CN104234013B - 一种水库大坝 - Google Patents

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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

一种水库大顼
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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:
[0005] 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
[0006] 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:
[0007] —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。
[0008] 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。
[0009] 作为优选,每两个副坝间距为3_5km。
[0010]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。
[0011] 可选地,多个所述副坝的坝体上部均开有U形凹槽。
[0012] 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。
[0013]作为优选,所述主坝和所述副坝均为混凝土结构。
[0014]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。
[0015] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016] 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
[0017] 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。
[0018]图1是本发明实施例提供的水库大坝的结构示意图;
[0019]图2是本发明又一实施例提供的水库大坝的结构示意图;
[0020]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;
[0021] 其中:I主坝,2副坝,3最低液面,4U形凹槽。
具体实施方式
[0022] 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。
[0023] 实施例一
[0024]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I和多个副坝2,所述主坝I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I上游,且所述副坝2与所述主坝I平行,多个所述副坝2用于分担所述主坝I上游的水流压力,所述副坝2的顶部均低于所述主坝I上游的水流的最低液面3。
[0025] 其中,本发明将水库大坝设计为具有一个主坝I和多个副坝2的结构,主坝I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I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;
[0026] 这样的设置,主坝I只需要承担主坝I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I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I承担,而是大部分由各副坝2分担,因此大大减少了主坝I承受的水流总压力,使主坝I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I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I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I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I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I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I起辅助作用,分担其水流压力,又不会影响到主坝I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I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;
[0027] 如图1所示,进一步地,所述副坝2的顶部距离所述主坝I上游的水流的最低液面5-1m0
[0028] 其中,将副坝2顶部到主坝I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I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。
[0029] 如图1所示,作为优选,每两个副坝2间距为3_5km。
[0030] 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;。
[0031]具体地,所述主坝I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。
[0032] 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I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I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。
[0033]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。
[0034] 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I Om。
[0035] 其中,副坝2还可以设计为顶部与主坝I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I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。
[0036] 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I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。
[0037] 作为优选,所述主坝I和所述副坝2均为混凝土结构。
[0038] 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。
[0039] 实施例二
[0040]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I和多个副坝2,所述主坝I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I上游,且所述副坝2与所述主坝I平行,多个所述副坝2用于分担所述主坝I上游的水流压力,所述副坝2的顶部均低于所述主坝I上游的水流的最低液面3。
[0041] 进一步地,从相邻所述主坝I的副坝2起,多个所述副坝2的高度依次降低。
[0042] 其中,主坝I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I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I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I和每个副坝2对水流的流量控制,且避免对航运进行影响;
[0043] 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;
[0044] 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I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I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。
[0045]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。
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