CN214939878U - 一种多功能阶梯式堰坝 - Google Patents

Abstract

本发明一种多功能阶梯式堰坝，包括堰体，堰体横栏河道，所述堰体包括敞开的迎水面、阶梯形堰面和堰座，所述迎水面敞开处设支撑结构固定于堰底；沿所述堰面水流向依次下设台阶，相邻上、下台阶之间形成蓄水面，低处台阶设反弧形挑流坎；所述台阶和挑流坎由钢筋混凝土立板框成空箱，高处台阶空箱为通行两岸的隧道，其余空箱内均回填充填物。本实用新型景观堰坝适用于蓄水高程较高的区域，或者用于地形条件较陡区域，钢筋混凝土立板空箱结构可节省混凝土用量和减轻堰体自身重量，且整体结构安全稳定。堰坝迎水面可减少下游河道垃圾污染，提升下游的河床安全性和生态环境，洪水时堰坝的隧道可方便两岸的通行。

Description

一种多功能阶梯式堰坝

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体涉及一种多功能阶梯式堰坝。

背景技术

传统的堰坝作为低水头挡水建筑物，普遍采用混凝土实心堰体，在满足防洪前提下也起到蓄水、灌溉等作用。随着社会经济的发展，各地出现了因景观要求而建设的景观高堰坝，即通过堰坝壅高水位以使堰坝上游河段取得较好的景观效果，其上部均设过水汀步连通两岸的通行功能。

但是，建造高堰坝，一方面增加建造堰坝的混凝土用量和工程量，建成的高堰坝因自身重量增加，相对地基承载不稳定，容易造成堰体失衡，另一方面堰体内部土方的固结沉降会导致堰面开裂，极其危险。

高堰坝的迎水面通常为实体或启闭式，当台汛期时，上游垃圾往往穿过堰坝到达下游，污染下游环境。另外上游水通过迎水面，会快速汇流形成峰值留至下游时，严重冲刷其地表，破坏较为严重。

过水汀步结构仅在常水位或枯水时满足两岸通行的需求，当遭遇洪水时，水位淹没堰坝后，无法发挥其重要的交通作用。

因此，有必要采用一种节省混凝土用量、施工便捷、安全环保的可通行景观高堰坝。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，设计一种节省混凝土用量、减少下游河道垃圾污染、洪水时可通行且结构安全稳定的阶梯形箱型景观高堰坝。

为实现上述目的，本实用新型一种多功能阶梯式堰坝，包括堰体，堰体横栏河道，其特征在于：所述堰体包括敞开的迎水面、阶梯形堰面和堰座，所述迎水面敞开处设支撑结构固定于堰底；沿所述堰面水流向依次下设台阶，相邻上、下台阶之间形成蓄水面，低处台阶设反弧形挑流坎；

所述台阶和挑流坎由钢筋混凝土立板框成空箱，高处台阶空箱为通行两岸的隧道，其余空箱内均回填充填物。

进一步地，所述迎水面敞开处设至少四根支撑柱固定于堰座。

进一步地，所述迎水面顶端设挡水坡。

进一步地，所述堰面的每级台阶末端均设凸起拦水坎。

进一步地，各个相邻的上下两级台阶拦水坎之间的高度落差均不大于30cm。

进一步地，所述挡水坡顶面嵌固若干长方体过水汀步，相邻汀步之间距离为20cm-30cm，所述汀步表面设防滑纹。

进一步地，所述堰座底端设有横向前趾，所述前趾埋于河床下，与堰座迎水外壁垂直。

进一步地，所述挑流坎挑角弧度为60～70度。

进一步地，所述隧道两边埋于堤防内固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

一.堰坝采用钢筋混凝土立板空箱结构，内部均为土方回填，施工便捷，节省混凝土用量和减轻堰体自身重量，由于堰体内部为钢筋混凝土结构，耐弯抗压，即使内部土方出现沉降而导致堰面悬空，堰坝整体结构安全稳定，保证使用时间久。堰坝阶梯形结构适用于蓄水高程较高的区域，或者用于地形条件较陡区域。

二.堰坝迎水面的侧敞开设计有效分离和拦截上游中的垃圾，改善河流水环境，减少下游河道垃圾污染，提升下游的生态景观。

三.堰坝可通行，便利两岸交通。梅汛期，行人步行通过堰坝顶面增设的过水汀步，通过河道。台汛期，当洪水淹没堰坝，巡查人员可步行或开车，安全通过堰坝内增设的隧道，既方便两岸的通行，而且有利于防汛工作的及时开展。

四.堰坝末端增设挑流坎，可以消减上游水流的动能，减小对下游河床的冲击，提高下游河床的安全性，同时达成堰坝末侧瀑布的造型，提高景观效果。

附图说明

图1是本实用新型一种多功能阶梯式堰坝无堤防的结构示意图(一)；

图2是本实用新型一种多功能阶梯式堰坝无堤防的的结构示意图(二)；

图3是本实用新型一种多功能阶梯式堰坝及构建方法有堤防的结构示意图(三)；

图4是本实用新型一种多功能阶梯式堰坝的阶梯横剖面示意图(四)；

图中：堰体1；迎水面2；挡水坡201；汀步202；堰面3；堰座4；前趾401；支撑柱5；台阶6；蓄水池7；拦水坎8；挑流坎9；立板10；充填物11；隧道12；堤防 13。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步实施例。

如图1-3所示，需要说明的是在图1中，沿着单向箭头方向为上游至下游的水流方向，本实用新型一种多功能阶梯式堰坝，包括堰体1，堰体1横拦河道。堰体1 包括敞开的迎水面2、阶梯形堰面3和堰座4。迎水面2敞开处设至少四根支撑柱5 固定于堰座4。沿堰面3水流向依次下设台阶6，相邻的上、下台阶6之间形成蓄水面7，低处台阶设反弧形挑流坎9。堰坝的阶梯形结构适用于蓄水高程较高的区域，或者地形条件较陡区域。

如图4所示，需要说明的是在图4中，沿着单向箭头方向为上游至下游的水流方向，台阶6和挑流坎9由钢筋混凝土立板10框成空箱，高处台阶空箱为通行两岸的隧道12，其余空箱内均回填充填物11，形成堰坝整体结构，节省混凝土用量和减轻堰体自身重量，由于堰体1结构为钢筋混凝土结构，耐弯抗压，即使内部充填物出现沉降而导致堰面悬空，堰坝整体结构依旧安全稳定，保证使用时间久。

迎水面2顶端设挡水坡201，有效降低上游坡降，可减缓水流速度至平顺。堰座4 底端的横向前趾401，与堰座4迎水外壁垂直，前趾401深埋于河床下稳固堰座4，提高堰坝整体结构的安全性和稳定性。

迎水面2内敞开设计有效分离和拦截上游中垃圾，改善河流水环境，提升下游的生态景观。水流通过迎水面2顶端设的挡水坡201，接着依次经过每级台阶6的拦蓄，以及台阶6末端均设凸起拦水坎8，效降低上游坡降，可减缓水流速度至平顺。低处台阶设反弧形挑流坎9，其中挑角弧度为60～70度，将水流挑向空中，使其扩散掺入大量空气，后落人下游河床水垫，可以消减上游水流的动能，减小对下游河床的冲击，提高下游河床的安全性，同时达成堰坝末侧瀑布的造型，提高景观效果。

非汛期，由于上游水量少，可方便施工人员对囤积于堰坝迎水面2内的垃圾采用机械清除。

梅汛期，当上游水流过堰面3时，各级台阶6形成的蓄水面7蓄水营造水面景观效果，结合挡水坡201顶面嵌固若干长方体过水汀步202，可连通两岸道路，方便周边居民通行，汀步202表面设防滑纹，增加摩擦力保证居民通行安全。汀步202采用石料，不易被流水侵蚀稳固。

台汛期，当洪水淹没堰坝，巡查人员可步行或开车，安全通过堰坝内增设的隧道12，既方便两岸的通行，而且有利于防汛工作的及时开展。隧道12两边埋于堤防13 内固定。

挑流坎挑流坎挑流坎本实用新型的堰体1呈阶梯形结构，多个框架式空箱组合，利用钢筋混凝土立板10搭建空箱和充填物11回填空箱，与传统实体堰坝相比，一方面利用钢筋混凝土的耐弯抗压性能和充填物11的自身重量，保障堰坝结构稳定，更好的承受水重和人重，一方面利用钢筋混凝土特性预防蓄水时的渗流风险，避免因洪水冲刷导致结构失稳开裂等现象，另一方面堰坝节省混凝土用量和减轻堰体自重，地基不容易塌陷。充填物11采用回填土。

本实用新型一种多功能阶梯式堰坝适用于小型水利堰坝工程、水生态工程、水环境整治工程。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施方式。显然，本实用新型不限于以上实施方式，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种多功能阶梯式堰坝，包括堰体，堰体横栏河道，其特征在于：所述堰体包括敞开的迎水面、阶梯形堰面和堰座，所述迎水面敞开处设支撑结构固定于堰底；沿所述堰面水流向依次下设台阶，相邻上、下台阶之间形成蓄水面，低处台阶设反弧形挑流坎；

所述台阶和挑流坎由钢筋混凝土立板框成空箱，高处台阶空箱为通行两岸的隧道，其余空箱内均回填充填物。

2.如权利要求1所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述迎水面敞开处设至少四根支撑柱固定于堰座。

3.如权利要求2所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述迎水面顶端设挡水坡。

4.如权利要求2所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述堰面的每级台阶末端均设凸起拦水坎。

5.如权利要求4所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：各个相邻的上下两级台阶拦水坎之间的高度落差均不大于30cm。

6.如权利要求3所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述挡水坡顶面嵌固若干长方体过水汀步，相邻汀步之间距离为20cm-30cm，所述汀步表面设防滑纹。

7.如权利要求2所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述堰座底端设有横向前趾，所述前趾埋于河床下，与堰座迎水外壁垂直。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述挑流坎挑角弧度为60-70度。

9.如权利要求8所述的一种多功能阶梯式堰坝，其特征在于：所述隧道两边埋于堤防内固定。

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