水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩及其構(gòu)筑方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于水電站攔河壩技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的水電站攔河壩通常都對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響；無(wú)論是拱壩、重力壩、面板堆積壩還是土壩，都是將河流徹底截?cái)嗟乃畨危凰娬镜慕ㄔO(shè)通常都伴隨著大面積淹沒稻田、耕地、林地，甚至城市鄉(xiāng)村，都帶來復(fù)雜的移民問題。尤其是攔河壩截?cái)嗔私樱诫娬緦?dǎo)致每年大多數(shù)時(shí)間內(nèi)壩體下游河道斷流，造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞，也給斷流地帶的民眾生產(chǎn)生活帶來?yè)p失。這些傳統(tǒng)類型的攔河壩通常用于河道落差較大、適宜建設(shè)壩庫(kù)式水電站、弓丨水式水電站、混合式水電站的地方。而在河道落差較小的地方，采用這些類型的攔河壩則投資過大，經(jīng)濟(jì)效益不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種投資小、易于施工建設(shè)，且不截?cái)嘟?，可以讓魚類過壩洄游，不會(huì)造成河道斷流的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩及其構(gòu)筑方法，實(shí)現(xiàn)在建設(shè)水電站的同時(shí)，還可有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
[0004]本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0005]水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，本發(fā)明是在要建設(shè)水電站的河道中構(gòu)筑的可抬高水位的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，所述水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，是指將三角錐形狀的混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件，以多列多排置放于河道中，形成基礎(chǔ)壩體，再在混凝土四面體或其它形狀的混凝土異型構(gòu)件之間填塞石渣，并在基礎(chǔ)壩體前堆填一段類似土石壩且頂部略低于基礎(chǔ)壩體的土石堆積體，由此堆積成水下?lián)跛畼?gòu)筑物，形成頂面低于水面的水下攔河壩；部分河水滲過壩體流向下游，部分河水從壩頂上方漫過流向下游。
[0006]所述攔河壩是壩體頂部從下游方向到上游方向是逐漸升高的坡體，該坡體是坡度小于35°且坡面不平整的緩坡。不規(guī)則壩面是由四面體等形狀的混凝土異性構(gòu)件和填塞在異性構(gòu)件之間的石渣形成，最主要的作用在壩面形成水窩蕩，使通過壩面的水流速度出現(xiàn)較大差異和不同深度，便于魚類上下洄游通過壩面；并在洪水漫過壩面時(shí)起到良好的消力作用，降低水流對(duì)壩面的沖刷力，提高壩體的穩(wěn)定性。攔河壩的最大壩高一般不高于壩體下游水面20米。
[0007]本發(fā)明所述水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩的構(gòu)筑方法如下:從河流的一岸向另一岸推進(jìn)逐列放置混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件，或者從河流的兩岸同時(shí)逐列向河道中推進(jìn)放置混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件；混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件按照河流走向多排放置，總體上是靠上游的混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件規(guī)格最大，向下游方向的混凝土四面體規(guī)格或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件逐漸減小，堆積形成緩坡基礎(chǔ)壩體；當(dāng)放置完一層混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件之后，在混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件之間填塞石渣，即形成不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。
[0008]本發(fā)明可在堆積好的一層混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件以及石渣之上再堆放一層混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件并填塞石渣，逐層堆放，形成具有兩層以上混凝土四面體結(jié)構(gòu)或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件的不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。
[0009]本發(fā)明的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，特別適合建設(shè)于落差較小的河道，其壩高較小，壩體縱長(zhǎng)較大，坡度小，部分河水滲過壩體流向下游，不會(huì)造成下游斷流，不破壞生態(tài)環(huán)境。此外壩體基本位于水面下，部分河水從壩頂上方漫過流向下游，加之壩面呈不規(guī)則的緩坡，有起有伏，有高有低，形成一些大小不等的窩蕩，可以短時(shí)間存水，便于魚類上下過壩洄游，保護(hù)原有生態(tài)環(huán)境。此外，由于混凝土異型構(gòu)件抗洪水沖擊力很強(qiáng)放置于河道中非常穩(wěn)定，壩面不規(guī)則，坡度很小，壩體抗擊洪水沖擊能力很強(qiáng)，壩體很穩(wěn)固。這種壩體屬于典型的柔性壩體，不畏懼任何等級(jí)的地震，加之壩高很低，庫(kù)容很小，不會(huì)出現(xiàn)潰壩災(zāi)害。本發(fā)明的堆積壩相對(duì)于現(xiàn)有的水電站大壩建設(shè)，工程量及工程難度顯著減小，投資成本低，且不會(huì)造成地質(zhì)災(zāi)害。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明堆積壩構(gòu)筑在河道中的示意圖；
圖2是混凝土四面體在河流中堆積的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩構(gòu)筑在要建設(shè)水電站的河道中，該堆積壩可抬高河道中的水位。該水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩是將三角錐形狀的混凝土四面體1，以多列多排呈單層或多層置放于河道中，再在混凝土四面體之間填塞石渣2，必要時(shí)，可在大尺寸的混凝土四面體之間的較大空隙中填塞一些尺寸較小的混凝土四面體和石渣，并在基礎(chǔ)壩體前堆填一段類似土石壩且頂部略低于基礎(chǔ)壩體的土石堆積體8，由此堆積成水下?lián)跛畼?gòu)筑物，形成頂面低于水面5的水下攔河壩3。水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩不作嚴(yán)格的防滲漏處理，低于堆積壩頂面的中下部分河水7可滲過壩體流向河道的下游，高于堆積壩頂面的上部分河水3從壩頂上方漫過流向河道的下游。攔河壩的壩體頂部從下游方向到上游方向是逐漸升高的緩坡坡體，該坡體的坡度小于35°，坡面為有眾多窩蕩的不平整緩坡坡面。攔河壩的最大壩高一般不高于壩體下游水面20米。土石堆積體8可根據(jù)壩體高度設(shè)置合理的縱向厚度，平均厚度通常大于壩體高度；主要作用是減少滲漏卻保持一定的滲漏，避免河道徹底斷流，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)增強(qiáng)壩體的穩(wěn)定性。
[0012]本發(fā)明水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩的構(gòu)筑方法如下:從河流的一岸向另一岸推進(jìn)逐列放置混凝土四面體于河床6上，或者從河流的兩岸同時(shí)逐列向河道中推進(jìn)放置混凝土四面體1。如圖2所示，混凝土四面體1按照河流走向多排放置，總體上是靠上游的混凝土四面體規(guī)格最大，向下游方向的混凝土四面體規(guī)格逐漸減小，堆積形成緩坡基礎(chǔ)壩體；當(dāng)放置完一層混凝土四面體之后，在混凝土四面體之間填塞石渣2，即形成不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地實(shí)際情況和河流的水深，可在堆積好的一層混凝土四面體和石渣之上再堆放一層混凝土四面體和填塞石渣，如此循環(huán)逐層堆放，形成具有兩層以上混凝土四面體結(jié)構(gòu)的不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。本發(fā)明可用其它形狀的混凝土異型構(gòu)件取代三角錐形狀的四面體，或者采用其它形狀的混凝土異型構(gòu)件與四面體組合，形成基礎(chǔ)壩體，再填塞石渣。
[0013]本發(fā)明的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩是典型的環(huán)保型水壩，其建設(shè)時(shí)可采用建設(shè)水電站就地產(chǎn)生的石料棄渣與人工制作的混凝土四面體或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件組合填塞河道而成，混凝土四面體以及其它形狀的混凝土異型構(gòu)件可以在壩體所在地附近就近預(yù)制，也可從市場(chǎng)直接定制，建設(shè)成本低，施工難度小，工期很短。并且不進(jìn)行嚴(yán)格的防滲處理，刻意使壩體具有一定的滲水能力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。根本目的是在保護(hù)環(huán)境的前提下利用水能資源建設(shè)水電站，實(shí)現(xiàn)一定的蓄水和擋水能力，抬高水位，將主要的水流引流到水電站的引水渠或者引水隧道中。通過壩體的適度滲漏和壩頂漫水，既能形成較小庫(kù)容的有效庫(kù)區(qū)，又能避免傳統(tǒng)的攔河壩截?cái)嗪恿髟斐蓧误w下游河道斷流的問題，基本避免環(huán)境破壞，完全避免庫(kù)區(qū)大面積淹沒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，其特征在于，本發(fā)明是在要建設(shè)水電站的河道中構(gòu)筑的可抬高水位的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，所述水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，是指將三角錐形狀的混凝土四面體(1)或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件，以多列多排置放于河道中，形成基礎(chǔ)壩體，再在混凝土四面體之間填塞石渣(2)，并緊貼基礎(chǔ)壩體的上游一側(cè)堆填一段類似土石壩且頂部略低于基礎(chǔ)壩體的土石堆積體(8)，由此堆積成水下?lián)跛畼?gòu)筑物，形成頂面低于水面的水下攔河壩(3);部分河水滲過壩體流向下游，部分河水從壩頂上方漫過流向下游。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，其特征在于，所述攔河壩的壩體頂部從下游方向到上游方向是逐漸升高的坡體，該坡體是坡度小于35°且坡面不平整的緩坡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，其特征在于，所述攔河壩的基礎(chǔ)壩體上游一側(cè)有與基礎(chǔ)壩體連為一體的類似土石壩的土石堆積體。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，其特征在于，所述堆積壩最高處通常不超過壩體下游水面20米。5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩的構(gòu)筑方法，其特征在于，構(gòu)筑方法如下:從河流的一岸向另一岸逐列放置混凝土異形構(gòu)件(1)，或者從河流的兩岸同時(shí)逐列向河道中推進(jìn)放置；混凝土異形構(gòu)件按照河流走向多排放置，總體上是靠上游的混凝土異形構(gòu)件規(guī)格最大，向下游方向的混凝土異形構(gòu)件規(guī)格逐漸減小，堆積形成緩坡基礎(chǔ)壩體；當(dāng)放置完一層混凝土異形構(gòu)件之后，在混凝土異形構(gòu)件之間填塞石渣(2)，即形成不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩的構(gòu)筑方法，其特征在于，可在堆積好的一層混凝土四面體和石渣之上再堆放一層混凝土四面體和填塞石渣，逐層堆填，形成具有兩層以上混凝土四面體結(jié)構(gòu)的不規(guī)則坡面緩坡堆積壩。
【專利摘要】水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩及其構(gòu)筑方法，是在要建設(shè)水電站的河道中構(gòu)筑的可抬高水位的水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩；所述水下不規(guī)則坡面緩坡堆積壩，是指將三角錐形狀的混凝土四面體（1）或/和其它形狀的混凝土異型構(gòu)件，以多列多排置放于河道中，形成基礎(chǔ)壩體，再在混凝土四面體之間填塞石渣（2），并在基礎(chǔ)壩體前堆填一段類似土石壩且頂部略低于基礎(chǔ)壩體的土石堆積體（8），由此堆積成水下?lián)跛畼?gòu)筑物，形成頂面低于水面的水下攔河壩（3）；部分河水滲過壩體流向下游，部分河水從壩頂上方漫過流向下游。本發(fā)明投資小、易于施工建設(shè)、不會(huì)造成河道斷流，在建設(shè)水電站的同時(shí)，還可有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
【IPC分類】E02B8/08, E02B7/06
【公開號(hào)】CN105401559
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510371731
【發(fā)明人】羅雪睿
【申請(qǐng)人】羅雪睿
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日