堰塞湖应急处置的控制泄流结构制造技术

本实用新型专利技术公开涉及堰塞湖应急处置技术领域，尤其是一种堰塞湖应急处置的控制泄流结构，堰塞湖应急处置的控制泄流结构包括泄流槽，沿水流方向，泄流槽位于堰塞体的中下部，还包括抗冲刷结构，抗冲刷结构设置在泄流槽中。堰塞湖的水流至泄水槽中时，抗冲刷结构对泄流槽中的水流进行阻碍，降低水流的冲击力，有效地降低了水流的峰值和流速，延长了堰塞体因泄流冲刷引起的堰塞体溃决时间，也降低了下游沿河两岸的淹没高度与冲刷范围，尽可能减少下游的破坏和损失，提高了对下游生态环境的保护，可见，本实用新型专利技术的堰塞湖处理的泄流结构，结构简单，处理效果好，实现了对泄水槽水量的大小和流速的控制，显著提高了堰塞湖处理的安全性。

The control and discharge structure of the emergency treatment of the barrier lake

【技术实现步骤摘要】
堰塞湖应急处置的控制泄流结构
本技术涉及堰塞湖应急处置
，尤其是一种堰塞湖应急处置的控制泄流结构。
技术介绍
堰塞湖溃决产生的洪水、淹没等次生灾害对下游沿河两岸生命财产安全和社会经济发展产生重大不利影响。对堰塞湖的处置一般采用两大类处置方法，其一是人工被动处置法，即对一些较小或威胁不大的堰塞湖一般采用人工不予干预的方法，而让其自然溃决，只是采取加强监测、预测等方法，这类堰塞湖处置的前提条件是自然溃决对人类社会不会产生有害或不利的影响，并且灾害发生、发展直至消亡的全过程总体可控。如2018年10月10-12日金沙江上游和10月17-19日雅鲁藏布江分别出现较小规模的堰塞湖，其形成时的水位与堰塞体的高度相差不大(即能量差较小)，能量差在5米以下，同时堰塞湖库容(水量)均小于3亿m3。其二是人工主动处置法，这是对能量差超过5米或者堰塞湖库容(水量)大于3亿m3的堰塞湖，这些堰塞湖的能量差或者库容(水量)规模较大，对于这些堰塞湖的处置，除了监测、预测以外，遵循“安全、科学、快速”的处置原则，采取人工主动干预的方式进行人工引流使堰塞体逐步溃决、堰塞湖逐步消亡，主要是通过机械或人工并辅以爆破开挖泄流槽等方法实现的。无论何种具体方法，形成泄流槽以供人工引流是最基本的方法，其目的是加速引流过程，使堰塞体尽快产生溃决过流并使堰塞湖不致于集聚太大的水量，从而快速实现消除险情的目的。目前，采用第二种方式处置能量差、库容(水量)规模较大或者需要尽快处置的堰塞湖时，由于没有对泄水槽的水量大小和流速进行人工控制，以致于一些堰塞体在泄流－冲蚀－溃流的过程中，泄流槽的过流流量太大形成所谓“瞬溃”，即堰塞体在极短时间内溃决，由此造成下游河道极强的冲刷力、过大的流量和过高的淹没水位，从而远远超过下游特征断面(如沿河城、镇和桥梁、水电站等专项设施)的安全承受能力，导致洪灾的发生。反过来说，以往对堰塞湖的处置，就是开挖一条泄流槽以形成人工引流了事，并没有按照河道下游某个应当进行防洪保护的断面的防洪标准来反推堰塞湖的泄流处置，从而实现人工可控的“安全下泄”。比如，2018年金沙江上游“11.03”堰塞湖的人工处置，最后溃口形成的洪水达32000秒立方，远超万年一遇洪水，结果给下游桥梁以毁灭性冲击，一些电站也遭受不应有的损失，所以说这次堰塞湖处置并不是十分成功的。再比如2000年4月9日形成的西藏易贡滑坡堰塞湖至6月10日溃决，形成库容约28.8亿立方米，由于缺乏处置经验，只在高60米、长2500米的堰塞体上开挖了泄流槽，这样由人工引流而导致的溃决流水峰值流量达1.2×105亿m3/s，前所未有的巨量洪水使原有的易贡湖化为乌有，造成下游相当大的损失，堰塞湖处置效果较差，安全性较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种处置效果好、安全性高的堰塞湖应急处置的控制泄流结构。本技术解决其技术问题所采用的堰塞湖应急处置的控制泄流结构，包括泄流槽，沿水流方向，泄流槽位于堰塞体的中下部，还包括抗冲刷结构，抗冲刷结构设置在泄流槽中。进一步的是，沿水流方向，抗冲刷结构设置在泄流槽的中部，水流通过抗冲刷结构后，流速小于6m/s。进一步的是，抗冲刷结构由多块粒径在0.6m以上的块石构成，所有块石相互间隔设置，相邻块石之间的间距为2-4m。进一步的是，所有块石通过连接网连接在一起。进一步的是，连接网通过柔性材料制成。进一步的是，泄流槽的两侧设置有多块间隔分布的块石。本技术的有益效果是：通过在泄流槽中设置抗冲刷结构，堰塞湖的水流泄流至泄水槽中时，抗冲刷结构对泄流槽中的水流进行阻碍，降低水流的冲击力，从而有效地降低了水流的峰值和流速，延长了泄流的时间，也即是延长了堰塞体因泄流冲刷引起的堰塞体溃决时间，同时也降低了下游特征过水断面及沿河两岸的淹没高度与冲刷范围，尽可能减少下游的破坏和损失，提高了下游生态环境的保护，可见，本技术的堰塞湖应急处置的控制泄流结构，结构简单，处置效果好，实现了对泄水槽水量的大小和流速的控制，显著提高了堰塞湖处置的安全性和可靠性，同时，抗冲刷结构由堰塞湖周围的块石构成，成本低，方便运输，特别适用于堰塞湖的应急处置。附图说明图1是堰塞湖的侧视示意图；图2是堰塞湖的俯视示意图；图3是堰塞湖爆破后的示意图；图中零部件、部位及编号：堰塞体1、泄流槽2、抗冲刷结构3、块石31、连接网32、加固结构4、子堰塞湖5。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1、图2所示，本技术包括泄流槽2，沿水流方向，泄流槽2位于堰塞体1的中下部，还包括抗冲刷结构3，抗冲刷结构3设置在泄流槽2中。抗冲刷结构3的作用是对泄流槽2中的水流进行阻碍，降低水流的冲击力，降低了水流的峰值和流速，延长泄流的时间。泄流槽2的断面形状优选为矩形、三角形、梯形。为了快速方便、低成本地设置抗冲刷结构3，抗冲刷结构3由多块堰塞湖周围的块石31构成，也即是块石31为堰塞体1上已有的，直接通过机械的方式进行运输和铺装。通过大量实践和试验中得出，块石31的粒径优选在0.6m以上，块石31的粒径指的是块石31左右两侧之间最短的距离，粒径在0.6m以上的块石31重量通常在600公斤以上，所有块石31相互间隔设置，相邻块石31之间的间距为2-4m，也即是间距为块石31粒径的3-6倍，水流从块石31之间通过，从而实现了对泄水槽2的水量的大小和流速的控制。对于泄流槽2中流水的流速较低的情况时，直接将块石31铺装在泄流槽2中即可，但对于泄流槽2中流水的流速较高的情况时，为了保证抗冲刷结构3的使用效果，进一步提高抗冲刷结构3的抗冲刷力，所有块石31通过连接网32连接在一起，连接网32将块石31包裹或者将块石31压住方式进行连接，连接网32使抗冲刷结构3为一整体，提高了抗冲刷结构3整体抗冲性能。连接网32优选通过柔性材料制成，比如钢筋网、钢丝网。为了降低了下游沿河两岸的淹没高度与冲刷范围，尽可能减少下游的破坏和损失，通过大量实践和试验中得出，沿水流方向，抗冲刷结构3设置在泄流槽2的中下部，水流通过抗冲刷结构3后，流速小于6m/s，满足安全下泄的流速要求。当泄流槽2中的流水流量过多时，泄流槽2的流水可能冒出来，为了进一步降低了下游沿河两岸的淹没高度与冲刷范围，泄流槽2的两侧设置有多块间隔分布的块石31，同时通过连接网32将泄流槽2的两侧的块石31与抗冲刷结构3中的块石31连接在一起。下游河道沿程流量大小和水位的分布决定了下游沿河两岸的淹没高度与冲刷范围，为了保证堰塞体1下游河道沿程水量、流量、能量的计算准确性，本技术提出依据河道断面和河道比降进行差分计算获得，具体为：由基本流量计算公式：Q＝A·V，可得：dQ＝AdV+VdA，式中，A－河道在位置为z处的过水断面(以堰塞体龙口为坐标原点)，记A＝A(z,h)，h－为此处的水流深度；V—河道位置z处的水流流速，记V＝V(z,J)，J－为此处的水力比降。从而得到：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.堰塞湖应急处置的控制泄流结构，包括泄流槽(2)，沿水流方向，泄流槽(2)位于堰塞体(1)的中下部，其特征在于：还包括抗冲刷结构(3)，抗冲刷结构(3)设置在泄流槽(2)中,沿水流方向，抗冲刷结构(3)设置在泄流槽(2)的中部，水流通过抗冲刷结构(3)后，流速小于6m/s；抗冲刷结构(3)由多块粒径在0.6m以上的块石(31)构成，所有块石(31)相互间隔设置，相邻块石(31)之间的间距为2-4m。/n

【技术特征摘要】
1.堰塞湖应急处置的控制泄流结构，包括泄流槽(2)，沿水流方向，泄流槽(2)位于堰塞体(1)的中下部，其特征在于：还包括抗冲刷结构(3)，抗冲刷结构(3)设置在泄流槽(2)中,沿水流方向，抗冲刷结构(3)设置在泄流槽(2)的中部，水流通过抗冲刷结构(3)后，流速小于6m/s；抗冲刷结构(3)由多块粒径在0.6m以上的块石(31)构成，所有块石(31)相互间隔设置，相邻块石(31)之间的间距为2-4m。...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，
申请(专利权)人：四川省水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：四川;51