CN218894021U - 一种分流式泥石流拦挡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分流式泥石流拦挡系统，包括设置在泥石流沟道下游的拦挡装置，其特征在于，还包括沿泥石流沟道挖设的排水主渠，所述排水主渠上设置有密闭的盖板，并穿过所述拦挡装置的下方；位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向挖设的排水支渠，所述排水支渠的一端与所述排水主渠连通，另一端朝向泥石流沟道的上游方向倾斜；所述排水支渠上盖设有具有排水孔的滤水板，并由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。本实用新型具有结构设计合理，排水顺畅，有利于延缓泥石流的形成，降低泥石流冲击力等优点。

Description

一种分流式泥石流拦挡系统

技术领域

本实用新型涉及泥石流治理技术领域，特别的涉及一种分流式泥石流拦挡系统。

背景技术

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑、地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性、流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路、铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。

泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用，在适当的地形条件下，大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大。

目前，针对泥石流的治理主要是在泥石流沟道中建设混凝土拦砂坝，并在坝身上设置排泄孔、坝顶上设置溢流口，或者采用柔性防护网拦挡泥石流，柔性网防护结构具有节约投资、景观性好、便于安装等特点。而泥石流的拦挡难度在于泥石流具有巨大的冲击力，形成冲击力的原因主要由泥石流的流动性和重力势能决定，流动性决定了泥石流的流动速度，从而快速将泥石流的重力势能转换为动能形成冲击，而泥石流中的含水量决定了泥石流的流动性，要实现对泥石流的治理，一方面需要降低泥石流的形成概率，另一方面需要降低泥石流的冲击力，以便于拦挡。因此，如何降低泥石流的冲击力成为亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，排水顺畅，有利于延缓泥石流的形成，降低泥石流冲击力的分流式泥石流拦挡系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种分流式泥石流拦挡系统，包括设置在泥石流沟道下游的拦挡装置，其特征在于，还包括沿泥石流沟道挖设的排水主渠，所述排水主渠上设置有密闭的盖板，并穿过所述拦挡装置的下方；位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向挖设的排水支渠，所述排水支渠的一端与所述排水主渠连通，另一端朝向泥石流沟道的上游方向倾斜；所述排水支渠上盖设有具有排水孔的滤水板，并由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。

采用上述结构，一旦遇到暴雨，一部分雨水通过滤水板的排水孔流入排水支渠，并汇入排水主渠，避免暴雨过多的积存在沟床中的固体堆积物质中，造成固体堆积物质的含水量增加而形成泥石流。另一方面，一旦部分固体堆积物质因含水量增加初步形成泥石流而向下游运动时，在经过每一道排水支渠时，固体堆积物质中的部分水会通过滤水板流入排水支渠，汇入排水主渠后经由排水主渠流过拦挡装置。经过沿泥石流沟道设置的多道排水支渠，一方面可以降低泥石流的流动性，降低泥石流的流速，另一方面也会降低泥石流的整体质量，在速度和质量均降低的情况下，就降低了泥石流对拦挡装置的冲击力。

进一步的，所述排水主渠沿泥石流沟道的中线延伸设置，所述排水支渠分布设置在所述排水主渠的两侧。

这样，可以让排水主渠两侧的排水快速汇聚到排水主渠内。

进一步的，位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向设置的拦挡矮坝，所述拦挡矮坝由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。

这样，通过拦挡矮坝对上游的泥石流进行逐级拦挡，从而可以减弱泥石流的速度，截留部分泥石流，降低泥石流的冲击力。

进一步的，所述拦挡矮坝与所述排水支渠一一对应设置，所述拦挡矮坝位于对应的所述排水支渠的上游方向。

这样，一旦泥石流或洪水流过拦挡矮坝后，水流或泥石流从高水位落下，由于存在落差，水流冲下去，和下一段中的水形成反作用力，导致水流产生巨大的扰动，在排水支渠所在区域形成翻滚扰动的漩涡，从而可以避免泥沙在排水支渠聚集而阻塞，保证排水支渠的排水能力。另外，由于排水支渠在泥石流沟道宽度方向上倾斜设置，拦挡矮坝与排水支渠对应，亦成倾斜设置，上游的泥石流冲击拦挡矮坝后，冲击力的分力会沿拦挡矮坝的倾斜方向卸力，从而提高拦挡矮坝的可靠性。

进一步的，所述拦挡矮坝的一端与泥石流沟道的侧壁相连，另一端形成开放的流通区；相邻两个所述拦挡矮坝的流通区由泥石流沟道的上游向下游依次交错设置。

这样，将拦挡矮坝的一端设置成开放的流通区，一方面可以避免拦挡矮坝在泥石流沟道形成水渠，方便当地居民或牲畜能够顺利通过。另外，在发生泥石流后，还可以让清淤设备通过流通区，对泥石流沟道内的淤泥进行清淤作业。

进一步的，所述拦挡矮坝的高度为0.5～1.2米。

进一步的，所述拦挡矮坝的下半部分设置有直径为2cm～10cm的透水孔。

这样，一旦泥石流被拦挡坝拦挡，泥石流内的水就可以通过透水孔流过拦挡矮坝到排水支渠所在位置，并流入排水支渠，另外，在未遇到泥石流的时候，雨水可以从透水孔流过拦挡矮坝到排水支渠并汇入排水主渠。

进一步的，所述排水主渠的盖板上具有贯通设置的过水孔，所述过水孔成组地设置在相邻两个所述拦挡矮坝之间的区域。

在未形成泥石流的情况下，拦挡矮坝会阻挡一部分雨水流入排水支渠，通过在相邻两个拦挡矮坝之间设置过水孔，可以让雨水直接流入排水主渠。

综上所述，本实用新型具有结构设计合理，排水顺畅，有利于延缓泥石流的形成，降低泥石流冲击力等优点。

附图说明

图1为本实施例中拦挡系统的整体结构示意图。

图2为拦挡装置的结构示意图。

图3为主推拉柱与固定支架之间的结构示意图。

图4为承托架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合一种采用本实用新型结构的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：一种分流式泥石流拦挡系统，包括设置在泥石流沟道下游的拦挡装置和沿泥石流沟道挖设的排水主渠9，所述排水主渠9上设置有密闭的盖板，并穿过所述拦挡装置的下方；位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向挖设的排水支渠10，所述排水支渠10的一端与所述排水主渠9连通，另一端朝向泥石流沟道的上游方向倾斜；所述排水支渠10上盖设有具有排水孔的滤水板，并由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。所述排水主渠9沿泥石流沟道的中线延伸设置，所述排水支渠10分布设置在所述排水主渠9的两侧。

本实施例中，位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向设置的拦挡矮坝11，所述拦挡矮坝11的高度为0.5～1.2米，并由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。所述拦挡矮坝11与所述排水支渠10一一对应设置，所述拦挡矮坝11位于对应的所述排水支渠10的上游方向。

一旦泥石流或洪水流过拦挡矮坝后，水流或泥石流从高水位落下，由于存在落差，水流冲下去，和下一段中的水形成反作用力，导致水流产生巨大的扰动，在排水支渠所在区域形成翻滚扰动的漩涡，从而可以避免泥沙在排水支渠聚集而阻塞，保证排水支渠的排水能力。另外，由于排水支渠在泥石流沟道宽度方向上倾斜设置，拦挡矮坝与排水支渠对应，亦成倾斜设置，上游的泥石流冲击拦挡矮坝后，冲击力的分力会沿拦挡矮坝的倾斜方向卸力，从而提高拦挡矮坝的可靠性。

另外，本实施例中，为了让未爆发泥石流时的雨水能够更好的汇聚到排水主渠中，所述排水主渠9的盖板上具有贯通设置的过水孔，所述过水孔成组地设置在相邻两个所述拦挡矮坝11之间的区域，所述过水孔的直径为5～10cm。一旦发生泥石流，过水孔无法满足泥石流的通流需求，会迅速被泥石流阻塞，从而避免泥石流流入排水主渠，避免主渠被堵塞。而泥沙中的水能够通过过水孔渗入排水主渠。

为了让拦挡矮坝所拦挡的泥石流中的水更好地排出，所述拦挡矮坝11的下半部分设置有直径为2cm～10cm的透水孔（图中未示出）。

所述拦挡矮坝11的一端与泥石流沟道的侧壁相连，另一端形成开放的流通区；相邻两个所述拦挡矮坝11的流通区由泥石流沟道的上游向下游依次交错设置。本实施例中，由于拦挡主渠沿泥石流沟道的中线设置，拦挡矮坝延伸至所述排水主渠。为了更好地通过拦挡矮坝，相邻两个拦挡矮坝的距离80～100m。

同时，本实施例中，所述拦挡装置包括至少两个沿沟底的宽度方向间隔设置的固定支架1，相邻两个所述固定支架1之间的间距大于清淤设备的宽度；所述固定支架1的中部具有沿沟底的长度方向贯通设置的导向孔，并可滑动地穿设有主推拉柱2，所述主推拉柱2朝向上游的一端向上延伸并安装有副拦挡板3，所述副拦挡板3沿沟底的宽度方向设置，且相邻两个所述副拦挡板3之间具有可供清淤设备通过的通道；所述固定支架1朝向下游的一侧具有竖向设置的转轴，所述转轴位于所述固定支架1远离所述导向孔的位置处；所述转轴上可转动地安装有主拦挡板5，所述主拦挡板5远离所述转轴的一端朝向下游方向，并向沟谷的中部偏转，相邻两个所述主拦挡板5之间具有可供行人或牲畜通过的通道；所述主推拉柱2朝向下游的一端与所述主拦挡板5之间铰接有副推拉柱6，所述副推拉柱6与所述主推拉柱2之间的夹角为钝角，使所述主推拉柱2朝向下游滑动过程中可通过所述副推拉柱6推动所述主拦挡板5朝向上游转动关闭。

一旦遇到暴雨，一部分雨水通过滤水板的排水孔流入排水支渠，并汇入排水主渠，避免暴雨过多的积存在沟床中的固体堆积物质中，造成固体堆积物质的含水量增加而形成泥石流，避免或延缓泥石流的形成。另一方面，一旦部分固体堆积物质因含水量增加初步形成泥石流而向下游运动时，在经过拦挡矮坝时，一部分泥石流沿拦挡矮坝在泥石流沟道的宽度方向呈之字形流动，降低泥石流下泻流速。另一部分泥石流漫过拦挡矮坝溢流而过，由于拦挡矮坝太高了泥石流的水位，泥石流落下拦挡矮坝后，在拦挡矮坝的后方冲击形成反作用力，在排水支渠所在区域形成扰流，避免泥沙在排水支渠内淤积，从而保证排水支渠的通畅。经过拦挡矮坝的拦挡，以及排水支渠和排水主渠的排水后，泥石流的流速和重量都降低，并到达拦挡装置。

泥石流从上游夹杂泥沙而下，先冲击副拦挡板，由于副拦挡板安装在主推拉柱上，而主推拉柱的朝向上游的一端向上延伸，即副拦挡板与固定支架之间具有移动间距，副拦挡板在泥石流冲击下，推动主推拉柱朝向下游移动，并通过铰接设置的副推拉柱推动主拦挡板朝向上游方向转动关闭，实现对泥石流的拦挡。

待泥石流停止后，从下游向上游方向进行清淤，到达固定支架处时，先将主拦挡板朝向下游侧的堆积物清理掉，再拆除副推拉柱与主拦挡板或主推拉柱之间的铰接结构，就可以将主拦挡板朝向下游方向转动打开，由于相邻两个固定支架之间的间距大于清淤设备的宽度，完全开启后的主拦挡板可供清淤设备通过，继续向上游依次通过相邻两个拦挡矮墙的流通区进行清淤工作。

清淤工作完成后，可将副推拉柱再次与主推拉柱和主拦挡板相连，并将主拦挡板、副拦挡板和主推拉柱恢复到原始状态，可以进行下一次的拦挡，实现重复利用。同时，行人或牲畜可以通过主拦挡板之间的通道通过，不影响生产生活。

为了避免副拦挡板3在泥石流的冲击下撞击固定支架而造成损坏，所述固定支架1上具有正对所述副拦挡板3设置的弹性缓冲机构，其中，所述弹性缓冲装置可以是弹簧或防撞橡胶板。

由于相邻两个副拦挡板之间具有可供清淤设备通过的通道，即副拦挡板的面积较小，泥石流爆发后，大量的泥石流会通过相邻两个副拦挡板之间的通道流向下游。进而主拦挡板会承受较大的反向冲击力，导致主拦挡板关闭受阻。为此，本实施例中，所述主拦挡板5包括多个沿竖向依次并排设置的主拦挡板条51；所述副拦挡板3包括多个沿竖向依次并排设置的副拦挡板条31，所述副拦挡板条31与所述主拦挡板条51一一对应设置。

采用上述改进结构，将副拦挡板和主拦挡板分别设置成多个副拦挡板条和主拦挡板条，使得下方的副拦挡板条和主拦挡板条在泥石流作用下无法关闭的情况下，位于上方的副拦挡板条和主拦挡板条仍然能够继续关闭。另外，泥石流等流体在上游遇到阻碍时，其液位会升高，而经过障碍物后，液位会相对降低。利用这一特性，对于高位上且同一高度的主拦挡板条和副拦挡板条而言，位于上游的副拦挡板条对泥石流形成阻挡，泥石流的液位会在副拦挡板前面升高，从而以更大面积冲击副拦挡板，而泥石流一旦通过副拦挡板所在位置继续向主拦挡板流动，其液位会降低，泥石流可能只有部分，甚至不会与该主拦挡板条接触，使得主拦挡板条更容易被关闭。

任意相邻两个副拦挡板条31中，位于下方的副拦挡板条31上具有单向限位机构32，使位于上方的副拦挡板条仅能相对位于下方的拦挡板条朝向下游方向移动。具体的，如图3所示，所述单向限位机构32为所述副拦挡板条31的上端向上延伸形成的限位挡板，所述限位挡板位于所述副拦挡板条31朝向上游的一侧。

这样，在下方的副拦挡板条受到泥石流冲击时，下方的副拦挡板条会依次带动上方的副拦挡板条同时移动，即实现所有的主拦挡板条的关闭。而一旦位于下方的副拦挡板条和主拦挡板条受到泥石流的阻碍，同时泥石流不断堆积而上涨，位于上方的副拦挡板条仍然能够在泥石流的冲击下带动主拦挡板条的继续关闭，实现对泥石流的拦挡。对于下方未完全转动至拦挡状态的主拦挡板条，一方面由于泥石流自身的堆积会阻塞未拦挡的通道，另一方面，即使下方的泥石流能够继续流过，也会大大减弱泥石流的破坏能力，起到防治效果，还能减小拦挡装置的拦挡压力。

实施时，所述副拦挡板3与所述固定支架1接触状态下，所述主推拉柱2与副推拉柱6之间的夹角为85°～90°。一旦副拦挡板与固定支架接触，表明主拦挡板已经关闭到位，此时主推拉柱与副推拉柱的角度为锐角，主拦挡板就无法在泥石流的作用下反向推动主推拉柱。

如图2所示，本实施例中，所述固定支架1沿沟底的宽度方向间隔设置有多个，且位于沟底中部的所述固定支架1朝向下游的一侧具有两个所述转轴和两个所述主拦挡板5，所述主推拉柱2朝向下游的一端铰接有两个所述副推拉柱6，所述副推拉柱6的另一端铰接在对应的所述主拦挡板5上。

本实施例中，所述导向孔为方形孔，所述主推拉柱2为方形柱。所述导向孔内具有多个沿长度方向均布设置的导向轮，所述导向轮通过沿所述导向孔的宽度方向设置的铰轴可转动地设置在所述导向孔的底部；所述主推拉柱2承托在多个所述导向轮上。通过可转动的导向轮托住主推拉柱，可以让主推拉柱在导向孔内的移动更加顺畅，尽量减小主推拉柱与导向孔之间的阻力，让泥石流作用在副拦挡板上的冲击力尽可能多的施加在副推拉柱和主拦挡板上，以便上主拦挡板更顺畅地关闭，形成拦挡。

由于导向孔一体浇筑在固定支架上，若将导向轮预先装配在钢筋骨架上，一方面会影响浇筑后的导向轮精度，另外一方面也可能会有部分混凝土流入导向轮的转动部件上，影响导向轮的转动顺畅性。为此，本实施例中，如图4所示，在所述导向孔内穿设承托架8，所述承托架8的长度与所述导向孔的长度一致，且两端通过固定板4安装在所述固定支架1上；所述固定板4上具有供与所述主推拉柱2穿过的让位孔；所述导向轮81设置在所述承托架8上。通过在导向孔内穿设承托架8，并将导向轮设置在承托架上，既可以保证导向轮的精度，还可以保证导向轮转动顺畅。同时，利用两端的固定板安装在固定支架上，工艺也比较简单可靠。

另外，为了进一步降低主推拉柱的移动阻力，提升主拦挡板的关闭可靠性。所述承托架8的两侧具有竖向设置的侧架，所述侧架上竖向设置有可转动的副导向轮82，两侧所述侧架上的副导向轮82之间的间距与所述主推拉柱2的宽度相匹配。

考虑到主拦挡板会受到泥石流的冲击，不但阻碍主拦挡板的关闭，还可能会将主拦挡板朝向开启方向推动，为了避免泥石流将冲开主拦挡板，造成拦挡失效。本实施例中，还采用了反向自锁结构，具体为：所述主推拉柱2的顶部具有呈突出设置的锁齿21，所述锁齿21朝向下游的一侧为倾斜设置的导向面22，另一面为垂直设置的锁止面，所述锁齿21沿所述主推拉柱2的长度方向均布用多个；所述固定支架1朝向下游的一侧具有与所述导向孔对应设置的锁止挡板7，所述锁止挡板7位于所述导向孔的正上方，且上端铰接在所述固定支架1上；所述锁止挡板7的下端位于所述锁齿的顶部与根部之间区域。

这样，副拦挡板在泥石流的作用下推动主推拉柱在导向孔内向下游移动，锁齿经过锁止挡板位置时，推动锁止挡板的下端向下游方向摆动，一旦锁齿通过锁止挡板所在位置，锁止挡板在自身重力作用下恢复竖向状态，并挡在锁齿的锁止面处，从而可以避免主拦挡板在泥石流的作用下反向将主推拉柱向上游推送。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分流式泥石流拦挡系统，包括设置在泥石流沟道下游的拦挡装置，其特征在于，还包括沿泥石流沟道挖设的排水主渠（9），所述排水主渠（9）上设置有密闭的盖板，并穿过所述拦挡装置的下方；位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向挖设的排水支渠（10），所述排水支渠（10）的一端与所述排水主渠（9）连通，另一端朝向泥石流沟道的上游方向倾斜；所述排水支渠（10）上盖设有具有排水孔的滤水板，并由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。

2.如权利要求1所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述排水主渠（9）沿泥石流沟道的中线延伸设置，所述排水支渠（10）分布设置在所述排水主渠（9）的两侧。

3.如权利要求1所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，位于所述拦挡装置上游的沿泥石流沟道内还具有沿泥石流沟道的宽度方向设置的拦挡矮坝（11），所述拦挡矮坝（11）由泥石流沟道的上游向下游分布设置有多个。

4.如权利要求3所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述拦挡矮坝（11）与所述排水支渠（10）一一对应设置，所述拦挡矮坝（11）位于对应的所述排水支渠（10）的上游方向。

5.如权利要求3所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述拦挡矮坝（11）的一端与泥石流沟道的侧壁相连，另一端形成开放的流通区；相邻两个所述拦挡矮坝（11）的流通区由泥石流沟道的上游向下游依次交错设置。

6.如权利要求3所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述拦挡矮坝（11）的高度为0.5～1.2米。

7.如权利要求4所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述拦挡矮坝（11）的下半部分设置有直径为2cm～10cm的透水孔。

8.如权利要求4所述的分流式泥石流拦挡系统，其特征在于，所述排水主渠（9）的盖板上具有贯通设置的过水孔，所述过水孔成组地设置在相邻两个所述拦挡矮坝（11）之间的区域。

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