CN109610405A - 半月坑状水陂及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半月坑状水陂，包括陂顶、陂身，所述陂身包括多个上下相互交错的半月坑，所述陂顶设有虎跳石，所述陂身的下游设有消力池，所述消力池的底部设有排水孔，所述陂身的上下游均设有防冲设施。本发明还公开了一种半月坑水陂的施工方法。采用该种半月坑的水陂设计，不仅可以抬高水位，其水陂自身还具有生态、美观等特点，成为河道中美丽的水利风景线。

Description

半月坑状水陂及其施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特别是涉及一种半月坑状水陂及其施工方法。

背景技术

水陂是坝的一种，也叫低坝，它的主要作用是提高河道的水位用以改变水体的部分水流流向，如灌溉、河道取水、发电、蓄水美景等。

传统水陂一般为浆砌石或者混凝土结构型式，陂面多为流线型或拆线型。但是，传统水陂缺少景观及生态功能，并不能给周边环境增添亮丽的景色。

因此，设计一种具有生态美观功能的水陂是具有重要意义的。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：抬高水位，使水陂自身具有生态、美观等特点，成为河道中美丽的水利风景线。

本发明的目的通过下述技术方案实现：包括陂顶、陂身，所述陂身包括多个上下相互交错的半月坑，所述陂顶设有虎跳石，所述陂身的下游设有消力池，所述消力池的底部设有排水孔，所述陂身的上下游均设有防冲设施。

上述的半月坑状水陂，所述半月坑的下边沿的高度高于所述半月坑的上边沿的高度，所述半月坑的坑底临近陂身的上游，且高于上游河床的所述半月坑的坑底设有引水孔。

上述的半月坑状水陂，所述半月坑的直径为1.5至2米，所述半月坑的深度为30至50厘米。

上述的半月坑状水陂，所述防冲设施包括护坦、海漫和防冲槽。

上述的半月坑状水陂，所述护坦位于所述陂身的上游，且所述护坦是由格宾石笼材料制成的。

上述的半月坑状水陂，所述海漫和所述防冲槽均位于所述陂身的下游，且所述海漫和所述防冲槽之间设有格宾网箱石笼。

上述的半月坑状水陂，所述海漫是由浆砌石材料制成的，所述消力池是由钢筋混凝土材料制成的。

上述的半月坑状水陂，所述虎跳石的高度和宽度均为30至50厘米，长度为60至120厘米，相邻两个所述虎跳石的间距为40至70厘米。

上述的半月坑状水陂，所述陂顶呈拱形或线条形。

一种如上述任一项所述的半月坑状水陂的施工方法，包括如下过程：

1)修建上下游围堰及排水设施；

2)开挖水陂地基；

3)立竖向模板，浇筑混凝土；

4)立环状竖向模板，浇筑半月坑；

5)建消力池和排水孔；

6)安装防冲设施；

7)固定陂顶虎跳石；

8)拆除上下游围堰。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明所述的半月坑状水陂，包括陂顶、陂身，所述陂身包括多个上下相互交错的半月坑，所述陂顶设有虎跳石，所述陂身的下游设有消力池，所述消力池的底部设有排水孔，所述陂身的上下游均设有防冲设施，将水陂设计为半月坑状，不仅可以抬高水位，还具有生态、美观等功能。

2、所述半月坑的下边沿的高度高于所述半月坑的上边沿的高度，所述半月坑的坑底临近陂身的上游，且高于上游河床的所述半月坑的坑底设有引水孔，将半月坑设置为反陂状，半月坑内可以蓄积少量的水，同时，对水流具有阻挡作用，能够产生紊流，增强消能功效。

附图说明

图1是本发明实施例所述的半月坑状水陂的拱形陂顶的主视图；

图2是本发明实施例所述的半月坑状水陂的剖视图；

图3是本发明实施例所述的半月坑状水陂的直线形陂顶的主视图；

图4是本发明实施例所述的半月坑状水陂的施工主视图；

图5是本发明实施例所述的半月坑的施工主视图。

其中，本发明实施例中：1、半月坑；2、陂顶；3、护坦；4、虎跳石；5、消力池；6、排水孔；7、海漫；8、防冲槽；9、边墙；10、引水孔；11、上游围堰；12、下游围堰。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一：

如图1和图2所示，本发明优选实施例的一种半月坑状水陂，包括陂顶2、陂身，陂身包括多个上下相互交错的半月坑1，陂顶2设有虎跳石4，陂身的下游设有消力池5，消力池5的底部设有排水孔6，陂身的上下游均设有防冲设施。半月坑水陂外侧即是边墙9，该种水陂，由于外观整体类似半月，故名半月坑状水陂，半月坑状陂轴线可以设计呈拱形或直线形。采用该种设计，不仅可以抬高水位，其水陂自身还具有生态、美观等特点，成为河道中美丽的水利风景线。同时，不幸的落水者，还可沿半月坑攀爬上岸，减小溺水概率，也为管理单位减小法律责任。

在本实施例中，半月坑1的下边沿的高度高于半月坑1的上边沿的高度，半月坑1的坑底临近陂身的上游，且高于上游河床的半月坑1的坑底设有引水孔10，半月坑1呈反坡状，平时坑内可蓄少量的水，以保证全部或部分半月坑1内经常有水流出。半月坑1对水流有阻挡作用，能够产生紊流，还可增强消能功效。同时，河中鱼虾也可沿半月坑1逆流而上，防止水坝阻断鱼虾洄游。另外，陂顶2可以设计为拱形，也可以设计为线条形，比如折线或者直线，参见图3。拱形虽然施工相对复杂，但也最具美感。在优选的实施例中，陂身为浆砌石、混凝土材料制成，或者由浆砌石外包一层钢筋混凝土制成。

半月坑1的大小视工程实际需要而决定，一般地，半月坑1平面上的直径优选为1.5至2米，半月坑1的深度优选为30至50厘米。此外，虎跳石4的高度和宽度均为30至50厘米，长度为60至120厘米，相邻两个虎跳石4的间距优选为40至70厘米。

防冲设施是使泄水建筑物上下游河床和岸坡免受水流冲刷毁坏的工程措施。软土地基上的闸坝，其下游一般都有护坦、海漫、防冲槽和护坡等防护设施，仅在需要处进行预挖及岸边保护。

护坦是设于水闸、溢流坝、泄水孔(洞)等泄水建筑物下游，保护河底免遭破坏的刚性结构，在消力池或水垫塘的情况下兼做池(塘)底板。护坦材料，常采用高强度混凝土、加筋混凝土、钢纤维混凝土或塑料混凝土，以防止高速水流或高含沙水流的空蚀、冲刷或磨蚀破坏。护坦的形式和尺寸，根据水力学计算和水力模型试验确定。有时为加强消能效果，护坦上还加设各种消力墩、槛，甚至二道坝等。护坦厚度，应使护坦在浮托力、渗透和水流脉动压力作用下不被掀动，用计算和工程类比方法确定。海漫是设在护坦下游，用以调整水流消除剩余能量的柔性或刚性防冲结构，通常是采用各种形式的混凝土块体、干砌块石、铅丝笼等。这种结构能随河床的被淘刷而下沉，仍并不失其护底作用。

海漫沿水流方向除在平面上向两侧扩散外，末端常做成缓坡，让水深逐渐增加，水流扩散减速消能。防冲槽是设在海漫末端、呈槽形并抛填石块的护底工程。万一下游河床遭受冲刷，可借以支持和保护海漫免遭淘刷坍毁；床面下降时，抛石还可摊开，形成护底，从而制止冲坑扩展。有时，在坝脚、护坦或海漫末端做齿墙伸入地基一定深度或至基岩面，也能防止冲坑下淘，保证建筑物安全。必要时，也可在坝脚、溢洪道等建筑物末端采用沉井或井柱作为深齿墙，起加固地基和防止淘刷作用。

在本发明实施例所述的半月坑状水陂中，陂身的上游设置护坦3，护坦3可以采用格宾石笼材料制成，也可采用浆砌石、干砌石、混凝土、粘土等材料制作而成。另外，在陂身的下游依次接浆砌石海漫7、格宾网箱石笼及防冲槽8。同样，消力池5优选由钢筋混凝土材料制成。

实施例二：

如图4所示，本实施例提供了半月坑状水陂的施工方法，包括如下过程：

(1)修建上游围堰11、下游围堰12及排水设施，保证围堰内干地施工；(2)开挖水陂地基至设计开挖线A1至A10；(3)立竖向模板A3B1、A8B3，浇混凝土至B1B3高程；(4)立环状竖向模板B2B3B4，浇筑第1级平台的半月坑1；(5)立竖向模板B1C1、B2C3，浇混凝土至C1C3高程；(6)立环状竖向模板C2C3C4，浇筑第级2平台的半月坑1；(7)重复步骤(3)至步骤(6)，直到浇筑最高一级平台的半月坑1；(8)立竖向模板E1G1、E2G2，浇混凝土至陂顶2高程；(9)进行上游的浆砌石铺盖工程；(10)进行下游钢筋混凝土消力池5及池底排水孔6的工程；(11)进行下游干砌石海漫7及末端防冲槽8的工程；(12)固定陂顶2的虎跳石4；(13)拆除上游围堰11和下游围堰12。

如图5所示，半月坑1作为该种水陂的特点，其施工方法具体如下：(1)预制上表面模板；(2)设置半月坑1的引水孔10，可以采用PVC管做为内模，直径为8至10cm；(3)在水陂上游侧，引水孔10入口处设过滤层，沿管深度为10至30cm。

其中，图5中所示的曲线P1Q1～Q5及曲线M1N1～N5为三次样条内曲线或二次抛物线，也可用拆线代替。

为了方便施工，本实施例中的模板可以采用异形曲面模板。

本发明所述的半月坑状水陂及其施工方法，将陂身设计为半月坑状，具有重要意义：(1)陂顶2溢流时，水流首先进入较上层的半月坑1，坑内水满自溢，流入紧邻其下方的半月坑1，水流能够逐渐扩散；(2)当陂顶2溢流量很大时，半月坑1的阻水作用，使水流相互碰撞、翻滚，产生强烈的紊流，可消除部分动能，对下游消能防冲设施有一定的保护作用；(3)对于不幸落水者，可沿半月坑1边沿慢慢攀爬上岸，体现以人为本的理念；(4)半月坑1底部的排水孔6，可使全部或部分半月坑1经常保持过水状态；(5)河中鱼虾也可沿半月坑1逆流而上，防止水坝阻断鱼虾洄游。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半月坑状水陂，其特征在于，包括陂顶、陂身，所述陂身包括多个上下相互交错的半月坑，所述陂顶设有虎跳石，所述陂身的下游设有消力池，所述消力池的底部设有排水孔，所述陂身的上下游均设有防冲设施。

2.根据权利要求1所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述半月坑的下边沿的高度高于所述半月坑的上边沿的高度，所述半月坑的坑底临近陂身的上游，且高于上游河床的所述半月坑的坑底设有引水孔。

3.根据权利要求2所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述半月坑的直径为1.5至2米，所述半月坑的深度为30至50厘米。

4.根据权利要求1所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述防冲设施包括护坦、海漫和防冲槽。

5.根据权利要求4所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述护坦位于所述陂身的上游，且所述护坦是由格宾石笼材料制成的。

6.根据权利要求4所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述海漫和所述防冲槽均位于所述陂身的下游，且所述海漫和所述防冲槽之间设有格宾网箱石笼。

7.根据权利要求4所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述海漫是由浆砌石材料制成的，所述消力池是由钢筋混凝土材料制成的。

8.根据权利要求1所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述虎跳石的高度和宽度均为30至50厘米，长度为60至120厘米，相邻两个所述虎跳石的间距为40至70厘米。

9.根据权利要求1所述的半月坑状水陂，其特征在于，所述陂顶呈拱形或线条形。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的半月坑状水陂的施工方法，其特征在于，包括如下过程：

1)修建上下游围堰及排水设施；

2)开挖水陂地基；

3)立竖向模板，浇筑混凝土；

4)立环状竖向模板，浇筑半月坑；

5)建消力池和排水孔；

6)安装防冲设施；

7)固定陂顶虎跳石；

8)拆除上下游围堰。