CN104234013B - 一种水库大坝 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库大坝，包括：主坝和多个副坝。本发明通过将主坝横设在水库中，各副坝在主坝的上游依次均匀地排列，其顶部低于主坝上游的水流的最低液面，本发明通过多个副坝对水流进行分段并分担水流压力，使得主坝及每个副坝均承受较小的压力，对主坝和副坝破坏较小，减少了主坝和副坝修整的频率，且不易发生溃坝，给下游的居民和田地增加了安全保障；而且，即使主坝溃坝，上游的数个副坝也能阻止上游的大部分河水下泄，只有少部分水下泄，对下游河床冲击较小，从而降低下游洪灾泛滥的可能性；另外，使副坝的顶部低于主坝上游的水流的最低液面，还不影响水面上的航运，实际应用优势明显。

Description

一种水库大坝

技术领域

本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种水库大坝。

背景技术

水库大坝，是用于拦截江河水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物，水库大坝建在江河流道上，拦截水流可以形成水库。雨季时，大坝上开设的闸门可适当泄水，可达到防洪、发电的作用，旱季来临，水库集中储水后可用于植物灌溉、给居民供水；因此，在河流上筑水库大坝能够起到调节水资源的作用。

现有的水库大坝，一般都是由单个的大坝对水流进行拦截，形成水库，大坝承受所有的水流压力，即大坝需要承受水库内的存水的压力以及上游河水的冲击等，特别当雨季到来时，水库的水位升高，河流水流冲击加大，溃坝的危险随时存在。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的水库大坝承担所有水流压力，极易造成溃坝；而且一旦大坝溃坝，则将所有上游的河水及水库内存水瞬间下泄，使下游河床不能及时排泄，极易造成洪灾泛滥，危害极大。

发明内容

为了解决现有技术的水库大坝极易溃坝、一旦溃坝极易造成洪灾的问题，本发明实施例提供了一种水库大坝。所述技术方案如下：

一种水库大坝，所述水库大坝包括：主坝和多个副坝，所述主坝横设在水库中，用于阻挡所述水库中的水流，多个所述副坝依次均匀的设置在所述主坝上游，且所述副坝与所述主坝平行，多个所述副坝用于分担所述主坝上游的水流压力，所述副坝的顶部均低于所述主坝上游的水流的最低液面。

进一步地，所述副坝的顶部距离所述主坝上游的水流的最低液面5-10m。

作为优选，每两个副坝间距为3-5km。

具体地，所述主坝和所述副坝均包括坝体、设置在所述坝体表面的排水结构和护坡结构、设置在所述坝体内部的防渗结构。

可选地，多个所述副坝的坝体上部均开有U形凹槽。

具体地，所述U形凹槽的最宽处的宽度为15m，所述U形凹槽的深度小于等于10m。

作为优选，所述主坝和所述副坝均为混凝土结构。

可选地，从相邻所述主坝的副坝起，多个所述副坝的高度依次降低。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明通过设置主坝和多个副坝，各副坝在主坝的上游依次均匀地排列，多个副坝对水流进行分段并分担水流压力，使得主坝及每个副坝均承受较小的压力，对主坝和副坝破坏较小，减少了主坝和副坝修整的频率，且不易发生溃坝，给下游的居民和田地增加了安全保障；而且，即使主坝溃坝，上游的数个副坝也能阻止上游的大部分河水下泄，只有少部分水下泄，对下游河床冲击较小，从而降低下游洪灾泛滥的可能性；另外，使副坝的顶部低于主坝上游的水流的最低液面，还不影响水面上的航运，实际应用优势明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的水库大坝的结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的水库大坝的结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的副坝带U形凹槽的示意图；

其中:1主坝，2副坝，3最低液面，4U形凹槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种水库大坝，所述水库大坝包括：主坝1和多个副坝2，所述主坝1横设在水库中，用于阻挡所述水库中的水流，多个所述副坝2依次均匀的设置在所述主坝1上游，且所述副坝2与所述主坝1平行，多个所述副坝2用于分担所述主坝1上游的水流压力，所述副坝2的顶部均低于所述主坝1上游的水流的最低液面3。

其中，本发明将水库大坝设计为具有一个主坝1和多个副坝2的结构，主坝1和副坝2将河流分隔成多段，分别承担各段的压力，副坝2顶部低于主坝1上游的水流的最低液面3，即水库的水平面，在设计时，该最低液面3可根据该水库所处河段历年的降水量、最低水位、平均水位等因素来适当选取，一般确保副坝2顶部低于此最低液面3，即在水库中水量最少时，副坝2也不能露出水面，从而避免对水面上航运造成影响；

这样的设置，主坝1只需要承担主坝1与其相邻的副坝2之间的河水压力，还有副坝2顶部至水面的河水压力，相比现有技术，主坝1承受的压力大大减小；上游在副坝2顶部以下位置的水流则是由各副坝2分别承担，即水库中水流的压力不是全部集中由主坝1承担，而是大部分由各副坝2分担，因此大大减少了主坝1承受的水流总压力，使主坝1也不易被河水冲垮，使水库大坝更加稳固，给下游的居民田地增加了安全保障，且减少了主坝1修整的频率，省去了大量繁复的工作和修整费用；而且，即使在主坝1溃坝时，上游的数个副坝2也能阻止上游的大部分河水下泄，即只有主坝1与其相邻的副坝2之间的河水、副坝2顶部至水面的河水，这一少部分水下泄，对下游河床冲击较小，从而降低下游洪灾泛滥的可能性，在主坝1需要开闸泄水时，泄下的水量较少，使其流速也不会太快，使主坝1泄水的时候，不会给下游带来太大负担；所以，副坝2的设置既能够对主坝1起辅助作用，分担其水流压力，又不会影响到主坝1的储水功能，还能够适当控制泄水时的河水流量，一举多得；另外，使副坝2的顶部低于主坝1上游的水流的最低液面3，还不影响水面上的航运，实际应用优势明显；

如图1所示，进一步地，所述副坝2的顶部距离所述主坝1上游的水流的最低液面5-10m。

其中，将副坝2顶部到主坝1上游的水流的最低液面3，即水库的水平面，之间的距离优选为5-10m，是根据实际水库的深度、水面航运船只的吃水深度等因素确定，也可根据实际需要做出适当调整；各副坝2顶部距离水库的水平面5-10m，也就是这5-10m的水都可以流过副坝2，再由主坝1开闸流向下游，从而实现正常的水力发电，并且，这段距离大于一般水库上来往的各船只的吃水深度，使船只正常运行，因此，该距离的设置，能够实现在水库中设置了副坝2的情况下，保证水库上的正常航运。

如图1所示，作为优选，每两个副坝2间距为3-5km。

其中，每两个副坝2间的距离越大，各副坝2承受的水压就越大，距离过小，则浪费资源；因此将每两个副坝2间距为3-5km，不但使各副坝2承受合适的水压，不会崩溃，而且在保证安全的前提下，最大程度地减少了修建副坝2的工程，既节约了资源，又缩短了建造整个水库大坝的时间，节省了时间成本，也可根据实际需要做出适当调整；。

具体地，所述主坝1和所述副坝2均包括坝体、设置在所述坝体表面的排水结构和护坡结构、设置在所述坝体内部的防渗结构。

其中，由于水压越往水底压力越大，坝体采用横截面为梯形且上窄下宽的结构；在坝体下游贴合坝体位置设置有护坡结构，增加水坝在水流反方向上的的支撑力，防止水坝倾倒，而且可以防止波浪、冰层、温度变化和雨水径流等对坝体的破坏；水流停留在主坝1与副坝2或者两个副坝2之间时，容易从上游往下游渗透，因此，主坝1和副坝2的坝体内部都设置有防渗结构，即防渗体，防渗体可选用粘性土心墙，粘性土斜墙，粘性土斜心墙，沥青混凝土防渗墙等；防渗体具有良好的防渗透性、较高的抗剪强度、和一定的塑性等优点，不但能防止水流从上游往下游渗透，而且能够适应坝体的变形而不产生裂缝；另外，针对于上游渗向下游的渗透水，在坝体的两边还设置有排水结构，如粘土贴坡等结构，将渗透水从水库两边引向下游，而不会穿过坝体流向护坡结构，避免了渗透水对护坡结构和坝体造成伤害和影响其稳定性。

如图3所示，可选地，多个所述副坝2的坝体上部均开有U形凹槽4。

具体地，所述U形凹槽4的最宽处的宽度为15m，所述U形凹槽4的深度小于等于10m。

其中，副坝2还可以设计为顶部与主坝1上游的最低液面3平齐，在每个副坝2顶部的中间或者其它位置，设置U形凹槽4，U形凹槽4为上宽下窄的形状，其最宽处的宽度为15m，深度小于等于10m，而且所有副坝2上开的各U形凹槽4连成一条直线，这样所有副坝2的U形凹槽4就形成了一条可供船只通行的航线，当船只吃水较深时，副坝2的顶部会影响船只的通过，此时，使船只从副坝2的U形凹槽4上方，即可顺利经过各副坝2；同时，U形凹槽4的设置，等于在各副坝2上开了一个口子，副坝2顶部以下的水流大部分还是被副坝2阻挡下来，仍然能够分担主坝1的大部分水流压力，同时在水库的水位降低时，河水仍可以通过U形凹槽4往下游流动；当然，副坝2也可以设计为梯形的坝体，或柱形的坝体等等，根据实际需要灵活设置。

如图1和图3所示，在上述的基础上，副坝2也可以设计为顶部低于主坝1上游的最低液面5-10m，同时开U形凹槽4的样式，这样的设置适合于水量不太充足、而且经常有吃水较深的船只通行的河段上的水库，因此在河流的枯水期水量不足时，船只仍然能够通行，副坝2也不会造成阻挡过多水流而使下游供水不足等情况的发生。

作为优选，所述主坝1和所述副坝2均为混凝土结构。

其中，大坝按建筑材料可分为混凝土坝、浆砌石坝、土石坝、橡胶坝、钢坝和木坝等，本发明选用混凝土坝，既结实牢靠，能够承受很大的水压，又可最大限度地使用机械，减轻劳动强度，减少劳动力，提高施工质量。

实施例二

如图2所示，本发明又一实施例提供一种水库大坝，所述水库大坝包括：主坝1和多个副坝2，所述主坝1横设在水库中，用于阻挡所述水库中的水流，多个所述副坝2依次均匀的设置在所述主坝1上游，且所述副坝2与所述主坝1平行，多个所述副坝2用于分担所述主坝1上游的水流压力，所述副坝2的顶部均低于所述主坝1上游的水流的最低液面3。

进一步地，从相邻所述主坝1的副坝2起，多个所述副坝2的高度依次降低。

其中，主坝1上游设置有多个副坝2，各坝底部都设置有闸门，并且从相邻主坝1的副坝2起，多个副坝2的高度依次降低，可称为第一副坝2、第二副坝2、第三副坝2，依此类推，相邻主坝1的副坝2为第一副坝2；如此设置，可以使得各副坝2阶梯状将水域分段，更便于主坝1和每个副坝2对水流的流量控制，且避免对航运进行影响；

而且，当水库的水位下降时，水位下降到低于第一副坝2、高于第二副坝2的时候，可以打开第一副坝2底部的闸门，使上游水流向下游，直到水库内各水坝间的水平面一致，没有滞留在副坝2上游为止；同样地，当水位下降到低于第二副坝2、高于第三副坝2时，打开第二水坝底部的闸门放水，以此类推；

这样就可以在各副坝2依次分担相邻下游的副坝2或主坝1的压力的同时，能够灵活地控制水库的水位，即使在枯水期，水位低于副坝2时，也不会有水滞留在副坝2上游，而使主坝1下游的田地和居民缺少河水使用；同时又节约了建坝的材料和施工时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种水库大坝，其特征在于，所述水库大坝包括：主坝和多个副坝，所述主坝横设在水库中，用于阻挡所述水库中的水流，多个所述副坝依次均匀的设置在所述主坝上游，且所述副坝与所述主坝平行，多个所述副坝用于分担所述主坝上游的水流压力，所述副坝的顶部均低于所述主坝上游的水流的最低液面，所有所述副坝均不露出水面，所述副坝的顶部距离所述主坝上游的水流的最低液面5-10m，每两个副坝间距为3-5km；

所述多个副坝的坝体上部均开有U形凹槽且所述多个副坝上的U形凹槽连成一条直线，通过所述多个副坝中的所有副坝的U形凹槽形成一条可供船只通行的航线，以供吃水较深的船只通过，所述U形凹槽为上宽下窄的形状，所述U形凹槽的最宽处的宽度为15m，所述U形凹槽的深度小于等于10m，所述主坝和所述多个副坝均为混凝土结构；

所述主坝和所述多个副坝的坝体的横截面为梯形且上窄下宽。

2.根据权利要求1所述的水库大坝，其特征在于，所述主坝和所述副坝均包括坝体、设置在所述坝体表面的排水结构和护坡结构、设置在所述坝体内部的防渗结构。

3.根据权利要求1所述的水库大坝，其特征在于，从与所述主坝相邻的副坝起，多个所述副坝的高度依次降低。