一种不淤堵生态透水坝及其建造方法技术

本发明专利技术涉及一种不淤堵生态透水坝结构，包括：梯形生态透水坝、排泥通道、输泥廊道、排泥井、排泥闸、河道异重流流量控制闸和排泥池；所述梯形生态透水坝坝体建基面修建成“V”字型，在“V”字型底部设置排泥通道；所述输泥廊道设置在生态透水坝下游侧面岸边，一端连接排泥通道，另一端与排泥井相连；所述排泥井设置在输泥廊道的出口处，所述排泥闸设置在排泥井底部的下游侧面，所述河道异重流流量控制闸设置在排泥井的中上部，所述排泥池设置在排泥闸出口下游侧。本发明专利技术还涉及不淤堵生态透水坝结构的建造方法，本发明专利技术通过利用河道异重流现象持续排放淤泥，使生态透水坝能够持续不断地排放污泥，减少污泥对透水坝的淤堵，达到一个满意的使用年限。

A kind of ecological permeable dam without silting and its construction method

The invention relates to a structure of ecological permeable dam without silt blocking, which includes: Trapezoidal ecological permeable dam, mud discharge channel, mud conveying Gallery, mud discharge well, mud discharge gate, river density flow control gate and mud discharge pool; the foundation surface of trapezoidal ecological permeable dam is constructed into a \V\ shape, and a mud discharge channel is arranged at the bottom of the \V\ shape; the mud conveying gallery is arranged at the downstream side of the ecological permeable dam On the bank, one end is connected with the mud discharge channel, the other end is connected with the mud discharge well; the mud discharge well is arranged at the outlet of the mud conveying Gallery, the mud discharge gate is arranged at the downstream side of the bottom of the mud discharge well, the density flow control gate of the river is arranged at the middle and upper part of the mud discharge well, and the mud discharge pool is arranged at the downstream side of the outlet of the mud discharge gate. The invention also relates to the construction method of the ecological permeable dam structure without silting. By using the phenomenon of river density flow to continuously discharge the sludge, the ecological permeable dam can continuously discharge the sludge, reduce the sludge clogging on the permeable dam, and achieve a satisfactory service life.

【技术实现步骤摘要】
一种不淤堵生态透水坝及其建造方法
本专利技术涉及湖库前置库水质净化系统中生态透水坝建设领域，具体涉及一种不淤堵生态透水坝及其建造方法。
技术介绍
异重流是两种或者两种以上比重相差不大、可以相混的流体，因比重的差异而发生的相对运动。即，如果一种流体沿着交界面的方向流动，在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的流动。对水流而言，引起密度差异的主要因素有：含沙量、水温、溶解质含量。由于水流挟带泥沙而形成的异重流称浑水异重流，流进水库的浑浊河水成舌状水流潜入库底，在水库清水之下沿库底向前运动，形成水库异重流；两河交汇，当各自水流含沙量不同时，可在汇合处产生分层运动现象，形成河道异重流。据实测资料分析，河道水流内部运动特征及运动要素的时空分布是相当复杂的，异重流的厚度、平均流速、平均含沙量等要素沿河道的变化规律呈现出当河道变窄，异重流的厚度、流速、含沙量及粒径都有增大现象；反之呈现出逐渐减小现象。在适当条件下，通过调控河道分层流速、流量，控制河道异重流泥沙的运动规律，获得分离河水中泥沙等污染物的较好效果。在湖库前置库污水处理、水质净化系统中，生态透水坝控制着水的渗流速度，通过透水坝壅高上游水位，坝前蓄存河道基流水量，使之达到一定高度，延长上游来水的水力停留时间，水中污染物通过沉降、水生生物吸收、微生物降解等作用，净化水质。渗透坝是利用堆石、砂砾卵石或碎石反滤、生物基质等一种或多种强透水材料堆砌而成，筑坝材料经过分区位、分层填筑摊铺后碾压密实，压实度一般应达到0.65～0.75，使坝体保持渗透稳定性。实践表明，生态透水坝结构简单、能够就地取材、建造成本低、净化水质效果显著，但生态透水坝的淤堵问题一直没有得到解决，困扰着生态透水坝技术的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：利用河道异重流现象持续排放淤泥，改进生态透水坝的筑坝结构和建造方法，减少淤堵的发生，延长透水坝的渗滤功能期，彻底解决透水坝的淤堵问题。本专利技术的技术方案：一种不淤堵生态透水坝结构，包括：梯形生态透水坝、排泥通道、输泥廊道、排泥井、排泥闸、河道异重流流量控制闸和排泥池；所述梯形生态透水坝坝体建基面修建成“V”字型，在“V”字型底部设置排泥通道；所述输泥廊道设置在生态透水坝下游侧面岸边，一端连接排泥通道，另一端与排泥井相连；所述排泥井设置在输泥廊道的出口处，所述排泥闸设置在排泥井底部的下游侧面，所述河道异重流流量控制闸设置在排泥井的中上部，所述排泥池设置在排泥闸出口下游侧。进一步的，梯形生态透水坝坝体采用堆石、砂砾卵石或碎石反滤、生物基质等一种或两种及其以上强透水材料，经过分区位、分层填筑摊铺后碾压密实，压实度达到0.65-0.75，使坝体保持渗透稳定性。进一步的，梯形生态透水坝建基面修建成“V”字型并将开挖建基面碾压密实，同时采用混凝土防护以利于流泥流动，在“V”字型底部设置排泥通道，排泥通道顶部设置筛孔状进泥孔，孔径不小于50mm；排泥通道纵坡不小于1.0%；排泥通道断面尺寸满足输泥、检修维护。进一步的，所述输泥廊道的纵坡按输泥廊道轴线处地形纵坡确定，不小于5.0%或更陡，输泥廊道断面尺寸满足输泥、检修维护。进一步的，所述排泥闸设置在排泥井底部的下游侧面，开启排泥闸使排泥通道、排泥廊道内的泥沙排放到排泥池。进一步的，所述河道异重流流量控制闸出口面向河道主槽，调节过坝异重流水流流速、流量。进一步的，所述排泥池的大小根据排泥量、排泥周期、泥水固结、疏浚转移周期等确定，所述排泥池上设有排泥池溢水堰，以便排出泥沙中的上清水。进一步的，所述梯形生态透水坝由坝壳堆石区、坝体反滤区、坝体过滤料区组成。一种不淤堵生态透水坝的建造方法，包括以下步骤：第一步，选择河道末端河床窄、地形高差大的位置作为生态透水坝的坝址；第二步，将梯形生态透水坝建基面开挖成“V”字型，并将地基岩土基础面碾压密实，满足基础承载力及稳定要求，同时“V”字型坡面采用混凝土防护以利于流泥流动；第三步，在“V”字型底部设置排泥通道，通道断面尺寸满足输泥、检修维护需要，排泥通道纵坡不小于1.0%；通道顶部设置筛孔状进泥孔，孔径不小于60mm；第四步，采用堆石、砾卵石或碎石反滤、生物基质等一种或两种及其以上强透水材料修建透水坝，筑坝材料经过分区位、分层填筑摊铺后碾压密实，压实度达到0.65～0.75，使坝体保持渗透稳定性；第五步，在梯形生态透水坝下游侧面岸边修建输泥廊道，一端与生态透水坝底部的排泥通道连接，另一端与排泥井相接；第六步，在排泥井的底部下游侧修建排泥闸，并在排泥闸的出口设置排泥池，排泥池上设置有排泥池溢流堰；第七步，在排泥井的中上部位置，修建河道异重流流量控制闸，调节坝前河道异重流流速、流量，获取最佳排泥时效。本专利技术具有的积极效果是：本专利技术的目的是提供一种建造不淤堵生态透水坝及其建造方法；通过利用河道异重流现象持续排放淤泥，使生态透水坝能够持续不断地排放污泥，减少污泥对透水坝的淤堵，达到一个满意的使用年限。目前，透水坝的建造中没有考虑污泥排出工艺，河道水体中的污染物经过透水坝渗滤净化的同时，不断地在坝体内蓄积，日久天长，污物将渗水通道堵塞，失去透水坝的渗滤作用。已建透水坝的使用年限多在4～5年，使用时间较长的能够延长到6～7年，远远没有达到10年以上的设计使用年限。本专利技术通过改进生态透水坝的筑坝结构和建造工艺，利用河道异重流现象持续排放淤泥，减少淤堵的发生，延长透水坝的渗滤功能期，可彻底解决透水坝的淤堵问题。附图说明图1生态透水坝建造工艺平面图；图2生态透水坝建造工艺立面图；图中：1-生态透水坝；1-1坝体堆石体，1-2坝体反滤体，1-3坝体过滤料；2-排泥通道；2-1进泥孔；3-输泥廊道；4-排泥井；5-排泥闸；6-河道异重流流量控制闸；7-排泥池；7-1排泥池溢流堰。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，现展示部分内容，例举说明具体的实施方法（不限于），详细说明如下：如图1-2所示，某水库流域有4条主要河道，其中东支流面源污染较重，为解决水库流域的面源污染物直接进入水库，拟在该支流流域末端即河道入库口处，利用库水位降落带，修建生态透水坝，通过透水坝壅高上游水位，形成前置库，坝前蓄存河道基流水量，使之达到一定高度，延长水力停留时间，水中污染物通过沉降、水生生物吸收、微生物降解等作用，净化水质。河道基流水质指标：河道基流0.15m3/s，日均SS含量55mg/L，年推移质输沙量为0.6万t/a，发生在汛期洪水入库期间，平时无推移质入库。地形地质条件：入库河口处河床两岸为不对称“U”型垭口，左岸山体为弱风化闪长岩，岩体较为完整。右岸平缓，表层一般为30～50cm的壤土及粗砂，其下为全风化花岗岩。主河床紧靠河床左岸山体，河漫滩现状为采砂加工厂，表层为1～2m的粉细砂及壤土，下部为砂卵石层，卵石呈灰白色，卵石含量4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，包括：梯形生态透水坝（1）、排泥通道（2）、输泥廊道（3）、排泥井（4）、排泥闸（5）、河道异重流流量控制闸（6）和排泥池（7）；/n所述梯形生态透水坝（1）坝体建基面修建成“V”字型，在“V”字型底部设置排泥通道（2）；所述输泥廊道（3）设置在生态透水坝（1）下游侧面岸边，一端连接排泥通道（2），另一端与排泥井（4）相连；所述排泥井（4）设置在输泥廊道（3）的出口处，所述排泥闸（5）设置在排泥井（4）底部的下游侧面，所述河道异重流流量控制闸（6）设置在排泥井（4）的中上部，所述排泥池（7）设置在排泥闸（5）出口下游侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，包括：梯形生态透水坝（1）、排泥通道（2）、输泥廊道（3）、排泥井（4）、排泥闸（5）、河道异重流流量控制闸（6）和排泥池（7）；
所述梯形生态透水坝（1）坝体建基面修建成“V”字型，在“V”字型底部设置排泥通道（2）；所述输泥廊道（3）设置在生态透水坝（1）下游侧面岸边，一端连接排泥通道（2），另一端与排泥井（4）相连；所述排泥井（4）设置在输泥廊道（3）的出口处，所述排泥闸（5）设置在排泥井（4）底部的下游侧面，所述河道异重流流量控制闸（6）设置在排泥井（4）的中上部，所述排泥池（7）设置在排泥闸（5）出口下游侧。


2.根据权利要求1所述的一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，所述梯形生态透水坝（1）坝体采用堆石、砂砾卵石或碎石反滤、生物基质中的一种或两种及其以上强透水材料，经过分区位、分层填筑摊铺后碾压密实，压实度达到0.65-0.75。


3.根据权利要求1所述的一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，所述梯形生态透水坝（1）建基面修建成“V”字型并将开挖建基面碾压密实，同时采用混凝土防护，在“V”字型底部设置排泥通道（2），排泥通道（2）顶部设置筛孔状进泥孔（2-1），孔径不小于50mm；排泥通道（2）纵坡不小于1.0%。


4.根据权利要求1所述的一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，所述输泥廊道（3）的纵坡按输泥廊道轴线处地形纵坡确定，不小于5.0%。


5.根据权利要求1所述的一种不淤堵生态透水坝，其特征在于，所述河道异重流流量控制闸（6）出口面向河道主...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅长锋，李丽梅，季保群，
申请(专利权)人：河北省水利水电勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12