CN104264624B - 一种堰塞湖开渠泄流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抢险泄洪的方法，具体涉及一种堰塞湖开渠泄流的方法，在堰塞湖靠近堰塞体的湖面上放置一能浮于水面上并能承载大型设备的工作平台，工作平台上设有高扬程大水量的水泵和供电设备，水泵的一端连接有抽水管道，抽水管道置于水下；水泵的另一端连接有排水管道，排水管道的出口端对着堰塞体的下端部；通过水泵将水从湖里抽上来然后通过排水管道向堰塞体的下端部不断冲击，利用水流的冲击力使堰塞体形成一泄水通道，其具有设备成本低，安全性能好，可操作性能高的特点。

Description

一种堰塞湖开渠泄流的方法

技术领域

本发明涉及抢险泄洪的方法，具体涉及一种堰塞湖开渠泄流的方法。

背景技术

堰塞湖是指山崩、土石流或熔岩堵塞河谷或河床，储水到一定程度便形成的湖泊，通常为地震、风灾、火山爆发等自然原因所造成，也有人为因素所造就出的堰塞湖，例如：炸药击发、工程挖掘等。堰塞湖的形成，通常是不稳定的地质状况所构成，当堰塞湖构体受到冲刷、侵蚀、溶解、崩塌等作用，堰塞湖便会出现“溢坝”，最终会因为堰塞湖构体处于极差地质状况，演变“溃堤”而瞬间发生山洪爆发的洪灾，对下游地区有着毁灭性破坏。大多数的堰塞湖会于形成后的数天内，不断的由原本的河川注入储水，累积到足以溃堤的水量。因此，一旦形成堰塞湖，就要尽早尽快做好防洪的措施。

目前应对堰塞湖这种紧急洪险，最主要的措施就是要及时进行开渠泄洪，以免发生重大洪灾。而近几年经过汶川地震、云南地震的重大灾害就要面对堰塞湖的险洪灾害，采取的方式主要是使用炸药爆破、挖土机开挖等方式。炸药爆破的方式冲击力难以控制，一旦控制不好就会发生过度爆破形成溃堤，情况一发不可收拾。而挖土机开挖的方式存在的缺点是，通往堰塞湖的道路崎岖，大型设备难以到达；第二个问题是挖土机的速度很慢，必须人工操作，一旦发生危险难以保证生命安全。因此，亟需一种更行之有效的开渠泄洪方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种堰塞湖开渠泄流的方法，其具有设备成本低，安全性能好，可操作性能高的特点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种堰塞湖开渠泄流的方法，在堰塞湖靠近堰塞体的湖面上放置一能浮于水面上并能承载大型设备的工作平台，工作平台上设有高扬程大水量的水泵和供电设备，水泵的一端连接有抽水管道，抽水管道置于水下；水泵的另一端连接有排水管道，排水管道的出口端对着堰塞体的下端部；通过水泵将水从湖里抽上来然后通过排水管道向堰塞体的下端部不断冲击，利用水流的冲击力使堰塞体形成一泄水通道。

其中，所述工作平台为单底、单甲板、横骨架式结构的钢质的趸船式浮动工作平台，趸船式浮动工作平台的一端通过钢质锁链与堰塞体连接。

其中，所述水泵为抽水、发电两用的水轮泵，具体结构为：包括泵体、发电机和可转动的设置在泵体内的泵轴，所述泵体包括泵腔和设置于泵腔下方的水轮腔，所述泵轴包括位于水轮腔内的第一轴和位于泵腔内的第二轴，所述泵轴上端伸出泵体并连接发电机，泵轴的转动同步带动发电机的驱动轴转动，所述供电设备为所述发电机。

其中，所述第一轴上固定有两个同向的叶轮，从上至下依次为第一叶轮及第二叶轮，所述泵腔位于第一叶轮的上方设置有第一进水口，所述泵体上对应第二叶轮的外侧设置有第一出水口；所述第二轴上固定有转轮，所述叶轮与所述转轮的安装方向相反，所述泵体上对应转轮设置有导水座，所述泵体上设置有供水流入泵腔的第二进水口，所述泵体的底端设置有第二出水口。

其中，所述排水管道为螺旋状。

其中，所述水泵的排水管道为两个，其中一个排水管道的出水口对着堰塞体的湖水侧，另一排水管道的出水口对着堰塞体的另一侧，并且在出水口的下方放置冲击式卧式的水轮机，水轮机连接有发电机，发电机与所述水泵连接，所述供电设备为所述发电机。

其中，所述水泵为喷射泵。

其中，所述排水管的出水口设有高压水枪喷头。

本发明的有益效果：本发明利用水的冲击力对堰塞体较为松软的地方进行针对性地持续冲击，从而冲击出一条泄洪通道，达到泄洪的目的。本发明在湖面上设置工作平台，利用直升飞机即可将水泵、供电设备、抽水管道和其他的设备都运到平台上进行工作，克服了陆地运输的困难，并且能保证排水管的出水口直接对着堰塞体的下端部，保证水的冲击力，水泵从湖底将水和细小的沙石与水一起抽上来，增强了水的冲击，本发明还具有以下优点：

1、本发明设备简单，使用的都是常用的水泵和发电机，可以随时调取使用，提高设备到位的速度。

2、本发明的设备成本低，相比与大型的挖机等设备，运输成本和制造成本都大幅度降低，符合社会经济效益，即使在偏于贫穷的地区，也不会因为设备成本昂贵造成抢险延误。

3、运输方便，可以使用直升飞机即可将设备运输到目的地，完全忽略道路环境的影响，所有设备可以快速到位。

4、设置了浮动的工作平台，可以长期运作，即使在洪险不是特别紧急的时候，也能利用平台进行水泵抽水发电，或者逐步排险，是非常具有实际使用价值的。

5、本发明虽然构思简单，但却可以带来意向不到的效果，比传统的爆破、挖土机开挖或者其他更为复杂的解决方式，提供了一条切实有效，易于实现的方法。

附图说明：

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1的水泵结构示意图；

图3为实施例2的整体结构示意图。

1——湖面2——堰塞体3——工作平台4——水泵40——泵体

41——泵轴401——泵腔402——水轮腔421——第一叶轮

422——第二叶轮423——第一进水口424——第一出水口

43——转轮44——导水座425——第二进水口426——第二出水口

5——供电设备6——抽水管道7——排水管道8——水轮机

结合以下实施例和附图对本发明作进一步描述。

实施例1。

如图1所示，一种堰塞湖开渠泄流的方法，在堰塞湖靠近堰塞体2的湖面1上放置一能浮于水面上并能承载大型设备的工作平台3，工作平台3上设有高扬程大水量的水泵4和供电设备5，水泵4的一端连接有抽水管道6，抽水管道6置于水下；水泵4的另一端连接有排水管道7，排水管道7的出口端对着堰塞体2的下端部；通过水泵4将水从湖里抽上来然后通过排水管道7向堰塞体2的下端部不断冲击，利用水流的冲击力使堰塞体2形成一泄水通道。本发明的一大特点是将水泵4置于湖面1上，目的是能使用高扬程大水量的水泵4和大型的供电设备5，因为堰塞体2的表面很不平整，大型设备无法正常放置和运作，而小设备的功率很低，抽水量和冲击力都很差，则开渠的效率低，无法达到快速解决洪险的目的。

所述工作平台3为单底、单甲板、横骨架式结构的钢质的趸船式浮动工作平台，趸船式浮动工作平台的一端通过钢质锁链与堰塞体2连接。具体的，还包括钢引桥。建造趸船式浮动工作平台，需要充分考虑到当地堰塞湖的土质结构和自然条件等，前期的测量和判断很重要。

具体为考虑以下几个基本原则：

（1）全面规划、远近结合。应结合堰塞湖的规划要求，对堰塞湖的负荷能力及浚深的预留等。

（2）因地制宜，根据具体使用要求、自然条件、施工条件等选择工作平台3的结构。

（3）积极采用科学技术新成果。

（4）就地取材，因材设计，充分利用当地材料资源。

由于堰塞湖一般是由于山体崩溃所造成的，因此形成堰塞湖的土质大致相同，对于

各种土质的承载力、重度和压缩模量做了以下的归类。

根据以上各种岩土的指标去设置相关的浮动平台的规格。

一般采用两个钢质趸船和两座引桥组成。趸船尺寸分别是45m×10m×2m×1m与50m×10m×2m×1m（船长×船宽×型深×吃水）。引桥为30m长钢引桥。趸船两侧各采用三根500mm×10mm（外径×厚度）钢管桩固定。

采用上述结构形式不仅具有价格低廉，且可通过自身的浮力和锚索的固定使其无论是高水位或枯水位时都能浮动在水面上某一基本固定的位置，非常适合像堰塞湖这种临时性使用。工作平台3的表面与水面也始终处于一个相对稳定的高差，适合提供给设备正常运作。

如图2所示，所述水泵4为抽水、发电两用的水轮泵，具体结构为：包括泵体40、发电机和可转动的设置在泵体40内的泵轴41，所述泵体40包括泵腔401和设置于泵腔401下方的水轮腔402，所述泵轴41包括位于水轮腔402内的第一轴和位于泵腔401内的第二轴，所述泵轴41上端伸出泵体40并连接发电机，泵轴41的转动同步带动发电机的驱动轴转动，所述供电设备5为所述发电机。

所述第一轴上固定有两个同向的叶轮，从上至下依次为第一叶轮421及第二叶轮422，所述泵腔401位于第一叶轮421的上方设置有第一进水口423，所述泵体40上对应第二叶轮422的外侧设置有第一出水口424；所述第二轴上固定有转轮43，所述叶轮与所述转轮43的安装方向相反，所述泵体40上对应转轮设置有导水座44，所述泵体40上设置有供水流入泵腔401的第二进水口425，所述泵体40的底端设置有第二出水口426。

实施例2。

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述排水管道7为螺旋状。螺旋状的排水管能够增强水的冲击力，增强开渠的能力，提高开渠的效率。

所述水泵4的排水管道7为两个，其中一个排水管道7的出水口对着堰塞体2的湖水侧，另一排水管道7的出水口对着堰塞体2的另一侧，并且在出水口的下方放置冲击式卧式的水轮机8，水轮机8连接有发电机，发电机与所述水泵4连接，所述供电设备5为所述发电机。通过双管道排水，一边冲刷堰塞体2，一边用于水力发电，不但节省资源，还能有效缓解堰塞湖的水压。

所述水泵4为喷射泵，提高水的冲击力。

具体的，对着堰塞体2的一侧的排水管道7的出水口设有高压水枪喷头。提高水的冲击力。

本实施例的其他技术特征均采用实施例1的解释。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种堰塞湖开渠泄流的方法，其特征在于：在堰塞湖靠近堰塞体的湖面上放置一能浮于水面上并能承载大型设备的工作平台，工作平台上设有高扬程大水量的水泵和供电设备，水泵的一端连接有抽水管道，抽水管道置于水下；水泵的另一端连接有排水管道，排水管道的出口端对着堰塞体的下端部；通过水泵将水从湖里抽上来然后通过排水管道向堰塞体的下端部不断冲击，利用水流的冲击力使堰塞体形成一泄水通道；所述工作平台为单底、单甲板、横骨架式结构的钢质的趸船式浮动工作平台，趸船式浮动工作平台采用两个钢质趸船和两座引桥组成，趸船尺寸分别是45m×10m×2m×1m与50m×10m×2m×1m，其中公式中的45m和50m代表船长，10m代表船宽，2m代表船高，1m代表吃水深度；引桥为30m长钢引桥；趸船两侧各采用三根500mm×10mm钢管桩固定，其中公式中的500mm代表钢管桩外径，10mm代表钢管桩厚度；趸船式浮动工作平台的一端通过钢质锁链与堰塞体连接，所述排水管道为螺旋状，所述水泵的排水管道为两个，其中一个排水管道的出水口对着堰塞体的湖水侧，另一排水管道的出水口对着与湖水侧相对的堰塞体的另一侧，并且在出水口的下方放置冲击式卧式的水轮机，水轮机连接有发电机，发电机与所述水泵连接，所述供电设备为所述发电机，所述水泵为喷射泵，所述排水管的出水口设有高压水枪喷头。

2.根据权利要求1所述的一种堰塞湖开渠泄流的方法，其特征在于：所述水泵为抽水、发电两用的水轮泵，具体结构为：包括泵体、发电机和可转动的设置在泵体内的泵轴，所述泵体包括泵腔和设置于泵腔下方的水轮腔，所述泵轴包括位于水轮腔内的第一轴和位于泵腔内的第二轴，所述泵轴上端伸出泵体并连接发电机，泵轴的转动同步带动发电机的驱动轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种堰塞湖开渠泄流的方法，其特征在于：所述第一轴上固定有两个同向的叶轮，从上至下依次为第一叶轮及第二叶轮，所述泵腔位于第一叶轮的上方设置有第一进水口，所述泵体上对应第二叶轮的外侧设置有第一出水口；所述第二轴上固定有转轮，所述叶轮与所述转轮的安装方向相反，所述泵体上对应转轮设置有导水座，所述泵体上设置有供水流入泵腔的第二进水口，所述泵体的底端设置有第二出水口。