[实用新型]一种堰坝

说明书

本申请涉及一种堰坝，属于水利工程技术领域，其包括设置在河床上的地基，地基上设有圆弧状的堰坝主体，堰坝主体包括朝向上游一侧的迎水面以及朝向下游一侧的背水面，堰坝主体的两端分别与河岸相连后截断河床，堰坝主体的背水面向上游一侧凹陷，沿着堰坝主体的顶部轮廓设置有用于通过河水的溢流堰面，溢流堰面包括靠近上游一侧的劣弧凸面、靠近下游一侧且与劣弧凸面相切的劣弧凹面，劣弧凸面开口向下，劣弧凹面开口向上，劣弧凸面与劣弧凹面在与河流横断面垂直的平面上的投影均为劣弧线。本申请具有拓宽普通堰坝泄洪宽度，多种消能措施叠加，减少下游的消能负担，降低下游的消能措施成本的效果。

技术领域

本申请涉及水利工程技术领域，尤其是涉及一种堰坝。

背景技术

堰坝，是人们根据对河流流水的不同需要而设置在河床上、并阻挡或导流的水利建筑，随着科技的发展，堰坝的结构也一直在不断的改进中。具体的说，堰是一种横越河川的障碍设施，其可以改变水流的特性，常用来引水进入灌溉圳道、防范洪水、量测流量及增加水深以利于通航等。坝是一种建筑在河川上的屏障，用来防止洪水泛滥，生产水力发电，或是储水以作饮食或灌溉，人们通常在河流上设置直线型或拱形的重力坝，其可以满足河道蓄水的基本功能，在洪水期也可以配合放水。

但是，直线型的堰坝结构的泄洪宽度常不能满足泄洪需求，容易导致过流能力不足，当河水较多并进行泄洪时，从整个堰坝上泄下的洪水会使得下游的消能措施负担大，最终使得下游的消能措施成本增高。

实用新型内容

为了拓宽普通通堰坝的泄洪宽度，减少下游的消能负担，降低下游的消能措施成本，本申请提供一种堰坝。

本申请提供的一种堰坝采用如下的技术方案：

一种堰坝，包括设置在河床上的地基，所述地基上设有圆弧状的堰坝主体，所述堰坝主体包括朝向上游一侧的迎水面以及朝向下游一侧的背水面，所述堰坝主体的两端分别与河岸相连并截断河床，所述堰坝主体的背水面向上游一侧凹陷，沿着所述堰坝主体的顶部轮廓设置有用于通过河水的溢流堰面，所述溢流堰面包括靠近上游一侧的劣弧凸面、靠近下游一侧且与所述劣弧凸面相切的劣弧凹面，所述劣弧凸面开口向下，劣弧凹面开口向上，所述劣弧凸面与劣弧凹面在与河流横断面垂直的平面上的投影均为劣弧线。

通过采用上述技术方案，堰坝主体朝向上游方向弯曲而不形成直线型，这相比于直线型的堰坝结构，延长了泄洪结构边缘的总长度，也就是拓宽了泄洪宽度，由此提高了过流河水的能力；并且，该凹陷的形状和方向，使得堰坝主体边缘侧流下的河水在横断河流的方向上具有相向的流速分量和水流冲击力分量，如此，当河水从堰坝上流下时，堰坝主体边缘侧流下的河水可以相互抵消在横断河流的方向上的水流流速和水流冲击力，仅留下水流冲击力在顺应河流方向上的分量，以及另一部分直接从堰坝主体中部流下的、在横断河流的方向上不具有分量的河水的流速和水流冲击力，下游的消能措施仅需针对剩下的、顺应河流方向的一部分水流流速和水流冲击力进行消能；

同时，该溢流堰面的劣弧凹面具有挑流消能的作用，可以将从劣弧凸面上泄下的水流抛向空中、以使得水流分别与劣弧凹面和空气发生摩擦、消耗一部分水流的冲击力，并且，被抛于空中的水流会掺入空气、形成多个散落的射流后没入下游河水中、以分散冲击的方式减小了水流对同一处河床在一瞬间的冲击强度，具有更加显著、良好的挑流消能效果，在整体上减少了泄洪水流流向下游的流速和水流冲击力，也由此，减少了下游整体的消能负担，缩短下游消能措施的建设长度，降低了下游消能措施的总成本。

优选的，所述堰坝主体的溢流堰面上间隔布置有用于枯水期行人过河的石质汀步，所述石质汀步的两端分别位于迎水面和背水面，所述石质汀步位于背水面的高度为所述堰坝主体的三分之一。

通过采用上述技术方案，石质汀步的设置可沟通两岸行人交通，使堰坝具有交通便民功能；石质汀步具有足够的高度可以避免堰坝在泄流时，流水漫过石质汀步的顶部，保持石质汀步顶部的干燥，如果有人在踩着石质汀步过河，安全性可以得到保障。