摆桩定河床主流的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种疏导洪水、防止河流摆动、使河道主流不折冲河道两岸、进而防止对河岸的冲刷、防止崩岸、减轻甚至消除河道两岸的防洪压力的摆桩定河床主流的系统，在需要治理方向段的上游设置一行上游固定桩，在河段的下游设置一行下游固定桩，在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于河道治理及防洪工程的
，具体地涉及ー种摆桩定河床主流的系统。
技术介绍
在河流的中下游淤沙较多的河段，一般横断面宽浅，水流散乱，主槽摆动幅度和摆动速度均很大，河势变化剧烈，造成河床的游荡，处于強烈淤积状态时，河床会不断抬高，加剧对河岸的冲刷，严重时会冲毁堤岸，引起洪灾，并造成沿河地区的内涝和盐溃化，给沿岸百姓带来灾难或巨大经济损失。在防洪减灾的实践过程中，现阶段对洪水疏导的工程措施主要依靠“归”的思想， 即在河床两岸修建防洪堤，提闻河床两岸的闻度、抗冲强度及基础的稳定性能等，将洪水归束在原河道中。但对于河流中、下游的游荡性河床来说，洪水的主流对河岸的冲刷位置经常发生变化，这就给防洪造成了很大的难度。当水流碰到摆在河中的桩柱时，就会产生折冲水流，折冲水流将会对桩基一定范围的河床质产生扰动，由于桩的存在使桩周围一定范围内的流速高于其他部分，因此可将扰动的河床质送向下游，而在桩周围形成一个低洼的冲刷坑，利用一定间排距布置桩柱形成的冲刷坑连接在一起可以形成一个低洼的主河槽，达到引导主流及疏浚河道的目的。根据如上原理，为改变河流在中下游冲积平原区的游荡性，提出摆桩定河床主流技木，使河道主流人为地确定在主河道的某个位置，不折冲河道两岸，进而防止对河岸的冲刷、防止崩岸、减轻甚至消除河道两岸的防洪压力。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种疏导洪水、防止河流摆动、使河道主流不折冲河道两岸、进而防止对河岸的冲刷、防止崩岸、减轻甚至消除河道两岸的防洪压カ的摆桩定河床主流的系统。本专利技术的技术解决方案是这种摆桩定河床主流的系统，在河段的上游设置一行上游固定桩，在河段的下游设置一行下游固定桩，在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩。由于在河段的上游设置一行上游固定桩，在河段的下游设置一行下游固定桩，在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩，扰流桩使桩周边水流速加大，冲刷局部河床，使河床下切。当水流碰到摆在河床中的扰流桩吋，就会产生折冲水流，使扰流桩周围一定范围内的流速高于其他部分，因此可将扰动的河床质送向下游，而在扰流桩周围形成一个低洼的冲刷坑，利用一定间排距布置扰流桩形成的连续冲刷坑可以使布置了扰流桩的部位的河床降低而成为主河槽，达到疏导洪水、防止河流摆动、使河道主流不折冲河道两岸、进而防止对河岸的冲刷、防止崩岸、减轻甚至消除河道两岸的防洪压カ的目的。附图说明图I示出了根据本专利技术的摆桩定河床主流的系统的俯视图；图2示出了根据本专利技术的摆桩定河床主流的系统的主视图。具体实施例方式如图1-2所示，这种摆桩定河床主流的系统，在河段的上游设置一行上游固定桩，在河流的下游设置一行下游固定桩，在河床6处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩，扰流桩使桩周边水流速加大，冲刷局部河床，使河床下切而形成河床主流的下泄通道。由于在河段的上游设置一行上游固定桩，在河段的下游设置一行下游固定桩，在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩，扰流桩使河床下切从而形成河床主流的下泄通道，当水流碰到摆在河床中的扰流桩时，就会产生折冲水流，使扰流桩周围一定范 围内的流速高于其他部分，因此可将扰动的河床质送向下游，而在扰流桩周围形成ー个低洼的冲刷坑，利用一定间排距布置扰流桩形成的连续冲刷坑可以使布置了扰流桩的部位的河床降低而成为主河槽，达到疏导洪水、防止河流摆动、使河道主流不折冲河道两岸、进而防止对河岸的冲刷、防止崩岸、减轻甚至消除河道两岸的防洪压カ的目的。优选地，该系统还包括设在河床处的多个内部固定桩4。上下游固定桩及内部固定桩采用埋深固定，桩与桩之间用宜采用绳索固定，也可以埋深加绳索固定或埋深固定。桩的埋深须根据河流的下泄水量、河床质粒径大小等经计算或试验确定，也可以根据经验确定。所述的桩的植入方式以预制后用打桩等方式为佳，也可以是现场浇筑。优选地，指定行距、指定列距分别按照S1=^SD, S2=5:10D计算，其中S1为行距，S2为列距，D为桩在迎水面的投影宽度。更进一歩地，指定行距是3-15米，指定列距是2-10米。具体布置范围、桩的间排距须根据桩的直径(横截面的面积)、原河流的具体形态、下泄水量、流速、河床质粒径大小等经计算或试验确定，也可以根据经验确定。优选地，桩的数量根据河流的具体形态、下泄流量等确定。所述桩的直径(断面积)需根据河流的形态、下泄水量等经计算或试验确定，也可以根据经验确定。桩在迎水面的投,、O.i/i影宽度即桩的直径D，按照/J = Y确定，其中B为需整河通主流宽度，桩的总行数和列数为v L v BN1 =γ^Ν2 =—其中N1为行数，N2为列数，L为需整理的河段长度。优选地，所述桩(上游固定桩、内部固定桩、下游固定桩、扰流桩)是塑料桩、竹桩、木桩、混凝土桩、铁桩、或基质改性桩等。优选地，所述桩(上游固定桩、内部固定桩、下游固定桩、扰流桩)是空心桩或实心桩。优选地，所述桩(上游固定桩、内部固定桩、下游固定桩、扰流桩)的横截面是圆形、正方形、矩形、或多边形。优选地，如图2所示，该系统还设有连接上游固定桩I、内部固定桩4、下游固定桩2的纵向固定悬索5,扰流桩3通过扰流桩固定悬索固定到纵向固定悬索。优选地，在纵向固定悬索5之间布置横向固定悬索。优选地，所述悬索是防腐防锈的钢索。优选地，所述悬索的横截面根据固定力和绳索材料的強度经计算決定。所述悬索的横截面的面积按照下式计算，,一 λ _ ρν τ.1) l· = M --/其中F为悬索的截面积；P为水的容重；v为水的流速；h为最大水深；D为桩的直径或在迎水面投影宽度，N为ー根悬索所连接的桩跟数ば为悬索材料強度。具体的施工方法为在天然河道人为确定的河道范围内，利用上游固定桩I和下游固定桩2及内部固定桩4在需要疏浚的河道上、下固定纵向悬索5，根据现场采用的扰流桩3的直径，确定扰流桩3沿河道上下游的排距及垂直与河道的间距，在扰流桩3间、排距确定后，利用扰流桩固定悬索将扰流桩固定于纵向固定悬索5上,为保证纵向固定悬索5的间距，在纵向固定悬索间布置横向固定悬索，桩布置完成后人工将河道主流引至河道摆桩区。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本专利技术技术方案的保护范围。权利要求1.摆桩定河床主流的系统，其特征在于在河段的上游设置一行上游固定桩(1)，在河段的下游设置一行下游固定桩(2)，在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩(3)。2.根据权利要求I所述的摆桩定河床主流的系统，其特征在于还包括设在河床处的多个内部固定桩(4)。3.根据权利要求I所述的摆桩定河床主流的系统，其特征在于指定行距、指定列距分别按照S1=WD, S2=5: IOD计算，其中S1为行距，S2为列距，D为桩在迎水面的投影宽度。4.根据权利要求I所述的摆桩定河床主流的系统，其特征在于桩在迎水面的投影宽^ 0.1ガ度即桩的直径D，按照= Y确定，其中B为需整河通主流宽度，桩的总行数和列数为v _ L Ar _ B1=瓦 2 = 其中N1为行数，N2为列数，L为需整理的河段长度。5.根据权利要求1-4任一项所述的摆桩定河床主流的系统，其特征在于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
摆桩定河床主流的系统，其特征在于：在河段的上游设置一行上游固定桩（1），在河段的下游设置一行下游固定桩（2），在河床处按照指定行距和列距布置指定数量的扰流桩（3）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊柏，彭静，任江龙，杨乐乐，张逸潇，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：