太高不符合国家列项及民营投资的经济指标，洪水标准低就经常水毁。众多中小型渠首工程均面临此难题，按照现行设计理论与规范无法解决这些难题。

超标准洪水渠首工程与堤防水毁原因:大量渠首工程水毁的主要原因是超标准洪水。渠首工程的洪水标准低，导致大量超标准洪水渠首工程水毁是主因。世界各国现行通用的渠首工程设计理论，是按照规范规定的具体量化洪水标准进行设计工程，确保在规范内不发生工程水毁，各国的社会经济条件不同仅仅是其规范标准不一样，发达国家标准高发生超标准洪水工程水毁概率低，而发展中国家标准低发生超标准洪水工程水毁概率高。用规范的有限量化洪水标准解决无限的超标准洪水工程水毁的问题，在理论上是不可行的；采用土石结构堤坝抵御超标准洪水，在结构上是不可行的；受社会、环境、经济限制，采用铪、砼结构抵御超标准洪水在结构上也是不可行的。由于现行设计理论的原因导致以上难解决的问题。

利用叶兴的泄洪滩地水毁机理，构建向农田、滩地分散分洪的分洪理论与措施，为解决以上一系列难题提供一种枢纽结构。

发明内容

本发明的目的:提供多级自溃封闭式渠首工程，实现构建结构简单、造价低廉的封闭渠首工程，解决超标准洪水渠首工程水毁问题，解决渠首工程堤坝溃决造成灾难性溃堤坝涌浪的问题，让人畜有逃生机会，解决用有限的规范洪水标准无法解决无限超标准的世界性难题。

本发明适用于超标准洪水堤外农田分洪的渠首工程，还适用于具有河滩地的封闭渠首工程、具有堆石坝的渠首工程及开敞渠首工程泄洪滩地治滩。

上述的目的通过以下的技术方案实现：多级自溃封闭式渠首工程，其枢纽组成包括：泄洪滩地、土质堤防、土工合成材料护面土质分洪土坝、土工合成材料防护多级自溃土堤、进水闸、拦河闸、堆石坝、土质拦河坝、分洪农田、冲沟、绳系无纺布格带、绳系无纺布锁滩穿带。由土工合成材料防护多级自溃土堤底部连接土工合成材料护面土质分洪堤构成向农田分洪的分洪建筑物，布置于堤防上。由土工合成材料防护多级自溃土堤底部连接堆石坝构成向副河道分洪的分洪建筑物，位于副河道上。由土工合成材料防护多级自溃土堤底部连接土工合成材料护面土质分洪坝构成向泄洪滩地分洪的分洪建筑物，位于泄洪滩地上。由绳系无纺布格带、绳系无纺布锁滩穿带构成生态治滩工程。