适于黄土高原水土保持的拼装板式坝制造技术

本发明专利技术公开了一种适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，包括：第一堰体，具有间隔设置的第一墩体，所述第一墩体之间设置有第一透水板，所述第一透水板上开设有第一透水孔；以及第二堰体，设置在所述第一堰体下游，具有间隔设置的第二墩体，所述第二墩体之间设置有第二透水板，所述第二透水板上开设有第二透水孔和扰流孔。本发明专利技术结构简单，效果显著，维护成本低，采用自由组合式的上下游透水板构成堰体，通过其透水弱拦的特性改变水流，利用堰体上下游及中间段的不同过水特性，调节不同来流条件下堰上下游水流流态，沿程渐次影响水流挟沙能力，使工程段河床淤积升落同步动态变化，提高了坝体安全性。了坝体安全性。了坝体安全性。

【技术实现步骤摘要】
适于黄土高原水土保持的拼装板式坝


[0001]本专利技术涉及水利工程水土流失治理
，尤其是涉及一种适于黄土高原水土保持的拼装板式坝。

技术介绍

[0002]我国西部的黄土高原是世界上最大的黄土高原，面积75万km2。由于自然原因和人为干预，黄土高原水土流失严重，对自身生态及黄河下游防洪安全都构成了威胁。新中国成立以来，人民治黄高度重视黄河上中游黄土高原地区的水土保持工作。先后实施骨干工程拦沙坝、面上淤地坝系、小流域坡沟治理、退耕还林还草等工程和非工程措施。至目前为止，黄土高原地区共建有骨干坝2225座，大中小型淤地坝11.82万座。骨干坝多为混凝土重力坝、砌体坝等，工程蓄泄消能等水工设施较齐全。中小型淤地坝多为土质坝，采取碾压施工或水坠法施工，坝高10m以下，多采用溢洪道泄流，坝后消能设施较弱。面上较大范围的小沟壑多采用谷坊拦沙，应用较为普遍。上述拦沙小型淤地坝或谷坊，均属于整体式的实体堰。在运行过程中，有很好的挡沙淤积效果，但由于其结构特征，普遍存在以下问题：坝前拦挡区静水落淤（见图1），对泥沙粗细无分选；库区淤满快，工程运行时间短；坝前后河沟底淤积高差悬殊，高水头转化水流对坝后河床冲切，下游河床不稳、边岸易塌坍，对坝体安全不利，泥沙有“零存整取”隐患；对沟道纵向坡改变连续性差；选址受限，工程实施较复杂等。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，具体可采取如下技术方案：本专利技术所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，包括第一堰体，具有间隔设置的第一墩体，所述第一墩体之间设置有第一透水板，所述第一透水板上开设有第一透水孔；以及第二堰体，设置在所述第一堰体下游，具有间隔设置的第二墩体，所述第二墩体之间设置有第二透水板，所述第二透水板上开设有第二透水孔和扰流孔。
[0004]所述第一堰体和第二堰体的间距为第一透水板高度的2
‑
5倍，且第一墩体和第二墩体交错设置。
[0005]所述第一墩体和第二墩体结构相同，其顶部和底部均为平面结构，迎水面和背水面均为弧形结构，侧面开设有用于插装第一透水板或第二透水板的竖向卡槽。
[0006]所述第一墩体和第二墩体在竖向分别设置有多个，相邻第一墩体和相邻第二墩体均通过水泥封固的锚筋相连，且第一墩体和第二墩体的顶部和底部均开设有用于插装所述锚筋的锚栓孔。
[0007]所述第一透水板和第二透水板均为沿竖向叠置的多段式结构。
[0008]所述第一透水孔为轴线垂直于第一透水板的锥形孔，其迎水面的孔径为50
‑
100mm，背水面的孔径为100
‑
150mm。
[0009]所述第一透水孔呈梅花型分布在第一透水板上，第一透水板上迎水面的开孔面积占比为15
‑
40%，背水面的开孔面积占比不大于50%，且第一透水孔的密度由下至上逐渐增大。
[0010]所述第二透水孔为轴线垂直于第二透水板的锥形孔，其迎水面的孔径为60
‑
110mm，背水面的孔径为120
‑
150mm；所述扰流孔为由迎水面向背水面倾斜向上设置的柱形通孔，且扰流孔的轴线与水平面的夹角为5
‑
10
°
。
[0011]所述第二透水板上迎水面的开孔面积占比为20
‑
45%，背水面的开孔面积占比不大于55%，且开孔密度由下至上逐渐增大。
[0012]所述第二透水孔和扰流孔分别沿水平向设置成多排，成排的第二透水孔和扰流孔交错设置并形成梅花型结构。
[0013]本专利技术提供的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，结构简单，效果显著，维护成本低，采用自由组合式的上下游透水板构成堰体，通过其透水弱拦的特性改变水流，利用堰体上下游及中间段的不同过水特性，调节不同来流条件下堰上下游水流流态，沿程渐次影响水流挟沙能力，使工程段河床淤积升落同步动态变化，以实现落淤的连续性及堰体沟段河床高程的渐变稳定，提高坝体的安全性。本专利技术建坝选址自由，可淤后再建，加快沟壑区“夷平地”的形成，投资小，见效快，施工快捷方便，当堰间淤满后，还可开挖吊出各配件，重复利用。
附图说明
[0014]图1是实体堰的拦沙落淤效果图。
[0015]图2是本专利技术的结构示意图。
[0016]图3是图2中的A
‑
A剖面图。
[0017]图4是图2中的B
‑
B剖面图。
[0018]图5是图2中的C
‑
C剖面图。
[0019]图6是本专利技术的拦沙落淤效果图。
[0020]图7是本专利技术在河流中分段设置的示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。
[0022]如图2
‑
6所示，本专利技术所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，由间隔设置的第一堰体1和第二堰体2构成。具体地，第一堰体1设置在河流上游，其包括横向间隔设置的第一墩体11，相邻第一墩体11之间设置有第一透水板12，每一第一透水板12上均开设有第一透水孔13；第二堰体2设置在河流下游，其包括横向间隔设置的第二墩体21，相邻第二墩体21之间设置有第二透水板22，每一第二透水板22上均开设有第二透水孔23和扰流孔24。通常情况下，第一堰体1和第二堰体2的间距按照第一透水板12高度的2
‑
5倍进行设置，且为了使水流区间紊动消能，第一墩体11和第二墩体21交错设置。
[0023]上述第一墩体11和第二墩体21结构相同，均为预制件，其顶部和底部均为平面结
构，迎水面和背水面均为弧形结构，侧面开设有用于插装第一透水板12或第二透水板22的竖向卡槽；进一步地，可在第一墩体11和第二墩体21的顶部和底部开设有锚栓孔，可用于插装锚筋14，以此连接竖向叠置的多个第一墩体11/第二墩体21。上述第一透水板12和第二透水板22也采用预制件，为了施工方便，以及灵活调节堰体高度，其可设置为多段进行竖向叠置。
[0024]上述第一透水板12上的第一透水孔13为锥形孔，其轴线垂直于第一透水板12，且在迎水面的孔径为50
‑
100mm，在背水面的孔径为100
‑
150mm。所有第一透水孔13呈梅花型分布在第一透水板12上，且由下至上逐渐增大分布密度；同时，需将迎水面的开孔面积控制在透水板12横截面的15
‑
40%，将背水面的开孔面积控制在透水板12横截面的50%以下。
[0025]上述第二透水板22上的第二透水孔23为锥形孔，其轴线垂直于第二透水板22，且在迎水面的孔径为60
‑
110mm，在背水面的孔径为120
‑
150mm；第二透水板22上的扰流孔24为由迎水面向背水面倾斜向上设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：包括第一堰体，具有间隔设置的第一墩体，所述第一墩体之间设置有第一透水板，所述第一透水板上开设有第一透水孔；以及第二堰体，设置在所述第一堰体下游，具有间隔设置的第二墩体，所述第二墩体之间设置有第二透水板，所述第二透水板上开设有第二透水孔和扰流孔。2.根据权利要求1所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：所述第一堰体和第二堰体的间距为第一透水板高度的2
‑
5倍，且第一墩体和第二墩体交错设置。3.根据权利要求1或2所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：所述第一墩体和第二墩体结构相同，其顶部和底部均为平面结构，迎水面和背水面均为弧形结构，侧面开设有用于插装第一透水板或第二透水板的竖向卡槽。4.根据权利要求3所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：所述第一墩体和第二墩体在竖向分别设置有多个，相邻第一墩体和相邻第二墩体均通过水泥封固的锚筋相连，且第一墩体和第二墩体的顶部和底部均开设有用于插装所述锚筋的锚栓孔。5.根据权利要求4所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：所述第一透水板和第二透水板均为沿竖向叠置的多段式结构。6.根据权利要求1所述的适于黄土高原水土保持的拼装板式坝，其特征在于：所述第一透水孔为轴线垂直于第一透水板的锥形孔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑微微，戴菊英，蒋爱辞，苏东喜，董莉莉，李晓梦，王全锋，郝枫楠，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：