[发明专利]戽流消能低坝及其建造方法

说明书

本发明涉及水利工程技术领域，确切地说它是一种戽流消能低坝及其建造方法。

我国是一个水利资源丰富的国家，充分利用好水利资源会给国计民生带来极大的益处，但是如果利用不好造成洪水泛滥也会给人民的生活和国民经济带来严重的损害而利用好水利资源就少不了拦河闸坝，仅辽宁省就有小型拦河闸坝2500多座，大多属于低坝，即坝高1～3米的溢流坝，其中属于临时性的工程(砂石坝、柴石坝等)近1900座，各种永久性拦河闸坝近600座临时性拦河低坝由于坝体整体性差，无消能措施或消能措施过于简易，经常出现水毁，有的一年要水毁、修复1～3次；永久性的拦河低坝，近几年各省区研究和开发了多种坝型。包括有轻型坝如：1字型板坝，L型坝、h型坝、装配式人字架型板坝、装配式连拱坝等；有重力式坝如：浆砌石或砼宽顶堰、实用堰、折线堰及装配式面板坝等；用塑胶制作的低坝有橡胶坝、膜片拉索坝等。上述坝型中除辽宁省水科院在80年代研究成功的橡胶坝，在洪水期能放空，不存在阻水和冲刷破坏问题，但造价偏高，易老化损坏；在90年代引进研究的装配式面板坝，设计为面流消能，但在洪水期存在坝下游冲刷问题，且整体性较差，在1995年辽宁的大洪水中水毁较严重。其他型式的拦河低坝都是采用底流消能，消力池和海漫等消能工，工程量大，施工复杂，造价较高，且经常出现水毁据1995年洪水后，辽宁省水科院对全省拦河坝(闸)水毁情况的调查：全省永久性拦河坝(闸)的坝(闸)体，出现全部水毁的占20％左右，出现不同程度水毁的占60％以上，消力池普遍破坏而消力池和下游防冲措施的首先水毁，是坝(闸)体水毁的根本原因。因此，改变消能形式和消能结构，已成为拦河坝(闸)建设亟待解决的问题

本发明的目的是提供一种戽流消能低坝及其建造方法，坝高为1～3米，单宽流量为7m³/s.m，戽底流速5-6m/s。不但节省工程量，而且可抗御较大的洪水。

本发明的目的是通过如下方案实现的，它由浆砌石组成坝体，内有混凝土框架，其特征在于：尾坝要低于河床，戽唇挑角θ为30°～35°，上限水深t₃、下限水深t₁之间应满足关系式：

t₁＜H_t+｜a｜(t₃,H_t是正常水深，a为尾坎高。沿坝长方向每隔18～22米应有一伸缩缝，每间隔8～12米设一个冲砂口，冲砂口宽1.0～3.0米戽流消能低坝剖面设计按如下过程进行：坝顶按WES曲线设计；坝坡M根据设计坝高P按下表确定坝坡M值(可用内插法)；

坝高P(m)    1    1.5    2.0    2.5坝坡1∶M 1∶13 1∶11 1∶09 1∶07反弧半径R根据设计单宽流量q，按表6，确定反弧半径R值(可用内插法)；设计单宽流量q(m³/s.m )  3   5   7反弧半径R(m) 1.5 2.0 2.5尾坎高a一般在-0.2米～-0.5之间初选一个高程，最后通过流态验算确定；尾坎下游河床冲深h_e通过冲深计算h_e≥h_D；剖面初步设计完成以后，按如下表格和公式进行验算，    项目单宽流量(m³/sm E_ok_o ψh_c k t₁t₃ H_t+｜a｜    0.5    1.0    q_设    q_校 k o = q i g E oi 1.5 → ψ = 1.06 - 2.58 k o → h c = q i ψ 2 gE oi ]]> → k = q i g E i 1.5 → t i = h e 0.3 + 0.625 k k → t 3 = t 1 + ]]> h c 0.28 - 0.7 k k - 0.03 ]]>