河流碎屑截留结构制造技术

本发明专利技术描述了一种用于截留河流(11)中碎屑的截留结构，所述截留结构包括侧壁(15；315)，所述侧壁在它们之间界定了流段(20；320)，所述流段包括在所述河流(1)的河床(12)中。根据本发明专利技术，这种流段(20；320)包括：上部部分，所述上部部分包括设置在所述侧壁(15；315)之间的用于保持来自上游的物料的保持结构(17；117；217)；和确定流出开口的下部部分。

River debris interception structure

The present invention describes a detention structure for detritus interception in a river (11). The detention structure includes a side wall (15; 315), which defines a flow section (20; 320) between them, and the flow section is included in the river bed (12) of the river (1). According to the present invention, such a flow section (20; 320) includes an upper part, which includes a retaining structure (17; 117; 217) for retaining material from upstream between the side walls (15; 315), and a lower part for determining an outflow opening.

【技术实现步骤摘要】
河流碎屑截留结构本分案申请是基于中国专利技术专利申请号201480021366.5(国际申请号PCT/IB2014/059684)、专利技术名称“河流碎屑截留结构”、申请日为2014年3月12日的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种河流碎屑截留结构。在此特别地但是非排他地涉及一种碎屑截留结构(节制坝)，所述碎屑截留结构在存在相当大量的固体输送(碎屑流、泥流和高含沙流)和/或大尺寸漂浮植物物料的情况下沿着河道构建。
技术介绍
用于截留河流中的碎屑的结构通常是节制坝，即，水力工程，其横贯河道的通道，其中，所述节制坝建立并且设计成通过在其上游产生沉淀物或固体的沉积而减小由上述河道(无论其是急流或是河流)运送的河床负载(bedload)。典型的节制坝可由砖石、泥土、木材和石笼(即，填充有诸如鹅卵石和石头的乱石的金属容器)构建而成。上述节制坝由坝墙和设置在河床和堤岸中的基础(地下设施)构成，所述坝墙具有大体梯形横截面，所述梯形横截面具有通常竖直的上游面，所述坝墙咬合到堤岸中。流段还已知通常称为“堰”，其为大致梯形的并且位于工程的中央部分中。替代地，坝墙的由堰延伸直到堤岸的部分被称作“翼”。这些翼通常略微倾斜，例如，倾斜10°。堰的任务是在正常流动条件下包含河道，由此防止水流可能侵蚀工程的堤岸，或可能包围所述堤岸。典型的节制坝的主要目的是校正构建节制坝所在的河床的天然斜率，一旦河床被淤泥堵塞，即，一旦河床上游被淤泥堵塞，则可用空间被从上游到达的被运送的固体物料完全占据。还已知一种选择性节制坝，所述选择性节制坝以与典型的节制坝类似的方式建成，但是其任务并非校正它们所插入的河床的斜率，而是当河道处于高流量或洪水泛滥情况时阻截来自上游的尺寸较粗的颗粒物料。为了实现这个功能，堰由流段或开口代替，所述流段或开口的尺寸取决于待截留的物料的颗粒尺寸。所述开口可以以多种方式构成；所述开口可以由简单的缝隙构成，或者另外地由(水平或竖直)的钢网格构成。已知环网或金属丝网眼拦截围墙(即，由金属环的网或网眼构成的弹性屏障物)用作选择性堰，其使得水能够流动。例如，由Geobrugg公司生产栏栅屏障物，用于防御碎屑流，所述栏栅屏障物具有顶部支承缆索的翼状布置，这确定了明确界定的流段。上述环网屏障物根据机械筛的标准执行功能并且具有在河流的最初洪水阶段便被完全堵塞并且因此在洪峰期间不能进行分层的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术缺陷并且特别地提出一种河流碎屑截留结构，所述河流碎屑截留结构在河流的最初洪水阶段不会被完全堵塞并且因此在洪峰期间执行分层功能。通过一种结构来实现本专利技术的目的，所述结构具有形成随后权利要求的主题的特征，所述特征形成关于本专利技术的在此提供的技术教导的一体部分。本专利技术的目的还在于提供了一种用于截留河流中的碎屑的对应方法。附图说明现在将参照附图描述本专利技术，所述附图仅仅为非限制性示例并且附图中：图1a、1b和1c分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第一实施例的示意图，即，俯视平面图、主视图和截面图；图2a、2b和2c分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第二实施例的示意图，即，俯视平面图、主视图和截面图；图3a、3b和3c分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第三实施例的示意图，即，俯视平面图、主视图和截面图；图4a、4b分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第四实施例的示意图，即，俯视平面图和主视图；图5a、5b分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第五实施例的示意图，即，俯视平面图和主视图；图6a、6b分别是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的第六实施例的示意图，即，俯视平面图和主视图；图7是根据本专利技术的河流碎屑截留结构的示意图，在示意图中示出了在对应碎屑截留方法中使用的量；和图8、9和10是示出了在不同实施例和流动条件下根据本专利技术的截留结构的截留能力的简图。具体实施方式简言之，在此提出了一种结构，所述结构构造成使得：在洪水的初始阶段和最后阶段期间能够使得固体排放通过，并且能够在洪峰期间截留物料，从而执行固体排放的分层效果，由此降低洪峰值；即，固体物料的拦截机构具有水动力特性而非机械筛类型。特别地，根据本专利技术的结构由具有水平缝隙的节制坝构造而成。上述水平缝隙位于节制坝的底部处，即，位于流段的下部部分中。更加具体地，流段基本为梯形的，由侧壁界定其水平延伸部，而且包括上部部分和下部部分。流段的上部部分包括用于保持来自上游的物料的保持结构，所述结构特别地构造成用于在河流的洪流或洪水情况中拦截物料，并且在侧壁之间水平延伸。特别地，根据本专利技术的优选变型方案，上述截留结构有利地由网构成，所述网由金属丝网眼或弹性环制成或通过绳索获得，并且没有构造成整面壁。流段的下部部分对应于水平缝隙，并且在保持结构的底部边缘与覆盖上述河床的板或河道的河床之间延伸。上述水平缝隙相对于河床或板的高度设计成具有适当的尺寸，用于按照参照图7、8、9和10在下文详细描述的方法根据用于在上游获得的沉积物、水动力特性以及水流的沉积物运送来实施拦挡行为。有利地，根据本专利技术的水力截留结构涉及建造的成本和时间问题，所述建造的成本和时间低于完全由混凝土制成的节制坝。根据本专利技术的水力截留结构与网状金属丝节制坝和环网节制坝的不同之处在于存在底部开口或流段的下部部分，其目的是：-允许固体排放的初始部分通过，授予沿着河道连续构建这些结构的阵列，实现有效的分层能力；-与刚性竖直缝隙节制坝相比，具有更大的自清洁能力(在传统网节制坝中不具备此能力)；实际上，水平开口极大地降低了堵塞的可能性；和-削减了构造成本并且缩短了构造时间。根据特定的分层要求，水平缝隙可以占据河床或通道的整个宽度，或者仅仅占据河床或通道的一部分(部分宽度开口)。节制坝的刚性部分可以由钢筋混凝土、盒型石笼和钢梁构成。节制坝的流段可以由混凝土构成，所述混凝土要么被包层要么没有钢抑或牢固地结合有卵石或岩石。在下文中，图1、2和3示出了一种节制坝，在所述节制坝中，水平缝隙占据河床的整个宽度，而图4、5和6中示出了水平缝隙仅仅占据河床的一部分的部分宽度节制坝。图1示出了具有全宽度水平缝隙和金属丝网眼的节制坝截留结构10。特别地，在图1a中示出了河道11的河床12的俯视平面图。附图标记13表示河道11的堤岸。箭头14表示水流及其对应方向。节制坝结构10包括侧壁15，所述侧壁15具有梯形横截面和垂直上游面，所述侧壁15延伸直到河床12的界限为止并且在它们之间限定了梯形堰20，其中，梯形的最小侧边对应于河道河床12。由于静态原因，可替代地，上游面也可以是倾斜的。堰20的上述最小侧边由板21覆盖。在图1b的主视图中，可更好地意识到的是，侧壁15如何还具有基本水平但是略微倾斜的顶侧15a和对应于由堰20限定的梯形的斜侧边的河流侧15b。由金属丝网17表示的保持结构在堰20的上部部分中从由顶侧15a和河流侧15b形成的边缘15c延伸，所述保持结构也为梯形的而且具有高度hr，所述高度小于堰20的高度hg，使得开口30在堰20的下部部分中限定在板21与网17之间，所述开口30具有高度a(a＝hg-hr)。用于接合网17的绳索16从边缘15c沿着网17的主要顶侧延伸，其受保护并且被增强，即，具有适当尺寸以便吸收施加在网上的推力，特别地吸收由物料沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于截留河流(11)中的碎屑的截留结构，所述截留结构包括侧壁(15；315)，所述侧壁在它们之间限定了流段(20；320)，所述流段包括在所述河流(11)的河床(12)中，所述截留结构的特征在于，所述流段(20；320)包括上部部分，所述上部部分包括：设置在所述侧壁(15；315)之间用于保持来自上游的物料的保持结构(17；117；217)；和限定流出开口(30；330)的下部部分。

【技术特征摘要】
2013.03.15 IT TO2013A0002001.一种用于截留河流(11)中的碎屑的截留结构，所述截留结构包括侧壁(15；315)，所述侧壁在它们之间限定了流段(20；320)，所述流段包括在所述河流(11)的河床(12)中，所述截留结构的特征在于，所述流段(20；320)包括上部部分，所述上部部分包括：设置在所述侧壁(15；315)之间用于保持来自上游的物料的保持结构(17；117；217)；和限定流出开口(30；330)的下部部分。2.根据权利要求1所述的截留结构，其特征在于，所述保持结构(17；117；217)包括网状结构(17；117；217)。3.根据权利要求1或2所述的截留结构，其特征在于，所述侧壁(15)界定了延伸至河床(12)的整个宽度的所述流段(20；320)。4.根据权利要求1或2所述的截留结构，其特征在于，所述侧壁(315)在所述河床(12)中延伸并且界定了限制于所述河床(12)的部分宽度范围内的所述流段(20；320)。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的截留结构，其特征在于，所述流段(20；320)在底部处由板(21；121；221)界定。6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的截留结构，其特征在于，所述网状结构(17)包括金属丝网。7.根据权利要求2至5中的任意一项所述的截留结构，其特征在于，所述网状结构(117)包括弹性环。8.根据权利要求2至5中的任意一项所述的截留结构，其特征在于，所述网状结构(217)包括绳网。9.根据前述权利要求中的任意一项所述的截留结构，其特征在于，所述板(21；121；221)和/或所述流段(20；21；12)由混凝土或钢包层混凝土制成，或者用围岩或卵石制成。10.根据前述权利要求中的任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿玛尼尼，
申请(专利权)人：奥菲奇内·马卡费里股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT