一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法，结合沣河流域气象、水文及地质条件，本发明专利技术介绍了液压钢坝闸在沣河河道综合整治工程中的应用，与传统的拦河闸(坝)相比，其具有坝体跨度大，过流能力强，不产生上游泥沙淤积，坝体升降速度快，流量调节方便，避免河道漂浮物卡塞等方面的特点，充分体现了液压钢坝闸在城市河道综合治理建设的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法
本专利技术涉及一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法。
技术介绍
陕西省西成新区沣河综合治理II期工程地处渭河南岸秦岭山前洪积平原中部，属中纬度暖温带半湿润大陆性季风气候区，流域多年平均降水量806.6mm，时空分布不均，7、8、9三个月占全年降水量50％以上。该段沣河河床及漫滩宽度上窄下宽，两侧河流各级阶地断续发育。河床以中粗砂为主，平均渗透系数较大，约为6.91m/d，且透水层厚度大。工程治理范围上游起西汉高速桥，下游至G310国道桥，距咸阳市区25.0km。工程以修建防洪工程为主，在保证河道行洪能力安全的基础上主槽布设景观水面工程，治理河道长度8.7km。堤防工程级别为I级，工程按沣河100年一遇洪水进行设防，设防流量为1820m3/s。目前的拦河蓄水坝主要有拦河闸、滚水坝、橡胶坝、翻板闸、液压坝和气盾坝等。拦河闸方案需设多孔平板或弧形闸门，可靠性高，工程投资大，且阻水面积大，抬高上游河段行洪水位，增加堤防投资；滚水坝施工简单，但坝上河床会逐渐淤积，从而失去蓄水功能，且导致行洪水位抬高，会引起上游问道防洪工程投资明显增加；橡胶坝广泛应用于防洪、灌溉和城市美化，具有管理方便，景观优美，泄洪时坝面全部坍平，有利于河道行洪，明显减少上游防洪工程投资，正常使用年限约20年，但是坝袋易受冲击物破坏，行洪时水中粗颗粒沙会对坝袋造成磨损，升降坝时间长，对河道上多座拦水坝联合调度带来较大困难；水力自控翻板闸具有过流能力强、制造方便、管理方便等优点，但翻版闸具有易被漂浮物卡塞或上游泥砂淤积致使自动翻板困难而影响防洪安全等问题。气盾坝升降坝时间约为30-50分钟，但因充气囊需要从国外进口，工程造价较高，后期维修周期较长，费用较高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术公开了一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法，如下：1)地基处理通过对河床及两侧漫滩进行勘察，对坝址进行标贯试验，以及根据《建筑抗震设计规范》要求，对坝址处现状问槽进行整平，将液压钢坝基础下的表层土挖除后，然后用级配碎石进行回填，回填最大高度为2.1m；2)坝基防渗对坝基采用垂直铺塑防渗截断渗漏通道，垂直铺塑深入粉质粘土层，底高程为380.00m。根据防渗、防冲、稳定要求，在液压坝底板上游设钢筋混凝土铺盖，铺盖顺水流方向长10.0m，厚0.3m；结合蓄水区整体防渗及渗透稳定要求，与蓄水区底部垂直铺塑防渗进行衔接；3)坝底板高程、坝高及坝长的设计液压坝底板顶高程与河床冲淤平衡高程相适应；沣河入渭口断面设计河底高程按渭河南岸滩面高程确定，其值为377.00m；沣河水面工程上段河段(即沣河1+400断面～沣河5+400断面>冲淤平衡比降为0.67％；水面工程下段河段(即沣河5+400断面～沣河14+561断面)冲淤平衡比降为0.60％，以沣河入渭口断面设计河底高程377.00m为起点，确定河道冲淤相对平衡状态时的河道比降，确定坝址处的设计河底高程为389.50m；河底高程取坝底板高程389.50m；该坝正常蓄水位393.00m，坝高3.5m，回水长度3.7km；坝宽度需结合规划要求河内水面景观与沣河以东外围人工水系形成环绕城市中心区的高品质水景观体系，对少量滩地进行开挖，形成约80.0m-150.0m宽的河道水面，根据河道堤线、滩槽线布置确定坝长102.0m，两侧边墩各宽1.2m。该坝采用底流消能，消力池前由1∶5.0的斜坡与液压坝底板连接；消力池深度1.8m；消力池水平段长度为21.0m，消力池底板采用厚1.0m的C25钢筋混凝土。本专利技术的有益效果：本专利技术通过液压钢坝闸对沣河进行综合整治，利用液压升降坝作为新型翻板坝，力学结构科学；可以无限宽度式组装，面板间无须设置闸墩，适用于各种宽度的河道。面板以最底部为铰连轴，塌平后紧贴河床，行洪效果好，且不受泥砂淤积和漂浮物影响；流量调控更加便捷，可单面板操作，分区式控制；任何漂浮物均可通过设置部分门体倒伏快速冲至下游，不会淤积阻挡影响行洪；坝体升降快速，易于防洪安全调度。液压升降坝在克服了常规活动坝型主要缺陷的基础上，又保留了它们的各自优点，是性价比较高的低水头拦河建筑物，在城市河道水环境治理中值得借鉴和推广。具体实施方式下面结合具体方式对本专利技术进行说明：本专利技术陕西省西成新区沣河综合治理II期工程地处渭河南岸秦岭山前洪积平原中部，属中纬度暖温带半湿润大陆性季风气候区，流域多年平均降水量806.6mm，时空分布不均，7、8、9三个月占全年降水量50％以上。该段沣河河床及漫滩宽度上窄下宽，两侧河流各级阶地断续发育。河床以中粗砂为主，平均渗透系数较大，约为6.91m/d，且透水层厚度大。工程治理范围上游起西汉高速桥，下游至G310国道桥，距成阳市区25.0km。工程以修建防洪工程为主，在保证河道行洪能力安全的基础上主槽布设景观水面工程，治理河道长度8.7km。堤防工程级别为I级，工程按沣河100年一遇洪水进行设防，设防流量为1820m3/s。拦河蓄水坝主要有拦河闸、滚水坝、橡胶坝、翻板闸、液压坝和气盾坝等。[2]拦河闸方案需设多孔平板或弧形闸门，可靠性高，工程投资大，且阻水面积大，抬高上游河段行洪水位，增加堤防投资；滚水坝施工简单，但坝上河床会逐渐淤积，从而失去蓄水功能，且导致行洪水位抬高，会引起上游问道防洪工程投资明显增加；橡胶坝广泛应用于防洪、灌溉和城市美化，具有管理方便，景观优美，泄洪时坝面全部坍平，有利于河道行洪，明显减少上游防洪工程投资，正常使用年限约20年，但是坝袋易受冲击物破坏，行洪时水中粗颗粒沙会对坝袋造成磨损，升降坝时间长，对河道上多座拦水坝联合调度带来较大困难；水力自控翻板闸具有过流能力强、制造方便、管理方便等优点，但翻版闸具有易被漂浮物卡塞或上游泥砂淤积致使自动翻板困难而影响防洪安全等问题。[1]气盾坝升降坝时间约为30-50分钟，但因充气囊需要从国外进口，工程造价较高，后期维修周期较长，费用较高。液压钢坝是近年来城市河道治理中用到的低水头挡水建筑物。液压升降坝的构造由面板、液压缸和液压泵站等组成。采用液压启闭系统直接驱动活动坝面，使其绕底轴在一定角度范围内转动，实现升坝挡水降坝泄洪的功能。具有结构简单、操作灵活、水力条件优越、耐久性好、易于形成瀑布景观等优点。液压降坝，速度迅速(结合需求可以在15分钟内升降坝面)，解决了橡胶坝塌坝时间长的问题，确保汛期行洪安全；挡水高度可以根据洪水调度进行控制，部分面板微降即可快速冲掉上游漂浮物，恢复水面清洁，泄洪通畅，确保汛期行洪安全。经多方案比较，液压坝的性能能较好的适应沣河防洪和景观的功能，故沣河挡水结构形式处采用液压钢坝闸方案。具体设计方案如下：1.液压坝底板高程在沣河修建液压坝工程蓄水、形成水域，主要功能是创造一个好的生态环境及人居环境。为减少挡水工程建设后对河道冲淤平衡状态和过洪能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法，其特征在于，如下：/n1)地基处理/n通过对河床及两侧漫滩进行勘察，对坝址进行标贯试验，对坝址处现状问槽进行整平，将液压钢坝基础下的表层土挖除后，然后用级配碎石进行回填，回填最大高度为2.1m；/n2)坝基防渗/n对坝基采用垂直铺塑防渗截断渗漏通道，垂直铺塑深入粉质粘土层，底高程为380.00m；根据防渗、防冲、稳定要求，在液压坝底板上游设钢筋混凝土铺盖，铺盖顺水流方向长10.0m，厚0.3m；结合蓄水区整体防渗及渗透稳定要求，与蓄水区底部垂直铺塑防渗进行衔接；/n3)坝底板高程、坝高及坝长的设计/n液压坝底板顶高程与河床冲淤平衡高程相适应；沣河入渭口断面设计河底高程按渭河南岸滩面高程确定，其值为377.00m；/n沣河水面工程上段河段冲淤平衡比降为0.67％；水面工程下段河段冲淤平衡比降为0.60％，以沣河入渭口断面设计河底高程377.00m为起点，确定河道冲淤相对平衡状态时的河道比降，确定坝址处的设计河底高程为389.50m；/n河底高程取坝底板高程389.50m；该坝正常蓄水位393.00m，坝高3.5m，回水长度3.7km；/n对少量滩地进行开挖，形成约80.0m-150.0m宽的河道水面，根据河道堤线、滩槽线布置确定坝长102.0m，两侧边墩各宽1.2m；/n该坝采用底流消能，消力池前由1∶5.0的斜坡与液压坝底板连接；消力池深度1.8m；消力池水平段长度为21.0m，消力池底板采用厚1.0m的C25钢筋混凝土。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用液压钢坝闸对沣河治理的方法，其特征在于，如下：
1)地基处理
通过对河床及两侧漫滩进行勘察，对坝址进行标贯试验，对坝址处现状问槽进行整平，将液压钢坝基础下的表层土挖除后，然后用级配碎石进行回填，回填最大高度为2.1m；
2)坝基防渗
对坝基采用垂直铺塑防渗截断渗漏通道，垂直铺塑深入粉质粘土层，底高程为380.00m；根据防渗、防冲、稳定要求，在液压坝底板上游设钢筋混凝土铺盖，铺盖顺水流方向长10.0m，厚0.3m；结合蓄水区整体防渗及渗透稳定要求，与蓄水区底部垂直铺塑防渗进行衔接；
3)坝底板高程、坝高及坝长的设计
液压坝底板顶高程与河床冲淤平衡高程相适应；沣河入渭口断面设计河底高程按渭河南岸滩面高程确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福源，
申请(专利权)人：中铁十四局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37