CN208748798U - 一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，该装置包括下卧排水槽、支撑构件、透水板和消能池；所述下卧排水槽为混凝土浇筑结构，并设置在泥石流沟谷底部，下卧排水槽基础固定在泥石流沟谷底部稳定地层中，在下卧排水槽顶部放置支撑构件，在支撑构件上放置透水板，在下卧排水槽下游侧出口设置消能池。当携带泥沙石块的泥石流在流经设置下卧排水槽沟段时，泥石流中水流以及携带的细颗粒通过透水板的圆孔流入下卧排水槽内，从而消除泥石流水动力条件，促使粗颗粒停积在设置了下卧排水槽的沟道中，达到消除泥石流灾害。本实用新型可实现泥石流粗颗粒的有效拦截，解决泥石流灾害治理问题，确保治理工程造价低。

Description

一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，具体涉及一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置。

背景技术

泥石流是水夹带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流，具有强大的破坏力，常常造成生命财产重大的损失。泥石流形成的基本条件包括：超强的水动力条件和丰富的松散岩土颗粒。泥石流形成过程中，会因携带的碎石颗粒而使洪流具有强大的冲刷能力，侵蚀沟道卷入更多的泥石，使泥石流的规模逐渐发展壮大。泥石流致灾作用主要包括冲刷侵蚀和淤积两方面，如果能够使泥石流携带的粗颗粒停积在沟道中，就能大幅降低泥石流的冲刷侵蚀性和堆积淤堵性，从而提高下游沟道的稳定性，防止泥石流灾害的发生。

目前泥石流治理工程主要有截水工程、拦蓄工程、排导工程、护坡工程等，以控制泥石流的发生和造成危害。利用截水等工程控制地表洪水径流，削减水动力条件，需要有利的地形条件，治理费用高。拦蓄泥石流固体物质是减少泥石流危害的有效措施，目前采用的修建谷坊、拦挡坝、塘或库，使松散固体物质不参与泥石流运动，也可以在防护区的范围以外，利用洼地、沟壑、荒滩、湖沼或修建围堤，以足够大的容积将泥石流引入屯蓄起来，使之不产生危害，存在的主要问题是工程量大和使用的限制条件多。排导工程是利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的危害，存在的主要问题是排导槽抗冲刷和抗淤积能力要求很高。除工程措施外，通过种植乔、灌木、草丛等植物，充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小其规模，减轻其危害程度的目的。生物措施的特点是投资省、能改善自然环境，但发挥效用的时间长，不能及时防治泥石流灾害发生。目前还缺乏经济有效的启动后泥石流灾害治理技术方法。

发明内容

本实用新型针对现有泥石流防治存在的问题，提供一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，防止水流冲刷沟道泥沙石块形成泥石流，促使启动后泥石流所携带石块停积在沟道内，减小泥石流对下游沟道的冲蚀作用和淤积作用；本实用新型不仅解决径流对沟道的冲刷问题，也解决泥石流启动后的石块停积问题，有效防治沟谷泥石流灾害发生。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，该装置包括下卧排水槽、支撑构件、透水板和消能池；所述下卧排水槽为混凝土浇筑结构，并设置在泥石流沟谷底部，下卧排水槽基础固定在泥石流沟谷底部稳定地层中；所述下卧排水槽的长度及断面尺寸根据泥石流沟谷的上游汇水面积、沟谷长度、沟谷坡度等条件进行确定。在下卧排水槽顶部放置支撑构件，在支撑构件上放置透水板，沟道水和细颗粒可顺利进入下卧排水槽中，粗颗粒则无法通过透水板进入下卧排水槽中，在下卧排水槽下游侧出口设置消能池。

进一步地，所述透水板与支撑构件及下卧排水槽的边墙固定连接。

进一步地，所述透水板为有圆孔眼的板材，圆孔直径30～50mm，透水板厚度1～5mm。

进一步地，所述支撑构件沿下卧排水槽横向短边放置，支撑构件的长度与下卧排水槽的宽度相等，支撑构件的间隔取0.1～0.3m。

进一步地，所述下卧排水槽的上部可以高出泥石流沟谷底的地面。

进一步地，所述消能池的宽度取下卧排水槽宽度的1.5～2.0倍，消能池的纵向长度取1～3m。

进一步地，所述支撑构件和透水板的材料均为钢材。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1、沿泥石流沟相对平缓沟道建设下卧排水槽，可以分段实施多处工程，各段下卧排水槽的长度可根据沟道地形条件确定，选址容易；

2、主要建设工程仅为修建上盖透水板的下卧排水槽，工程结构简单，且建设工程位于沟底，对结构物抗冲击能力要求低，施工方便，对环境影响小；

3、能有效拦截粗颗粒，解决启动泥石流的停积问题，且分散堆积在泥石流沟中，有利于沟道中堆积碎石土的长期稳定性；

4、通过拦截粗颗粒，可以有效减小泥石流对下游沟道的冲刷作用和淤积作用，提高下游沟道的稳定性；

5、细颗粒进入下卧排水槽随水流带走，可避免治理工程发生淤堵失效，提高工程的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型下卧排水槽装置的整体结构平面示意图；

图2为本实用新型下卧排水槽装置的纵向结构A-A剖面示意图；

图3为本实用新型下卧排水槽装置的横向结构B-B剖面示意图；

图中：泥石流沟谷1、下卧排水槽2、支撑构件3、透水板4、消能池5。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应该理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

本实施例提供一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，包括：下卧排水槽2、支撑构件3、透水板4和消能池5。

所述下卧排水槽2为混凝土浇筑结构，并设置在泥石流沟谷1底部，下卧排水槽2基础固定在泥石流沟谷1底部稳定地层中，下卧排水槽2的上部可高出泥石流沟谷1底的地面，在下卧排水槽2顶部放置支撑构件3，在支撑构件3上放置透水板4。

所述下卧排水槽2的长度，根据上游潜在冲刷进入本沟段大于30mm碎石的方量及沟谷地形条件确定，使堆积于下卧排水槽2沟段的碎石土能够处于稳定状态。

所述下卧排水槽2的断面尺寸，根据流经沟道的最大洪峰流量确定，通过实测或理论计算确定沟道的洪峰流量，使下卧排水槽2的过水能力达到最大洪峰流量的30～60％。

所述支撑构件3沿下卧排水槽2横向短边放置，支撑构件3的材料为钢材，支撑构件3的长度与下卧排水槽2的宽度相等，支撑构件3的间隔取0.1～0.3m，支撑构件3的强度能够承受工程使用期间出现的上覆全部荷载。

所述透水板4为有圆孔眼的打孔钢板，透水板4的圆孔直径30～50mm，透水板4的厚度1～5mm，透水板4与下卧排水槽2的边墙固定连接。

所述消能池5位于下卧排水槽2的下游侧出口部位，用于降低下卧排水槽2出口水流对自然沟道的冲刷作用，消能池5的宽度取下卧排水槽2宽度的1.5～2.0倍，消能池5的纵向长度取1～3m。

本实用新型下卧排水槽装置的施工方法及工作原理如下：

(1)通过泥石流沟谷1地形地貌条件调查，选择沟谷相对平缓段，向下开挖并混凝土浇筑形成下卧排水槽2；

(2)在下卧排水槽2顶部放置横向的支撑构件3，将支撑构件3两端固定到下卧排水槽2的边墙上；

(3)在支撑构件3上放置透水板4，使透水板4与支撑构件3及下卧排水槽2边墙固定；

(4)当携带泥沙石块的泥石流在流经下卧排水槽沟段时，泥石流中水流以及携带的细颗粒通过透水板4的圆孔流入下卧排水槽2内，从而消除泥石流水动力条件，促使粗颗粒停积在设置了下卧排水槽2的沟道中，减小泥石流对沟道的冲刷作用，防止石块淤积作用对下游沟道的危害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等效替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，该装置包括下卧排水槽、支撑构件、透水板和消能池；所述下卧排水槽为混凝土浇筑结构，并设置在泥石流沟谷底部，下卧排水槽基础固定在泥石流沟谷底部稳定地层中，在下卧排水槽顶部放置支撑构件，在支撑构件上放置透水板，在下卧排水槽下游侧出口设置消能池。

2.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述透水板与支撑构件及下卧排水槽的边墙固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述透水板为有圆孔眼的板材，圆孔直径30～50mm，透水板厚度1～5mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述支撑构件沿下卧排水槽横向短边放置，支撑构件的长度与下卧排水槽的宽度相等，支撑构件的间隔取0.1～0.3m。

5.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述下卧排水槽的上部高出泥石流沟谷底的地面。

6.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述消能池的宽度取下卧排水槽宽度的1.5～2.0倍，消能池的纵向长度取1～3m。

7.根据权利要求1所述的一种用于消除泥石流水动力条件的下卧排水槽装置，其特征在于，所述支撑构件和透水板的材料均为钢材。