CN103174113A - 一种多功能的陆上水渠建筑的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能的陆上水渠建筑的构建方法，其特征在于，包括如下过程： ①先制定出沟渠建筑布线方案；②依沟渠建筑布线方案对沟渠建筑的主体基坑及涵洞、隧洞等进行开挖和砌筑；③求对沟渠建筑进行预制砌筑或安装；④砌筑水闸、水闸栅栏，架设联结渠桥，安装联结高低水位的过渡实体；⑤沟渠水路两旁参照物建筑及给水与排水处理系统的建设；

Description

一种多功能的陆上水渠建筑的构建方法

技术领域

本发明涉及到一种多功能的人工陆上水渠建筑的构建方法。

背景技术

基于目前的各园林板块多为对古园林景点的移植和嫁接。以水为灵魂的景致在功能的体现和经济的运作上还相当欠缺。由于全球气候的变暖，淡水资源在陆地上的存储更多的表现是资源型的短缺，水景点及水航运在许多的地域已遭到无情的扼杀和阻断；同时由于水资源污染型的短缺，药物在水产品中的残留问题越来越严重，已明显地影响到了水产品的品质和产量。淡水资源在陆地分布的不均匀性已直接地威胁到了农业生产的命脉。如何调节水资源在地域上的余缺，让水资源象血脉一样在一个个区域板块的周身畅流无阻，并多功能地体现其建筑运作的价值和作用，是我们急需创设和要解答的技术性课题。

发明内容

本发明主要针对陆地水文景点的薄弱，传统的鱼池布局越来越不适应当今气候变化的情况，水路航运因水资源短缺而变得日益萧条以致给交通带来不便及给航运经济造成严重损失等局面而提出的一种具有宜居、休闲、运载、灌溉、水产等多功能于一体的陆上沟渠水利建筑的构建方法。

本发明采用的技术方案是：一种多功能的陆上水渠建筑的构建方法，其特征在于，包括如下过程：

   ①先对水渠水路进行勘察，根据地形特点及水渠建筑功能制定出沟渠建筑布线方案，其中水渠水路分为环城流体马路、环村环田沟渠、傍路水渠、沿临河海地基抬高型沟渠水路、环林水线五大类型；所述环林水线为根据防火、休闲运载、水产等功能而创建的环绕或穿越森林的水渠；

  ②依沟渠建筑布线方案对沟渠建筑的主体基坑及涵洞、隧洞等进行开挖和砌筑；所涉主体基坑的主要设置有漏水防御与排污的设置；水闸、水闸栅栏位的预留；所涉主体基坑及砌体的结构类型有全地下沟渠主体、半地下沟渠主体、地基抬高型沟渠主体、桥梁沟渠主体；一般主体类型依地形的特点条件为上述各类型选择性的综合样式；

  ③按要求对沟渠建筑所涉墙、板、柱、梁、桩各构件进行预制砌筑或安装，所述砌板预制特点有带钩压丁与带方形的挂钉砌板；

   ④按设计方案的预定标准砌筑水闸、水闸栅栏，架设联结渠桥，安装联结高低水位的过渡实体；

   ⑤沟渠水路两旁参照物建筑及给水与排水处理系统的建设；其中所述沟渠水路两旁参照物的主要建筑有环拱、候车亭、栅栏与电动闸门；

架设涵洞防淤的配套建筑。

 所述过程①中环林水线中防火功能的设置：在渠体任意一侧每隔50-100米设有一个高位监控装置及在相对应的另一侧设一个高压喷水连接装置；在山林的高处建有高压储水塔及高清监控装置，并设有覆盖森林重要区域的水管预埋防火系统。

 所述过程②中主体基坑的漏水防御与排污的设置：渠底分段设一带密封门及网眼栅的排污口；基坑或地基抬高体于底下0.5—1米处设单向淡水漏水管道，双向海水漏水管道；沟渠两侧设排水管道，排污每隔15米设排污导管与排水管道垂直相连；漏水每隔30米设导管与排水管道垂直相连。

 所述过程③的带钩压丁与带方形的挂钉砌板 ：为防止波浪运动及外力撞击造成滑坡，除采用砌墙的丁砌及相应级别的垫层对墙板预以胶结固定外，另每隔一定的距离采用长度适宜、两端带钩的特制压丁，一端与砌板钩合，一端伸入砌墙缝隙。特制的砌板其背面中心位置留有相适应的钩挂。挂钉为带方形的预制挂钉，方形挂钉在预制时两边分别植入砌板并胶结。

  所述过程④水闸、水闸栅栏的建筑：水闸为控制灌溉渠水泄放的一个构件；为了减少漏水，为了便于放水量的调节而构建多芯组合水闸，一般设计为三芯水闸，每芯由一管一门构成，闸管口径为42 cm，闸门由可旋转的密封门盖加紧固件组成，多芯组合水闸标有中心线标志，其中心线与沟渠最低安全水位线相平；水闸的位置设计为凸出沟渠1·6—2·2米的距离，凸出位为宽 2米，深3米的长方体；栅栏建筑安装的水平线与沟渠的边缘线重合。

 所述过程⑤“水体两旁参照物的建筑中的环拱：环拱为呈弧形方式横跨沟渠的双列半圆形拱状建筑物，顶端及下部以方块状的板块联结固定，其固定件兼有广告，装潢，附加灯具亮化等功能，其中两边下部固定件与沟渠边缘的垂直距离为2米，下部固定件长2.8米，单列环拱之间的距离为1.6米，兼有沟渠美化及广告牌功能；顶部固定件长1.6米，宽1.25米。

所述过程

涵洞防淤的配套建筑有：穿渠涵洞为传统老沟渠穿越本沟渠建筑而需要的在本沟渠的地底下构建的连通管道,在涵洞两端的洞口建相当于老沟渠宽、1米长、高于老沟底0.3米的水泥硬化板，又称缓冲板；在涵洞两边缓冲板的外边缘各建一个低于老沟底0.7米、相当于老沟宽、长1米的蓄泥池，两边连接蓄泥池的老沟底各建两米长的水泥硬化板，并筑以相应的水泥硬化水坝，以方便蓄水及定时排水清洗涵洞；坝墙留有可预砌的缺口。

 水是地球生物的本源所需，水之所致，则生命的活力在其周遭的地方得到尽情的洋溢。本发明通过对陆上人工沟渠的建设，将水的承载、适生、休闲、装点烘托等功能运用到陆上所需却又欠缺的地方。水路在林中的穿越不仅有利于森林的巡防及管理，同时也将林地有机地规划成一个个安全的板快；人工水路的兴起大大地消弱了水泥硬化路面风蚀及机械磨蚀的速度；以海水灌注的沟渠水路在贫水区的纵横从根本上解决了旱域没有水路和不能进行水产养殖的局面，并对当地水文旱象起到一定的改良作用。通过对传统交通的淡化而将某些城区改建成宜居休闲型的环城流体街道，新城建设以加强型的流体马路来烘托和强化栖水筑城的意境；沿临河海堤岸地基抬高型水路，结合风光带休闲；环村环田沟渠结合贮水灌溉；傍路水体结合运载，加强水文建设。以上根据不同特点的地形条件来构筑适合于人类不同生态需求的功能水体。本发明成功地解决了园林建筑水文景点的缺陷问题、农田灌溉问题、森林巡防及管理不便的问题。水产品品质低劣及产量日益低下的问题‘；开拓了城市栖水筑城的途径，解决了水路交通不便的局面，并为旱域水文化的兴起提供了一个全新的机遇。

具体实施方式

下面以实例对本发明作进一步的说明：

本发明多功能陆上水渠建筑的构建方法，其特征在于包括如下过程：

     ①依地形特点及水渠功能所需，对沟渠水路所经路线进行勘察研究，制定出适宜于水路功能体现的沟渠建筑布线方案。

根据沟渠水路建筑要求，将沟渠水路分成环城流体马路，环村环田沟渠，傍路水渠，沿临河海抬体水路，环林水线五大类型。

水路仅容固定的电动载具，载具运行倡导无公害动力，水路沿途设有专用的电源线路。灌注有恒定的水源，每隔一定的距离装有环拱固定件，高度与弧度与联结渠桥平行一致，环经林地峡谷等地环拱应装有避雷装置。

水渠建筑的构造为沟渠基坑、砌墙、护坡砌板、防浪掩峰、桥梁、排污管、漏水管、联结渠桥、联结高低水位的过渡实体、涵洞、隧洞、隧道、水闸、栅栏、环拱、两旁参照物、载具、及给排水处理系统、备用发电系统、避雷装置、电子监控系统、防火系统等，系统以清净淡水或海水灌注。水渠全程各段设有通讯导航定位。

 在水产布局上，本沟渠建筑为一种将单个的方块形水面变型为拉长的沟渠型的水利建筑的集合。一般宽6-12米，深3-4米。   

②依设计工程的要求及图纸规格对沟渠建筑主体基坑及涵洞进行开挖和砌筑，所涉基坑及砌体的结构类型有全地下沟渠主体，半地下沟渠主体、地基抬高型沟渠主体，桥梁沟渠主体，一般主体类型依地形的特点条件为上述各类型选择性的综合样式。其中半地下沟渠主体由半地下基坑加砌墙构成；全地下沟渠主体由全地下基坑加砌板加砌墙构成；天桥沟渠主体由天桥加砌墙构成。渠底下漏管及排污管道收集到的管漏水及排污水经检测合格或经处理后，可供系统循环利用。 

  ③依工程设计的要求对沟渠建筑所涉墙、板、柱、梁、桩等构件进行砌筑或安装，各构件根据其结构作用、结构抗力和功能效益来确定其安全级别，其中渡台与渡闸、联结渠桥、桥梁，确定为一等建筑物级别，采用水工砌体结构的安全级别为I级；高抬体沟渠水体确定为二等建筑物级别，采用水工砌体结构的安全级别为II级，险段水体及浪冲高频水体为防止滑坡，宜采用相应级别的垫层对墙板预以胶结固定；根据海水与淡水的特点分别采用不同的胶结材料及预制构件等。根据水产养殖的需要，在砌板铺设及砌墙构筑时每隔3.5—5.5米设一个与水空间相适宜的潜水型增氧器位；按分段、分层次投饵的要求每隔3—5米按上、中、下三个层次预留鱼类摄食台，饲料以可活动的网式饲用槽盛放，饲养时按不同的层次投放不同的颗粒饲料，以保证鱼类在水中的均匀分布。

  ④按设计方案的预定标准砌筑水闸、水闸栅栏，架设联结渠桥安装渡台与渡闸。联结渠桥为联接旱路被水体所阻断的枢纽实体，设计桥梁拱高必须考虑载具足够安全通行的极限值；

渡台为节水型装置，过渡采用轨道式的斜坡加可升降的高低水平面的换车方式。有辅助性的牵引及刹车装置，适合于轻负荷载具。

渡闸为高低势位的水体保证载具依赖水浮力而安全过渡的枢纽实体。当载具向低势位过渡闸槽内排水系统向下放水；当水位与低势位水位平线时，低势位这方的闸门将自动打开。当载具向高势位方向过渡，闸槽内排水系统关闭，给水系统向闸槽内供水，当水位与高势位水位平线时高势位这方的闸门将自动打开。

 在距离联结渠闸10～15米的地方设置载具进入减速缓冲区的安全控制栅栏，栅栏的关闭与开启由人工以电动按纽控制。 

⑤沟渠水路两旁参照物的建筑及给排水与排水处理系统的建筑。水路两旁参照物的建筑有矮化树木、花草、路灯、防护栅、侯船亭，给水以输水管向不同势位的固定地方输入。给水与排污相结合、先排污后给水，给水设有水位最高安全线，排污设有水位最低安全线。排水处理系统设有专用独立的水处理系统，以渠下排污管汇集于水处理中心。给水与排水量的设置为沟渠壁划有表示最高与最低的安全水位线。其势位差为给排水量的参照标准数值。最高水位线的上方设有安全溢水孔。

候车亭为位于栅栏外用于搭乘者等候车船的简陋房屋，栅栏为将沟渠与外界隔离便于安全管理的特制篱笆，高2米。候车亭与栅栏之间的通道以电动升降闸门设限，闸门升降由密码电动开关控制，当闸门出 现异常时抢修其间，可对备用的活动门进行手动操作。

6涵洞防淤的配套建筑。其主要功能是保持涵洞的畅通及便于涵洞的定时清洗。

    结合上述步骤，提出不同类型沟渠水利建筑的构建要点：

   ①环城流体马路：一种集宜居，休闲、运营、水产等功能于一体的以液体水代替水泥硬质而承载的城市沟渠水路。城市流体马路配以相应的矮化绿化带、人行及人力车道，要求两边房屋建筑及其它建筑与沟渠建筑相协调。多以东西向，要求南向近沟渠的建筑物高度不超过20米。如果是南北向，东西两向近沟渠的建筑物其中一面的高度不应超过20米，另一面的高度不应超过17米，以保障有比较充足的阳光投射到水面。沟渠宽6－12米，深3－4米。所用水质符合无公害环境标准。设计施工忌外来水入侵。休闲活动中心联结渠桥及弧形环拱设有避雷装置。

载具运行使用无公害动力。环城流体马路可根据宜居及休闲功能的需要，可分段性地搭配联结渠桥的建设，在加大沟渠横向尺度的基础上将沟渠建成或弧形或园形、或方形的几何艺术化段景。

  a.水环流流体马路：系统采用双道回流模式，水体有明显的流速，源头供水采用加强型的流量，沟渠设计的尺度关系符合明渠公式，本式多用于公共休闲场地。

   b.水静流马路：系统采用单道运行模式，源头供水与排污采用定时普通流量，防护栅外设有人行道，其它参照物类同。本式沟渠多采用海水灌注，采用水质符合无公害环境标准。可进行适生无公害养殖。   

环村环田沟渠：:简称环渠。为一种环绕村舍、田野，集灌溉、贮水、休闲、水产等功能于一体的沟渠水利建筑。本渠分独立环渠和傍路环渠两种类型。独立环渠一般设计为地基抬高型沟渠，栅栏内设有2米宽的缓冲绿地；傍路环渠于栅栏内外各设1.2米宽的缓冲绿地。灌溉多以傍路环渠导水，农田灌溉附有与傍路环渠相平行的副水渠，两渠以环渠具有一定高度的水闸相联系。

本式沟渠分为灌溉与休闲运载兼用型及休闲运载型。灌溉型水路适合于淡水富余区。休闲运载型适合于贫水区，多以海水灌注。本式多采用半地下与抬体相结合的综合类型，所用水质符合绿色及无公害环境标准，可进行绿色及无公害水产养殖。

     傍路沟渠：一种布于公路一侧具有结合运载、休闲、提高水文、水产养殖等功能的水路，多采用全地下或半地下沟渠结构，近水路的公路一侧忌种植高大树木，多采用海水灌注沟渠，水质符合无公害的环境标准，可实行适生无公害的水产养殖。

      环林水线：根据林地的地形特点多采用地下、半地下、抬高地基、桥梁及隧道相结合的沟渠水路结构。本式功能以结合森林巡防、森林防火、森林经营为重点。为了便于检查和修缮，环林水线设有与水渠相平行的专用小道。

森林被沟渠水路划分为一个个的板块，板块中辟设动物休闲广场，广场设有各种动物能够掩身的人工实体。与联结渠桥配套辟设人行车路及防火型的隧道式的动物安全通道。 根据林地的地形特点多采用地下、半地下、抬高地基、桥梁及隧道相结合的沟渠水路结构。本式功能以结合森林巡防、森林防火、森林经营为重点，水质符合生态的环境标准，可实行绿色及有机的水产养殖。      

 沿临河海地基抬高型水路：根据河海水涨水落的安全势位及其它建设的因素来确定河海地基抬高体的合适高度及宽度。抬体沟渠与河海的连接，抬体沟渠与陆上的连接均由渡台与渡闸来联接。传统陆上与河海的联系以地基隧洞或联结渠桥为通道。本水路采用地基抬高体加砌墙的沟渠水路结构，配以相适宜的林木风光带，横向由远及近选用高、中、低三个层次的林木品种，以体现风光的观瞻及利于阳光对水面的投射。所用水质符合绿色的环境标准，可实行绿色级别的水产养殖。

      以某县为例提出本沟渠水路构建的实例：

      现状及规划：某县拥有60多万人口，地形由山区、丘陵、湖区平原构成，由一江一湖将该县区域一分为三。由于气候条件的变化，农村池塘已经萎缩，有的已经变成了农田，城市沟塘几乎全被填埋取而代之的是高楼建筑及地下排水管道，陆上水景近乎灭顶绝迹。近年从县城到乡村已全部实行了通乡通村的路桥架设及水泥路面硬化，但由于施工标准为普通性的级别，加之对超载监管的疏忽致使其有效使用的年限大打折扣。拥江临湖的水资源优势在水路对水质的选择和利用方面可暂时不考虑对海水的利用，但是在对某些水工建筑的构建设计与施工方面应考虑可能对海水进行使用的相关因素。根据上述状况拟规划：环城流体马路41公里；环村环田沟渠水路 2200公里；傍路水渠420 公里；环林水线30 公里；沿临河岸抬体水路160 公里。

措施方案：上述所规划的沟渠水路通过采取下面几项措施来实现。

      环城流体马路——a、城市扩建以加强型的流体马路环居环城，宽8~12米、深3米。规划设计可考虑旧塘的去污改造及通过开挖新湖来打造人工栖水筑城的远景及深度，本项拟规划环城流体马路总长15公里。

    b、 旧城改造流体马路：水体渠宽8－12米深3米。对于车流交通不够发达的旧城及居民区拟以休闲型的流体马路实行建造。根据休闲功能的需要来选择或园、或方、或弧形的加强型水景来烘托和装点栖水休闲的意境。本项拟规划流体马路总长20公里。

    c  、园林休闲型流体马路：采用双道双回流的运行模式来构建。渠宽6－10米，深3米，源头以加强型的流量供水，以形成流速，本项拟规划流体马路总长约6公里。

     环村环田流体马路：

     本项在恢复旧塘原貌的基础上，来进行沟渠水路的协调建设。本项沟渠水路的主要功能是水产、灌溉及休闲与搭乘运载，贯穿各村舍田野。本式以水源条件为原点，来确定区域系统的建立。一般以乡为单位来确定行使供需管理的区域单位。本项拟规划环村环田水渠总计长2200公里。

    傍路沟渠水体：以集中性的主要交通要道为基点来构建傍路水线。设计与布局应与环村环田沟渠，环林沟渠等水渠具有连接性。本式沟渠水路在乡村以乡为单位来确定行使供需管理的区域系统。本项拟规划傍路沟渠水路总长约420公里。设计规模以公路的宽度为参照。一般渠宽6－12，深3米。

     环林水线：林地地形的复杂性决定了在林地的设工的难度。一般在经过起伏性较大的地段采用集约型的尺度，一般宽度在6米左右。而在平坦的林中及周边可采用一般性或加强型的尺度，一般宽度在8~12米。林地在险境种的布局可不予考虑回路的链接，其主要功能仅体现在对林地的分割及附带的运载功能。拟规划环林水线总长30公里。

沿临河海地基抬高型沟渠：采用挖沙船浇灌泥沙泥浆来构筑水路沟渠的抬体，四周以砌墙的形式进行预砌，一般宽度8－12.米，深3米，联结渠桥与抬体隧道根据地段需要设置。本项拟规划水体总长160公里。

 综上，某县根据水产布局的改革及其沟渠水路功能的需要，按预定的标准完成了各类沟渠水利建筑的建设，总计长是2851公里。

Claims (7)

1.一种多功能的陆上水渠建筑的构建方法，其特征在于，包括如下过程：

   ①先对水渠水路进行勘察，根据地形特点及水渠建筑功能制定出沟渠建筑布线方案，其中水渠水路分为环城流体马路、环村环田沟渠、傍路水渠、沿临河海地基抬高型沟渠水路、环林水线五大类型；所述环林水线为根据防火、休闲运载、水产等功能而创建的环绕或穿越森林的水渠；

  ②依沟渠建筑布线方案对沟渠建筑的主体基坑及涵洞、隧洞等进行开挖和砌筑；所涉主体基坑的主要设置有漏水防御与排污的设置；水闸、水闸栅栏位的预留；所涉主体基坑及砌体的结构类型有全地下沟渠主体、半地下沟渠主体、地基抬高型沟渠主体、桥梁沟渠主体；一般主体类型依地形的特点条件为上述各类型选择性的综合样式；

  ③按要求对沟渠建筑所涉墙、板、柱、梁、桩各构件进行预制砌筑或安装，所述砌板预制特点有带钩压丁与带方形的挂钉砌板；

   ④按设计方案的预定标准砌筑水闸、水闸栅栏，架设联结渠桥，安装联结高低水位的过渡实体；

   ⑤沟渠水路两旁参照物建筑及给水与排水处理系统的建设；其中所述沟渠水路两旁参照物建筑有环拱、候车亭、栅栏与电动闸门；

架设涵洞防淤的配套建筑。

2. 根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程①中环林水线中防火功能的设置：在渠体任意一侧每隔50-100米设有一个高位监控装置及在相对应的另一侧设一个高压喷水连接装置；在山林的高处建有高压储水塔及高清监控装置，并设有覆盖森林重要区域的水管预埋防火系统。

3.根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程②中主体基坑的漏水防御与排污的设置：渠底分段设一带密封门及网眼栅的排污口；基坑或地基抬高体于底下0.5—1米处设单向淡水漏水管道，双向海水漏水管道；沟渠两侧设排水管道，排污每隔15米设排污导管与排水管道垂直相连；漏水每隔30米设导管与排水管道垂直相连。

4.根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程③的带钩压丁与带方形的挂钉砌板 ：为防止波浪运动及外力撞击造成滑坡，除采用砌墙的丁砌及相应级别的垫层对墙板预以胶结固定外，另每隔一定的距离采用长度适宜、两端带钩的压丁，一端与砌板钩合，一端伸入砌墙缝隙；砌板的背面中心位置留有相适应的挂钉；挂钉为带方形的挂钉，方形挂钉的两边在预制时分别植入砌板并胶结。

5.根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程④水闸、水闸栅栏的建筑：水闸为控制灌溉渠水泄放的一个构件；为了减少漏水，为了便于放水量的调节而构建多芯组合水闸，一般设计为三芯水闸，每芯由一管一门构成，闸管口径为42 cm，闸门由可旋转的密封门盖加紧固件组成，多芯组合水闸标有中心线标志，其中心线与沟渠最低安全水位线相平；水闸的位置设计为凸出沟渠1.6—2.2米的距离，凸出位为宽 2米，深3米的长方体；栅栏建筑安装的水平线与沟渠的边缘线重合。

6.根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程⑤“水体两旁参照物的建筑中的环拱：环拱为呈弧形方式横跨沟渠的双列半圆形拱状建筑物，顶端及下部以方块状的板块联结固定，其固定件兼有广告，装潢，附加灯具亮化等功能，其中两边下部固定件与沟渠边缘的垂直距离为2米，下部固定件长2.8米，单列环拱之间的距离为1.6米，兼有沟渠美化及广告牌功能；顶部固定件长1.6米，宽1.25米。

7.根据权利要求1的构建方法，其特征在于：所述过程

涵洞防淤的配套建筑有：穿渠涵洞为传统老沟渠穿越本沟渠建筑而需要的在本沟渠的地底下构建的连通管道,在涵洞两端的洞口建相当于老沟渠宽、1米长、高于老沟底0.3米的水泥硬化板，又称缓冲板；在涵洞两边缓冲板的外边缘各建一个低于老沟底0.7米、相当于老沟宽、长1米的蓄泥池，两边连接蓄泥池的老沟底各建两米长的水泥硬化板，并筑以相应的水泥硬化水坝，以方便蓄水及定时排水清洗涵洞；坝墙留有可预砌的缺口。