CN103774606A - 复合式淤坝地工程技术 - Google Patents

Abstract

复合式淤坝地工程技术的特征在于，开辟了一种具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰的物化组合方法，即在沙土横堰与倒倾斜重力性石料干砌壁坎之间挟压夹层布，溢流断面及导流防洪鱼翅边墩的地床上衔接自动沉降护坦，工程材料能够替代和收旧利废，施工就地取材，在山区丘陵区农田建设的水土平治中，同步创新了洪水资源、土地资源和水力“能源”集约化开发利用的实施方式，可灵活实用于格堰洪淤、逼河改道洪淤、全封闭溢流洪淤、通水溢流洪淤、农田土壤改良洪淤工程和蓄洪溢流塘坝工程及报废矿井水土回填工程，导致有效补给和涵养地下水，减少农用抽取地下水，提高土地产能和改善修复生态环境，同时削减下游的洪水灾害、危害与损失。

Description

复合式淤坝地工程技术

技术领域

本发明属于农田水利与水土保持工程技术领域，特别涉及农田水土高等级平治、洪清漫灌和生态环境改善修复。

背景技术

已有的淤坝地工程，由蓄洪退水格堰和进水闸门组成，河槽一侧的纵向坝堰为浆砌结构，兼顾防洪作用，横向坝堰为沙土堰，设有浆砌退水口，长度一般为1—4米，高度(即落淤厚度)一般为50厘米上下，第一个格堰的纵向坝堰上方位置连接浆砌进水闸门，一般为1—3孔，分别安装供人工上下拧动的控水闸板，河槽中配套浆砌或铁丝笼包石料的分流取水滚水坝。

该工程的浆砌水工结构成本很高，为降低工程成本，迫使横堰的退水口和闸门进水口只好狭小，挖底建基深度往往不足，粗沙石头比率较大的沙土横堰，难以承受蓄水压强和透流的侵蚀破坏，所以充其量只能利用微量洪水淤漫土地，甚至不具备实用性，上世纪九十年代已被淘汰不用，径流面农田水利建设又回归到打坝防洪和拉土垫地的老路，因寸土难移，不仅土层较薄，成本更高，而且与流失水土肥沙的就地利用相互脱节，与涉水利用名不符实。

发明内容

本发明借鉴已有淤坝地工程格堰蓄水特别是横堰退水口予以泄水和限定落淤厚度等基本的工作机理，较全面分析总结其经验教训，在三个自然发现的基础上加以上升利用，形成了一套以水土平治为主要内容的淤坝地技术解决方案，工程框架、高程、结构、材料和参数的应用具备灵活性和针对性，按照工程目的结合地形地质地貌特点，分别进行选择、替代、增减和组合，引发工程的工作功能发生质变，既能利用大流量洪水淤漫土地，又不需人工操控进水流量，工程全自动调容；既能利用洪水资源淤漫土地，又能利用水力“能源”切割山体边坡的土塄土层，同步达到扩展平地利用面积、逼河改道和再度加快工程淤积速度的目的；既使工程成本下降，又能材料替代、收旧利废和就地取材，而且施工不需用(运)水，从而具备了实用的广泛性。

其关键是克服长期以来人们在认识上存在的水工结构就离不开水泥粘合剂这样一种禁固与偏见，把现代所研发生产的具有切隔水流和涉洪性防护作用的土工膜、防水胶等化工品土建材料引用到水工结构的建造中，利用力向势能、重力势能和水流渗透与切隔势能相结合的水力消能原理，开辟了一种具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰的物化组合方法，即在沙土堰与倒倾斜重力性石料干砌壁坎之间挟压作用于切隔水流的夹层布，壁坎底部挟压护坦布。

1.水工横堰的物化组合方法

上述的水工横堰，其两侧设有较短的限水边墩，其余长度全部为溢流断面，溢流断面的固定式跌水护坦呈倒倾斜的簸箕型缺口形状，以兼顾消能池的作用，跌水护坦横向外边沿的壁坎底部挟压牵拉式自动沉降散水护坦，河槽一侧横堰边墩端头衔接导流防洪鱼翅，鱼翅限水边墩端头三断面的地床上围建重力式自动沉降散水护坦。

1.1.起垄沙土堰

按照横堰的成型形状，从退水方推土而起垄沙土堰，河槽一侧的边墩长2米再加上纵向沙土堰宽度的预占尺寸6米以上，另一侧的边墩长2米，其余中间长度全部为溢流断面，以沙土边墩退水方的底楞线为界，使溢流断面的沙土堰向来水方缩进1.5米以上，与沙土横堰边墩构成如簸箕的形状，预作为跌水护坦基床。沙土横堰退水方及河槽一侧边墩端头三断面的横纵各断面坡度均为自身高度的1：0.6，坡面分别平整，并把边墩退水方的横向底楞线处履成一条水平直线。

1.2.下切平整固定式跌水护坦基床

以前述所履成的水平直线为基准，使跌水护坦基床横向内楞线处下切40厘米，外楞线处下切10厘米，形成倒倾斜的纵向直线坡度。

1.3.下切平整牵拉式自动沉降散水护坦基床

以前述所履成的水平直线为基准，使该线外的基床下切30厘米，宽为1.5米以上，两侧各超跌水护坦2米。

1.4.铺设挟压横堰夹层布

为了全面切断沙土堰中及跌水护坦面部所下渗的微量透流，夹层布的下边沿都要开沟挟压到地床中，即以前述所履成的水平直线为基准，使沟深均达70厘米，山体边坡挖深40厘米以上，然后把夹层布铺设到沙土坡面上，下边沿探至沟底，回填覆土而挟压，跌水护坦外边沿的夹层布与两侧边墩的夹层布接缝，并呈一条直线，夹层布要包住河槽一侧沙土边墩端头的三个断面。

夹层布采用具有抗顶破和抗撕拉力的两布一膜的土工膜，长度不足的垂向接缝，可采取两个布头重迭卷住而挟压，或粘合挟压，横向接缝随着壁坎的加高，使下一层的上边沿包住上一层的下边沿，重迭宽度为20厘米。

1.5.铺设挟压固定式跌水护坦布

跌水护坦布的横向内边沿与横堰夹层布下边沿同步挟压到地床中，回填覆土后，把三个断面的回填沙土面部铲为外高内低的倒倾斜直线坡度，宽为30厘米左右，作为壁坎基础，该直线坡度与沙土堰坡度呈直角，然后把护坦布从坡面拉下，全面覆盖住基床和壁坎基础，外边沿低于该护坦夹层布上边沿10厘米。

跌水护坦布采用土工膜或三维草网，而三维草网的优点是，随着时间的延长，更有利于串根草和籽生草萌发，使之演变成植被式的护坦。

1.6.铺设挟压牵拉式自动沉降散水护坦布

散水护坦布的横向内边沿与跌水护坦夹层布的下边沿同步挟压到地床中，回填沙土后，把其面部铲为倒倾斜直线坡度，宽为30厘米左右，加密压实，然后把护坦布反转，全面覆盖住基床。

散水护坦布的两侧各超过跌水护坦1.5米，有效过水宽度为1.2米以上，采用三维草网或土工膜，面部同步覆加土工格栅或塑包铁丝网。

1.7.砌筑壁坎

夹层布外面全部砌筑壁坎，宽度为30厘米左右。壁坎一般采用石料，分层单表干砌，上下两层的石料相互勾缝，面部保持平整，长度达不到壁坎宽度的石料，内侧空隙充填碎石，特别重要的机理是，使每块石料的顶面必须呈现出倒倾斜的坡度。边墩纵向堵头的壁坎，要逐层向沙土堰方和来水方双向倾斜，使壁坎的力向摧向沙土堰和来水方，与溢流和通洪的推力构成鼎立对抗的力向态势。

横堰壁坎达到计划高度后，使边墩和溢流断面的顶面分别水平，壁坎外边沿和夹层布所形成的三角空隙可充填碎石。横堰成型后，溢流断面的高度达1米以上，顶面宽1米，边墩高于溢流断面60厘米以上。按此要求，把超高和超宽的沙土铲入堰内，并低于溢流断面顶部30厘米以下。

1.8.加建固定式跌水护坦防护层

跌水护坦的防护层一般采用石料，厚度为10厘米上下，石料面宽15厘米以上，缝道的较大空隙充填片石。

1.9加建牵拉式自动沉降散水护坦防护层

散水护坦防护层为动态式的防护层，即利用土工格栅或铁丝网的格筋而套挂塑包铁丝钩，使铁丝钩的两个头部朝上，高于格栅面部5厘米以上，要横纵错位，均匀排列。当洪水过面时，随洪草根、柴沫，等浮游杂物过滤附挂到铁丝钩上，泥沙充填其中，形成一个整片，也可人为套挂废旧衣服，废电线等。散水护坦的面部要覆盖沙土，起到临时性的保护作用。

1.10.构建导流防洪鱼翅

导流防洪鱼翅的限水边墩长为3米以上，顶宽60厘米，退水方和端头方的坡度各为自身高度的1：0.3，来水方坡度为高度的1：0.1，顶部和横堰边墩等平，顶部的中线和横堰边墩中线呈一条直线，内侧断面和横堰边墩端头的夹层布衔接。边墩一般为石料组合结构，即以顶宽的中线为基准，使退水方和来水方的每层石料都向该中线倾斜，并向内侧倾斜，每层石料之间挟压废旧衣服一类的坚韧物品，作为拉筋。

鱼翅的重力式自动沉降散水护坦，一般采用塑包铁丝网包单层石料的结构，厚度为15厘米上下，即把上下两层网均匀点状连接，控制住石料，铁丝拧口头部高于网面5厘米以上，护坦下面挟压夹层布，采用三维草网或土工膜。

2.具体实施方式

该发明的所做工程形式多样，具体实施方式如下：

2.1.工程材料的灵活替代应用

一是无石料的施工区域，壁坎、固定式跌水护坦防护层和鱼翅边墩所用的石料，可用砖头、保温砖替代，亦可用塑料袋装沙土而缝口来替代，把塑料袋整成长方体形状更好，也可由厂家特制长方体塑料桶，其中一个面部设有供装沙土用的圆口和螺盖，螺盖顶面与同一面部等平，使用时，口盖朝下或朝内。替代材料的面部喷涂防水胶后，粘贴废旧衣服剪开的单层布料，布料面部再喷涂防水胶，(后述同类情况予以略述)，起到抗光蚀、抗水沙磨擦和提高使用寿命的作用。

二是溢流断面散水护坦的铁丝钩可用树枝、灌木或竹枝替代，插入格筋中，带杈刺的更好。

2.2.工程结构的灵活替代应用

2.2.1.壁坎结构的替代应用

壁坎可采用水泥预制片衬砌结构，厚度为6厘米，垂向缝道适量加宽，用砼浆补砌，横向缝道用沙浆粘合。

2.2.2.鱼翅重力式自动沉降散水护坦结构的替代应用

鱼翅护坦可用塑料袋装沙土片、塑料盒装沙土片、水泥预制片、半头砖、石头分别并串，以替代网包石料的结构。

塑料袋装沙土片并串结构是，把塑料袋顶面两侧的长边缝边，留宽3厘米，不予装土，袋内装沙土后缝口，使用时相邻两排错位，利用不予装土的边宽尺寸把各个沙袋并串起来。

水泥预制片并串结构是，用模具浇铸正方体水泥预制片，底面大于顶面，利用内挟十字拉筋从四个拐角坡面中点伸出的圆环，把各片并串起来，厚度为7厘米。其内挟拉筋用钢筋呈十字形捆绑，再把圆圈拉筋与十字形拉筋捆绑固定。也可由厂家特制成橡胶质或塑料质的拉筋。

塑料盒装沙土片并串结构如同水泥预制片的外形，使用时设在中点的口盖朝下。

半头砖并串的结构是，利用大面中点的一个孔眼，以横行穿入拉筋，纵行的拉筋为设有两个孔眼的塑胶片，把相邻横行拉筋穿入塑胶片的孔眼中，相邻两行塑胶片的间距为30厘米左右，砖头的碴口朝上。

石头并串结构如同半头砖结构，使每块石头的底面线至孔眼的距离保持一致，利用相邻两排纵行石头长度的差异，相互穿插弥补，以缩小缝道。

2.2.3.地质坚硬区域洪淤工程结构的替代应用

在坚硬性地质区域构建洪淤工程时，将横堰退水方的坡度改为一条直线，把用于挟压夹层布和用于砌筑壁坎倒倾斜基础的基床和边坡部位予以下切进切，夹层布铺设并探入槽中后，用水泥浆把夹层布外侧空隙缝道予以灌砌和塞砌，省略跌水护坦、散水护坦、防洪鱼翅和边坡一侧的限水边墩，全用原有的地质结构替代，夹层布内侧的沙土横堰，亦可用堆积石头予以替代。夹层布挟深尺寸为20厘米。

2.3.工程框架和高程的灵活应用

2.3.1.格堰洪淤工程

上述水工横堰用于格堰洪淤工程时，河槽一侧的边墩部位加建纵向沙土堰，沙土堰中挟压用于切隔水流的夹层布。

相邻两道横堰的距离是，使下一道横堰溢流断面顶部与上一道横堰固定跌水护坦的外边沿水平，再测出纵堰的长度尺寸，利用洪淤土地的纵坡形成规律，使护坦处的土层厚度提高到30厘米以上。

第一个格堰进水口靠下部位的河槽中配套滚水坝设备，使进水口的长度占横堰溢流断面长度的五分之一左右，并占滚水坝泄水断面长度的三分之一左右，滚水坝泄水断面高于进水口20厘米，靠进水口1.2米处的滚水坝上留排沙口，低于进水口15厘米，宽度为50厘米以上。(滚水坝设备另案处理)。

河槽的拐弯顶水处，狭窄处和横堰大跨距处，纵堰外侧要加建导流防洪鱼翅，也可加长鱼翅的限水边墩。

施工前，首先预留河槽的宽度。

2.3.2逼河改道洪淤工程

由于横堰顶部大断面溢流，自动调容的能力很大，实用中可利用其优势，即把横堰的导流防洪鱼翅置于沙土质边坡的脚底，使洪水优先从鱼翅限水边墩外的狭窄口排泄，用于冲刷切割边坡的沙土，过量洪水从横堰溢流断面排出，达到扩大平地利用宽度和面积的目的。为了充分利用小量水流和泥沙，相邻两道横堰可采取将下一道横堰的狭口临时性封闭，不予泄水，待淤平后拆除临时性的封闭堰。遇有边坡陡高的情况时，可在紧靠边墩处的护坦面部加设固定一个圆面上设进水口道的通水卧管，用于侵蚀排走塌方的沙土。

2.3.3.全封闭溢流洪淤工程

即省略横堰的边墩堵头和鱼翅部分，把边墩处的夹层布挟入边坡中，待淤平后，把溢流断面中间一定长度和高度的坝堰拆除，形成通洪口，通洪口部位的固定跌水护坦上加建相应的通水口道，以供排走洪水和丰水年的持续性山体透流水。也可把预留通洪口两侧的溢流断面逐年适量提高，取得种植、排洪和扩宽利用面积三不误的工程效应。

2.3.4.通水溢流洪淤工程

即首先确定河槽的预留位置和宽度，在预留河槽的两侧或一侧构建水工横堰。为加快工程淤积，可在预留河槽中增设一段临时性的溢流横堰，省略固定护坦，用散水护坦保护横堰。

2.3.5.农田土壤改良洪淤工程

为了改良农田中的薄土层地、沙化地、水渍地和盐碱地的土壤，实施方式如下：

一是对年度内用洪有保障的施工区域，农田予以停耕，实施洪淤，即从农田末尾的纵向坝墙上大断面回转退水，溢流口坝墙外的河床上加建所述的重力式自动沉降护坦，必要时在坝墙内加建纵向沙土堰及溢流横堰，省略防洪鱼翅。

二是农田中连片种植高硬杆作物，使横堰的溢流断面适量高于农田，利用庄稼半成熟和行洪的机会，加以淤漫。

三是利用枢纽严格控制进水量和粗沙量。

2.3.6.蓄洪溢流塘坝工程

为了平衡工程压力，提高结构的稳定性，并有效切隔水流，蓄洪溢流塘坝工程的实施方式如下：

一是分级加高横堰，使每级横堰向来水方缩进1.5米以上，使坝堰退水方构成台阶式的形状，各个台阶的溢流口以垂向对应，省略横堰的散水护坦、边墩堵头和鱼翅部分，将边墩处的夹层布挟入山体边坡中。

二是第一级横堰的底部预先加建通水卧管，坝内的进水口连接横向卧管和设在边坡上的台阶式卧管，顶部设有若干进水口。把进水口封闭，用于蓄洪储水，把进水口盖板打开，可利用洪水、常流水或丰水年的持续性山体透流水予以冲沙清库。

2.3.7.报废矿井水土回填工程

为了保护地下矿产资源，并有效补给地下水，制止地下水漏斗，恢复地下水径流路，在具备相关条件的区域，可在矿井前的沟壑中构建所述的全封闭溢流横堰或蓄洪溢流塘坝横堰，将洪水拦截和倒灌入矿井中，为了加快回填速度，可用机械挖掘上游的沟坡沙土，利用洪水输入坑道。该溢流横堰也可用于有些区域自燃煤层的扑灭工程。

3.安全防洪措施

一是石料替代品防护层面部要按需喷涂防水胶。

二是发现重力式护坦自动沉降后，其面积不能满足工程安全防洪需要时，要续接加宽。

有益效果

根据发明内容所述和理数分析，该发明顺应和利用自然规律，在农田水利工程建设的水土平治中，由过去只靠人工加机械硬拼的开发治理方式改变为“人工机械力和自然力相结合、以自然力为主”的开发治理方式，通过实施，主要在以下四方面取得实效。

在土地产能提升方面是，工程建设就地取材，不需用(运)水，进度快速，节约成本，山区土地面积广泛开发利用，土层厚度满足庄稼扩根需要，有机质含盖全部新增土层，把农家肥堆放到消能池内，既可利用消冰水和融雪水施加底肥，又可与洪水中所含的氮、磷、钾和微量元素混和，做到灌溉追肥两不误，同时节省施肥的人工和车工，秸杆还田，加快水蚀沤化，土地的纵向坡度自然，横向水平，用水漫灌均匀扩散，水流厚度和冲力巨减，既能排涝，又能抗旱，农田便于机械作业，降低农业成本，并能防止鼠害。所以土地产能提高，保障国家粮食安全，尤其是我国山区丘陵区的面积占国土总面积的80％以上，可供水土高等级平治的后备土地资源还大量存在，有洪水经过的沙漠化区和石漠化区都可开展洪淤工程建设了。

在水源生成方面是，土地吸纳和下渗雨水的能力较强，又可按需不失时机地施行洪水(含清水)漫灌，若流失沙土不能满足工程淤积需要，工程却能拦洪蓄水，加之源头沟掌中的塘坝蓄集洪水，将有效补给和涵养地下水，并大量减少农用抽取地下水，促使地下水位线逐步回升，储存量稳步增容，地表出水量也就相应产生和增多。

在生态环境改善修复方面是，水保工程和农田下滩、进沟、入掌、上塬，面积连片，层层利用，在解决粮食安全的同时，山坡地可拿出来用于植树种草，地表地下水含量普遍提高，可改善地域性气候，提高空气湿度，反过来又促进树草成活和快速生长，并使植被自发萌生。施工种植节省资源和能源，减少化肥超标施用量及土地板结，增加绿色食品，同时减少所涉水泥产能、化肥产能和施工运输环节车辆耗油所带来的废气排放和空气污染。

在社会效应加速方面是，上游高效利用雨洪，削减下游的河道库湖淤积抬高、水质污染和洪水灾害，上游河道的泥沙石就地利用，河道中糙物减少，不进入下游河道，可自然地下刷大河的河道，既利于航运和安全通洪，又可减少防洪设施的加高加固和投入量，大量减少农用抽取地下水，加之洪峰水转变为地下水和地表缓流水，可与工业人畜用水相适应，稳产高产农田面积扩大，可使工业用地做到占补平衡，并为农林畜产业化调整和升级奠定基础，加快农民脱贫致富的步伐。

Claims (12)

1.一种复合式淤坝地工程技术，其特征在于应用该复合式淤坝地工程技术，可分别实用于格堰洪淤工程、逼河改道洪淤工程、全封闭溢流洪淤工程、通水溢流洪淤工程、农田土壤改良洪淤工程、蓄洪溢流塘坝工程及报废矿井水土回填工程，其特征在于利用力向势能、重力势能和水流渗透与切隔势能相结合的水力消能原理，开辟了一种具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰的物化组合方法，导致工程材料和工程结构能够替代应用。

2.根据权利要求1所述的具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰，其特征在于该水工横堰的两侧设限水边墩，其中河槽一侧的边墩长为2米再加上纵向沙土堰宽度的预占尺寸6米以上，另一侧的边墩长为2米，其余中间长度全部为溢流断面，溢流断面高为1米以上，顶部宽为1米，边墩高于溢流断面60厘米以上，其特征在于溢流断面的固定式跌水护坦如倒倾斜簸箕形状，宽为1.5米以上，横向内侧蓄水深度为30厘米上下，以兼顾消能池的作用，其特征在于跌水护坦外边沿壁坎的底部挟压牵拉式自动沉降散水护坦，两侧各超固定护坦1.5米，有效过水宽度为1.2米以上，面部低于跌水护坦外边沿30厘米，其特征在于横堰各个横纵断面的坡度均为自身高度的1：0.6，其特征在于河槽一侧横堰边墩端头衔接导流防洪鱼翅的限水边墩，长为3米以上，顶部宽为60厘米，与横堰边墩顶部持平，来水方的坡度为高度的1：0.1，退水方和端头方的坡度各为高度的1：0.3，其特征在于鱼翅边墩三断面外的地床上围建重力式自动沉降护坦，其外边沿各距边墩2米以上。

3.根据权利要求1所述具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰的物化组合方法，其特征在于在沙土堰与倒倾斜重力性石料干砌壁坎之间挟压切隔水流的夹层布，河槽一侧的夹层布予以包住沙土边墩端头的三个断面，另一侧的夹层布挟入山体边坡中，夹层布的下边沿全部挟入地床中，挟深为40厘米以下，其特征在于长度不足的夹层布，垂向接缝采取两个布头重迭卷住而挟压，或粘合挟压，横向接缝随着壁坎的加高，使下一层的上边沿包住上一层的下边沿，重迭宽度为20厘米，其特征在于夹层布采用具有抗顶破和抗撕拉力的两布一膜的土工膜，其特征在于壁坎的倒倾斜基础宽度为30厘米左右，纵横各断面壁坎基础的直线坡度分别与横堰的坡度呈直角，其特征在于固定跌水护坦布的内边沿要和横堰溢流断面夹层布的下边沿重迭，同步挟入地床中，并全面覆盖住跌水护坦基床和壁坎的基础，其特征在于，散水护坦布的横向内边沿与固定跌水护坦的夹层布下边沿重迭，同步挟压到地床中，全面覆盖住壁坎的倒倾斜基础和基床，其特征在于跌水护坦布采用土工膜或三维草网，散水护坦布所用的土工膜或三维草网上面同步加设土工格栅或塑包铁丝网，其特征在于壁坎的石料予以逐层加高，上下两层勾缝，面部平整，长度达不到壁坎宽度的石料，内侧空隙充填碎石，每块石料的顶面必须呈现出倒倾斜的坡度，其特征在于固定跌水护坦两侧的边墩堵头壁坎所用各层石料采取向沙土堰方和来水方双向倾斜的力向态势，其特征在于跌水护坦布的面部铺设防护层，一般采用石料，厚度为10厘米，石料的面宽为15厘米以上，石料防护层的外边沿与夹层布上边沿衔接和持平，其特征在于牵拉式散水护坦所用的土工格栅或铁丝网上均匀套挂铁丝钩，铁丝钩的两个头部高于护坦布5厘米以上，用以把洪水中挟带的草根、塑料布和柴沫等浮游杂物拦截附着到钩上，泥沙充填其中，形成防护层，亦可在铁丝钩上人工套挂废旧衣服、电线等坚韧材料，其特征在于鱼翅限水边墩的各层石料之间挟压夹层布，夹层布采用废旧衣服一类的坚韧性物品，两侧的各层石料分别向本边墩中线倾斜，并由端头方向内侧倾斜，其特征在于鱼翅重力式自动沉降护坦的结构一般为塑包铁丝网包单层石料，上下两层网用铁丝均匀点状连接，控制住石料，铁丝的拧口头部高于网面5厘米以上，其特征在于网包石料护坦的下面挟压夹层布。

4.根据权利要1所述的工程材料能够替代，其特征在于无石料区域施工时，壁坎、固定跌水护坦和鱼翅边墩所用的石料，可用砖头、保温砖替代，亦可用塑料袋装沙土缝口而替代，其特征在于可由厂家按要求特制长方体的塑料桶，其中一个长面上设有供装沙土用的螺口和螺盖，螺盖顶面和同一桶面等平，使用时口盖朝下，以代替石料，其特征在于所采用的替代品材料，面部喷涂防水胶，再粘贴废旧衣服所剪开的布料，其特征在于牵拉式自动沉降散水护坦所用的铁丝钩可用树枝、灌木或竹枝替代，插入格筋中，带有权刺的更好。

5.根据权利要求1所述的工程结构能够替代，其特征在于壁坎的组合结构可用水泥预制板衬砌而替代，预制板的厚度为6厘米，横向缝道用水泥浆粘合，适量加宽的垂向缝道用砼浆补砌，其特征在于鱼翅网包石料重力式自动沉降护坦可用塑料沙土袋并串的结构替代，即把袋子顶面两侧的长边留宽3厘米而缝边，袋子装沙土后而缝口，利用两个长边的留宽尺寸，把相邻两排沙袋并串起来，其特征在于鱼翅网包石料护坦可用水泥预制片并串结构替代，即用模具浇铸正方形水泥预制片，底面大于顶面，利用内挟十字拉筋从四个拐角坡面中点处伸出的四个耳环，把各片并串起来，其特征在于十字拉筋用圆环拉筋固定，可用钢筋绑制，也可由厂方按规格特制成塑料质或橡胶质的拉筋，其特征在于鱼翅网包石料护坦可用内装沙土的塑料盒并串结构替代，该塑料盒的外形如同水泥片的形状，使用时，中点设有口盖的大面朝下，利用四个拐角伸出的耳环把各片并串起来，其特征在于鱼翅网包石料护坦可用半头砖并串结构替代，即利用大面中点的孔眼，以横行穿入拉筋，纵行的拉筋为设有两个孔眼的塑胶片，使横行的拉筋穿入其孔眼中，各行塑胶片拉筋的间距为30厘米，并串时，砖头的碴口朝上，其特征在于鱼翅网包石料护坦可用石头并串结构替代，其结构如同半头砖并串结构，使每块石头的底面线至孔眼的尺寸相等，利用相邻两排纵行石头的长度差异，相互穿插弥补，以缩小缝道，其特征在于在坚硬地质区域施工时，可把退水方的横堰改为横向直线坡度，把用于挟压夹层布和用于砌筑壁坎倒倾斜基础的基床和边坡部位予以下切进切，夹层布铺设和探入槽中后，用水泥浆把夹层布外侧的空隙缝道予以灌砌和塞砌，夹层布的挟深尺寸为20厘米，其特征在于夹层布内侧的沙土堰可改用石头堆积而替代，并省略固定式跌水护坦、牵拉式自动沉降散水护坦、导流防洪鱼翅和边坡一侧的边墩，全用原有的地质结构替代。

6.根据权利要求1、2、3、4、5所述具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的格堰洪淤工程，其特征在于河槽一侧相邻两道横堰边墩之间加建纵向沙土堰，沙土堰中挟压切隔水流的夹层布，其特征在于使下一道横堰溢流断面的顶部与上一道横堰跌水护坦的外边沿呈水平，再测出纵堰的长度，其特征在于第一个格堰上方的纵堰部位设进水口，长度一般为横堰溢流断面长度的五分之一左右，且又为河槽中滚水坝泄水断面长度的三分之一左右，其特征在于滚水坝的泄水断面高于进水口20厘米，靠进水口1.2米处的滚水坝上设排沙口，低于进水口15厘米上下，宽度一般为50厘米以上。

7.根据权利要求1、2、3、4、5所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的逼河改道洪淤工程，其特征在于把横堰的鱼翅置于沙土质边坡的脚底，形成通水的狭口，使洪水优先从该狭口排泄，用于冲刷切割边坡的沙土，过量洪水从横堰溢流断面排出，其特征在于遇有沙土质边坡陡高时，靠鱼翅边墩处的护坦面部固设一个圆面上设有进水口道的通水管道，用于侵蚀输走塌方的沙土。

8.根据权利要求1、2、3、4、5所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的全封闭溢流洪淤工程，其特征在于省略横堰的边墩堵头和鱼翅部分，把横堰边墩处的夹层布布头挟压到边坡中，其特征在于当淤漫达标后，把溢流断面一定高度和长度的坝堰拆除，形成通洪口道，其特征在于可把预留通洪口两侧的溢流断面和边墩逐步加高，做到种植排洪两不误。

9.根据权利要求1、2、3、4、5所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的通水溢流洪淤工程，其特征在于首先确定预留河槽的位置和宽度，在预留河槽的两侧或一侧构建所述的水工横堰，其特征在于为加快工程的淤积速度，预留河槽可加建临时性的溢流水工横堰，省略固定护坦，溢流断面壁坎挟压牵拉式自动沉降护坦，淤漫达标后，拆除临时性的溢流横堰。

10.根据权利要求1、2、3、4、5所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的农田土壤改良洪淤工程，其特征在于对年度内用洪有保障区域的农田予以停耕，从农田末尾的纵向坝墙上回转溢流，溢流口坝墙外的河床上加建重力式自动沉降护坦，也可在坝墙内加建纵向沙土堰，其特征在于可按需加建溢流横堰，省略鱼翅部分，其特征在于使溢流断面适量高于农田面，连片种植高硬杆作物，利用庄稼半成熟和行洪的机会，加以淤漫，其特征在于可通过滚水坝枢纽调整进水关系，严格控制进水量和粗沙量。

11.根据权利要求1、2、3、4、5所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于权利要求1所述的蓄洪溢流塘坝工程，其特征在于所加高的水工横堰为逐级加高的台阶状，使上一级横堰向来水方缩进1.5米以上，省略牵拉式自动沉降散水护坦、鱼翅部分和横堰边墩堵头，各级台阶的溢流断面以垂向对应，其特征在于坝底预先加建卧管，坝内的进水口连接横向卧管和设在一侧边坡上的台阶式卧管，顶面设有若干进水口，按需封闭和开启。

12.根据权利要求1、2、3、4、5及8和11所述的水工横堰，其特征在于该水工横堰可实用于报废矿井水土回填工程，，即在矿井前的沟壑中构建全封闭溢流横堰或蓄洪溢流塘坝横堰。该溢流横堰也可实用于自燃煤层的扑灭工程。