一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，属于地质灾害防治技术领域。该地质灾害防治系统包括分离系统、消能系统、停淤清淤系统、引水渠，分离系统包括1个以上拦石沟和拦水闸门，消能系统包括降速槽、防爬高挡板、防冲击挡板、分淤道，停淤清淤系统包括停淤池、进淤口、引水槽、泄淤闸门、泄淤道。本实用新型专利技术充分考虑泥石流和洪水的爆发特点及物源性质，通过设置分离系统、消能系统、停淤清淤系统和引水渠来对泥石流进行消能，若泥石流或洪水流量过大、冲击力过大时，可在沿河道或沟谷的外侧设置多级防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，实现泥石流的分级消能减量，分级分量控制泥石流灾害，实现洪水和泥石流的地质灾害防治。

A Geological Disaster Prevention System for Flood Control and Debris Flow Control

【技术实现步骤摘要】
一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统
本技术涉及一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，属于地质灾害防治

技术介绍
泥石流是指一种由降雨、冰雪融化或水体溃决等其他水源条件激发的一种含有大量泥沙、石块的在重力作用下沿坡面或沟谷运动的特殊洪流。它被认为是一种土、水、气的混合体，常常爆发在山区或其他沟谷深壑，地形险峻的地区。泥石流具有常发性、突发性、群发性等特点，其在爆发过程中流速快、流量大、物质容量大，且在重力势能的作用下拥有极大的破坏性。因此，发生泥石流时常常会冲毁城镇、矿山、乡村，造成人畜伤亡，破坏房屋及其他工程设施，破坏农作物、林木及耕地。此外，泥石流有时也会淤塞河道，不但阻断航运，还可能引起水灾。在我国西部山区，由于地质条件复杂，地质灾害频繁发生，造成了大量的人员伤亡和财产损失。在所有发生地质灾害中，泥石流灾害占据了很大比重，高度危害着人民财产的安全。因此，对泥石流的发生机理进行研究以及对泥石流的的预警和防治是十分必要的。但由于泥石流多发生于山区等人烟稀少的地区，且其成灾机理复杂，实验条件不能完全模拟其发生过程，因此目前对泥石流发生机理的研究尚不完善。所以目前多采用灾前预警和灾后防治的方法，本专利技术主要采用灾后防治的方法。目前，对于泥石流的防治方法主要有：①跨越工程：修建桥梁、涵洞，从泥石流沟的上方跨越通过，让泥石流在其下方排泄，用以避防泥石流。②穿过工程：指修隧道、明硐或渡槽，从泥石流的下方通过，而让泥石流从其上方排泄。③防护工程：对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其它主要工程措施，作一定的防护建筑物，用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。④排导工程：其作用是改善泥石流流势，增大桥梁等建筑物的排泄能力，使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程，包括导流堤、急流槽、束流堤等。⑤拦挡工程：用以控制泥石流的固体物质和暴雨、洪水径流，削弱泥石流的流量、下泄量和能量，以减少泥石流对下游建筑工程的冲刷、撞击和淤埋等危害的工程措施。拦挡措施有：栏渣坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等。在实际的泥石流防治过程中，对泥石流的防治多采用设置导流槽等对泥石流进行疏导、采用加固方式加固预保护建筑或设施、设置拦挡装置消除泥石流流量和能量等方式。这些传统方式主要存在着以下问题：①工程造价高、施工难度较大；②防治用途单一，会造成极大的资源浪费；③对泥石流防治后不能很好的处理灾害产物，清除泥石流淤积物会消耗大量人力财力；④使用限制较大，不能满足重复利用的要求。
技术实现思路
本技术针对河道或沟谷泥石流防治现有技术存在的问题，提供一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，本技术充分考虑泥石流和洪水的爆发特点及物源性质，通过设置分离系统、消能系统、停淤清淤系统和引水渠来对泥石流进行消能，若泥石流或洪水流量过大、冲击力过大时，可在沿河道或沟谷的外侧设置多级防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，实现泥石流的分级消能减量，分级分量控制泥石流灾害，实现洪水和泥石流的地质灾害防治。本技术为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，包括分离系统、消能系统、停淤清淤系统、引水渠19，分离系统包括1个以上拦石沟3和拦水闸门，1个以上拦石沟3垂直于河道1的水流方向分级设置在河道1上游，拦水闸门包括防治系统拦水闸门2和河道拦水闸门4，河道拦水闸门4设置在河道1内且在拦石沟3的下游，河道拦水闸门4与河道1内的水流方向垂直；消能系统包括降速槽7、防爬高挡板10、防冲击挡板11、分淤道12，降速槽7的顶端开口，降速槽7设置在河道1一侧且降速槽7位于河道拦水闸门4上游，降速槽7与河道1的连通处设置防治系统拦水闸门2，防治系统拦水闸门2与河道拦水闸门4固定连接且防治系统拦水闸门2与河道拦水闸门4的顶端连通形成人行通道，降速槽7包括相互连通的降速直道和降速弯道9，降速弯道9的顶部设置有防爬高挡板10，降速弯道9的内壁设置有防冲击挡板11，降速槽7侧端的顶部设置有与降速槽7连通的分淤道12，分淤道12的另一端与河道连通；停淤清淤系统包括停淤池14、进淤口13、引水槽15、泄淤闸门17、泄淤道18，进淤口13设置在停淤池14的侧端且进淤口13与降速槽7的末端连通，与进淤口13相对的停淤池14另一端设置有泄淤闸门17，停淤池14顶端的壁上沿泥流方向开设有引水槽15，引水槽15通过引水闸门与进淤口13连通，引水槽15内壁均匀开设有若干个出水孔16且出水孔16与停淤池14内部连通，泄淤道18一端与泄淤闸门17连通且另一端与河道1连通，引水渠19开设在泄淤道18一侧且引水渠19的水流方向与泄淤道18的泥流方向相反，引水渠19与泄淤闸门17连通；所述拦石沟3沿河道的水流方向设置为矩形，拦石沟3中部的底端设置有向下的矩形凹槽，矩形凹槽的侧端设置有连通拦石沟3底平面的矩形台阶且矩形台阶设置在矩形凹槽的进水端；分淤道12的底端距降速槽7顶端的距离为降速槽7内槽高的20%；所述拦水闸门包括拦水柱、拦截栅栏5、闸门架、闸门6，拦水柱竖直固定设置在河道1内，拦截栅栏5固定设置在拦水柱前端且拦截栅栏5与河道1内的水流方向垂直，拦水柱侧端的中部竖直开设有闸门槽，相邻拦水柱的闸门槽相匹配形成闸门架，闸门6竖直滑设在闸门架内，闸门6可在闸门架内上下滑动，闸门6包括竖直叠合的若干块水泥板，水泥板中部的外壁设置有钢筋挂钩Ⅰ，水泥板的钢筋挂钩Ⅰ上设置有与钢筋挂钩Ⅰ连接的钢丝绳Ⅰ；所述降速槽7底部固定均匀设置有若干个降速桩8，降速桩8为横向放置的三棱柱结构且三棱柱的一面固定设置在降速槽7底面，三棱柱的截面为直角三角形，直角三角形的第一直角边设置在降速槽7底面，第二直角边垂直向上设置于第一直角边的前端，斜边与第一直角边的夹角为30~45°；所述降速弯道9的截面呈梯形且梯形的上边长小于梯形的下边长；所述防爬高挡板10为弧形顶盖，弧形顶盖通过连接扣固定设置在降速弯道9的顶部，防冲击挡板11包括抗冲击钢板和橡胶层，橡胶层通过胶黏剂硫化固定设置在抗冲击钢板上，橡胶层贴近降速弯道9的内壁；所述进淤口13为逐渐扩大的结构且进淤口13的淤泥入口端的宽度小于进淤口13的淤泥出口端的宽度；所述停淤池14侧壁竖直开设有泄淤滑槽，泄淤闸门17滑设在泄淤滑槽内，泄淤闸门17包括竖直叠合的若干块钢板，钢板中部的外壁设置有钢筋挂钩Ⅱ，钢板的钢筋挂钩Ⅱ上设置有与钢筋挂钩Ⅱ连接的钢丝绳Ⅱ；进一步，所述停淤池14的截面为梯形且梯形的上底边比梯形的下底边宽，梯形的腰与梯形的底边形成的锐角为α，α大于泥沙的自然安息角；在停淤池14侧壁上的泥沙在水流作用下，沿着斜坡滑到底部，并在底部水流的带动下流出停淤池14，完成停淤池14的自动清淤。采用防洪和防泥石流的地质灾害防治系统进行泥石流地质灾害的防治方法，具体步骤如下：（1）泥石流地质灾害发生时，泥石流进入河道，河道上游的拦石沟将泥石流中的大型石块拦截并分离出来；（2）将河道拦水闸门的水泥板逐渐叠合滑入闸门架中，将防治系统拦水闸门的水泥板逐渐滑出闸门架使河道中的泥石流分流进入消能系统的降速槽中，河道中拦石沟下游的河道拦水闸门和防治系统拦水闸门将泥石流中的树木等杂物拦截分离出来；降速槽的降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，其特征在于：包括分离系统、消能系统、停淤清淤系统、引水渠（19），分离系统包括1个以上拦石沟（3）和拦水闸门，1个以上拦石沟（3）垂直于河道（1）的水流方向分级设置在河道（1）上游，拦水闸门包括防治系统拦水闸门（2）和河道拦水闸门（4），河道拦水闸门（4）设置在河道（1）内且在拦石沟（3）的下游，河道拦水闸门（4）与河道（1）内的水流方向垂直；消能系统包括降速槽（7）、防爬高挡板（10）、防冲击挡板（11）、分淤道（12），降速槽（7）的顶端开口，降速槽（7）设置在河道（1）一侧且降速槽（7）位于河道拦水闸门（4）上游，降速槽（7）与河道（1）的连通处设置防治系统拦水闸门（2），防治系统拦水闸门（2）与河道拦水闸门（4）固定连接且防治系统拦水闸门（2）与河道拦水闸门（4）的顶端连通形成人行通道，降速槽（7）包括相互连通的降速直道和降速弯道（9），降速弯道（9）的顶部设置有防爬高挡板（10），降速弯道（9）的内壁设置有防冲击挡板（11），降速槽（7）侧端的顶部设置有与降速槽（7）连通的分淤道（12），分淤道（12）的另一端与河道连通；停淤清淤系统包括停淤池（14）、进淤口（13）、引水槽（15）、泄淤闸门（17）、泄淤道（18），进淤口（13）设置在停淤池（14）的侧端且进淤口（13）与降速槽（7）的末端连通，与进淤口（13）相对的停淤池（14）另一端设置有泄淤闸门（17），停淤池（14）顶端的壁上沿泥流方向开设有引水槽（15），引水槽（15）通过引水闸门与进淤口（13）连通，引水槽（15）内壁均匀开设有若干个出水孔（16）且出水孔（16）与停淤池（14）内部连通，泄淤道（18）一端与泄淤闸门（17）连通且另一端与河道（1）连通，引水渠（19）开设在泄淤道（18）一侧且引水渠（19）的水流方向与泄淤道（18）的泥流方向相反，引水渠（19）与泄淤闸门（17）连通。...

【技术特征摘要】
1.一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，其特征在于：包括分离系统、消能系统、停淤清淤系统、引水渠（19），分离系统包括1个以上拦石沟（3）和拦水闸门，1个以上拦石沟（3）垂直于河道（1）的水流方向分级设置在河道（1）上游，拦水闸门包括防治系统拦水闸门（2）和河道拦水闸门（4），河道拦水闸门（4）设置在河道（1）内且在拦石沟（3）的下游，河道拦水闸门（4）与河道（1）内的水流方向垂直；消能系统包括降速槽（7）、防爬高挡板（10）、防冲击挡板（11）、分淤道（12），降速槽（7）的顶端开口，降速槽（7）设置在河道（1）一侧且降速槽（7）位于河道拦水闸门（4）上游，降速槽（7）与河道（1）的连通处设置防治系统拦水闸门（2），防治系统拦水闸门（2）与河道拦水闸门（4）固定连接且防治系统拦水闸门（2）与河道拦水闸门（4）的顶端连通形成人行通道，降速槽（7）包括相互连通的降速直道和降速弯道（9），降速弯道（9）的顶部设置有防爬高挡板（10），降速弯道（9）的内壁设置有防冲击挡板（11），降速槽（7）侧端的顶部设置有与降速槽（7）连通的分淤道（12），分淤道（12）的另一端与河道连通；停淤清淤系统包括停淤池（14）、进淤口（13）、引水槽（15）、泄淤闸门（17）、泄淤道（18），进淤口（13）设置在停淤池（14）的侧端且进淤口（13）与降速槽（7）的末端连通，与进淤口（13）相对的停淤池（14）另一端设置有泄淤闸门（17），停淤池（14）顶端的壁上沿泥流方向开设有引水槽（15），引水槽（15）通过引水闸门与进淤口（13）连通，引水槽（15）内壁均匀开设有若干个出水孔（16）且出水孔（16）与停淤池（14）内部连通，泄淤道（18）一端与泄淤闸门（17）连通且另一端与河道（1）连通，引水渠（19）开设在泄淤道（18）一侧且引水渠（19）的水流方向与泄淤道（18）的泥流方向相反，引水渠（19）与泄淤闸门（17）连通。2.根据权利要求1所述防洪和防泥石流的地质灾害防治系统，其特征在于：拦石沟（3）沿河道的水流方向设置为矩形，拦石沟（3）中部的底端设置有向下的矩形凹槽，矩形凹槽的侧端设置有连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁攀，杨志全，张震，张焜，杨文才，贾彬，王渊，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53