CN220150210U - 河道治理结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水生态环境治理工程领域，具体公开了一种河道治理结构，旨在解决现有的河道治理结构所形成的连续河道水面过于碎片化且会侵占河道行洪断面的问题。本实用新型通过在天然河道的河道段上开挖多条沿水流方向呈阶梯状连续分布的人工河道段，人工河道各个阶梯之间的高差根据河道坡降及人工瀑布景观高度等要求综合确定；利用了河道具有天然落差的特点，采用下挖天然河道的方式将河道沿程天然落差转换为拦河坝位置相对集中的高差，并在人工河道段的上游端修筑拦河坝。区别于常见的在河道上建拦河坝壅高水位的方式，拦河坝在该河道治理结构中的主要作用不是壅水，主要作用是起到衔接上、下游河道的作用，固定河道各个阶梯之间的高差。

Description

河道治理结构

技术领域

本实用新型属于水生态环境治理工程领域，具体涉及一种河道治理结构。

背景技术

河道生态治理过程中，需形成连续的河道水面效果或人工瀑布效果。瀑布是河水在流经断层、凹陷等地区时垂直地从高空跌落形成的自然景观。人工瀑布是由人为施工建设而成的瀑布景观。

通过设置多级低挡水坝形成的河道治理结构是常见的主要治理方案之一，如图1所示，其具体包括在天然河道1沿水流方向依次间隔修筑多个高度较低的拦河坝2，通过多个拦河坝2形成多级连续的河道水面；如图1所示，现有的河道人工瀑布结构是在天然河道1上修筑拦河坝2，利用拦河坝2或类似建筑物壅高河道水位获得水头差，从而在拦河坝2处形成人工瀑布景观。

现有河道治理结构存在以下问题：

1)在天然河道上修建拦河坝2壅高河道水位形成水面，拦河坝2本身侵占天然河道行洪断面；对于河道底坡较陡的河段，要想单个拦河坝前河道回水长度较长以获得更好的景观效果，则需要建设高度较高的拦河坝2，由于拦河坝2本身侵占河道行洪断面，水位抬高会导致两岸淹没范围增大，加剧对两岸浸没和排涝的影响，导致两岸的防洪建筑物规模也会增加；

2)要想两岸淹没范围小，现有的河道治理结构通过设置高度较低的拦河坝2挡水，虽然可以有效降低坝前水面高程，有效降低拦河坝2的规模，由于拦河坝2的高度较低，因此需要修筑较多的拦河坝2才能形成多级连续的河道水面，实现河道生态治理效果；特别是对于河道底坡较陡的河段，需设置更多级数的拦河坝2；

2)由于设置的拦河坝2数量较多，因此形成连续的河道水面级数较多，造成水景观碎片化，不利于整体效果；

3)由于拦河坝2直接修筑在天然河道1上，尽管拦河坝2的高度较低，但是本质上还是侵占了河道行洪断面，会影响河道的行洪能力；同时，由于壅高了河道水位，因此河道两岸均需要增加堤防等防洪设施，会导致排涝不畅等问题；河道水位抬升还会导致河道两岸出现浸没等现象。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基本不侵占河道行洪断面的河道治理结构，该结构区别于以往显而易见的在河道上建拦河坝雍水的常规方式，旨在解决现有的河道治理结构所形成的连续河道水面过于碎片化且会侵占河道行洪断面的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：河道治理结构，包括天然河道和拦河坝，还包括由天然河道的河道段下挖形成的人工河道段，所述人工河道段至少为两条并沿水流方向呈阶梯状连续分布，人工河道各个阶梯之间的高差根据河道坡降及人工瀑布景观高度等要求综合确定；每条人工河道段的上游端均修筑有拦河坝，拦河坝高度与人工河道各个阶梯之间的高差相适应，所述拦河坝的坝顶高程不超过其坝址处的原河道水位的高程。本实用新型利用了河道具有天然落差的特点，采用下挖天然河道的方式将河道一定范围的沿程天然落差转换为拦河坝坝址处相对集中的高差，从而实现人工瀑布效果；区别于常见的在河道上建拦河坝壅高水位的方式，拦河坝在该河道治理结构中的主要作用不是壅水，主要作用是起到衔接上、下游河道的作用，固定河道各个阶梯之间的高差。

进一步的是，所述拦河坝的坝顶面与其下游坝坡面通过弧形过渡连接。

进一步的是，所述人工河道段倾斜设置，且其上游端高于其下游端。

进一步的是，所述人工河道段的坡度小于天然河道的坡度。

本实用新型的有益效果是：该河道治理结构通过在天然河道的河道段上开挖多条沿水流方向呈阶梯状连续分布的人工河道段，并在人工河道段的上游端修筑拦河坝，所形成的单级河道水面较长，与现有的河道治理结构相比同样长度的天然河道的河道段仅需修筑较少数量的拦河坝即可，在河道段范围内形成的连续河道水面级数较少，整体性较好；此外，上述结构利用了河道具有天然落差的特点，采用下挖天然河道的方式将河道一定范围沿程天然落差转换为拦河坝位置相对集中的高差，从而形成人工瀑布；区别于常见的在河道上建拦河坝壅高水位的方式，拦河坝在该河道治理结构中的主要作用不是壅水，主要作用是起到衔接上、下游河道的作用，固定河道各个阶梯之间的高差。

综上，由于拦河坝的坝顶高程不超过其坝址处的原河道水位的高程，因此所修筑的拦河坝基本不会侵占河道行洪断面，不会抬高坝址上游原河道水位，因此无需因拦河坝的设置而在河道两岸增加堤防等防洪设施，利于河道两岸排涝，也利于保障河道防洪安全。

附图说明

图1是现有的河道治理结构的实施结构示意图；

图2是本实用新型的实施结构示意图；

图中标记为：天然河道1、拦河坝2、人工河道段3、原河道水位4；

图1和图2中的箭头方向为水流方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，河道治理结构，包括天然河道1和拦河坝2，还包括由天然河道1的河道段下挖形成的人工河道段3，所述人工河道段3至少为两条并沿水流方向呈阶梯状连续分布；每条人工河道段3的上游端均修筑有拦河坝2，所述拦河坝2的坝顶高程不超过其坝址处的原河道水位4的高程。

其中，人工河道段3由所选取的天然河道1的河道段下挖形成，利用河道具有天然落差的特点，采用下挖天然河道1的方式将河道天然落差转换为人工河道3上游端的集中高差，从而形成人工瀑布；人工河道段3可以水平设置，也可倾斜设置；一般将人工河道段3倾斜设置，且使其上游端高于其下游端；为了在以上倾斜设置的基础上，保证所形成的单级河道水面具有足够的长度，使人工河道段3的坡度小于天然河道1的坡度。

拦河坝2在该河道治理结构中的主要作用不是壅水，而是起到衔接天然河道1和人工河道3的作用；拦河坝2主要起到衔接作用，其可以衔接天然河道1和人工河道段3，或人工河道段3和人工河道段3；在人工河道段3的上游端修筑拦河坝2，且使拦河坝2的坝顶高程不超过其坝址处的原河道水位4的高程，在形成河道水面的同时，基本不侵占河道行洪断面，不会抬高坝址上游的河道水位，有利于河道两岸排涝，避免因水位抬高可能导致两岸土地被浸没，河道段两岸不需要因为拦河坝2的而增设堤防等防洪设施。一般所设置的拦河坝2的坝顶高程与其坝址处的原河道底部高程相同或低于原河道底部高程，也可以适当高出原河道底部高程但不超过其坝址处的原河道水位4的高程，以不影响或尽量少影响坝址处河道行洪能力为原则；在图2中，拦河坝2的坝顶高程等于其坝址处的原河道水位4的高程。

拦河坝2工作原理同普通的水工大坝，需要正常按照水工大坝的要求开展设计，例如：需要开展坝体稳定、应力及基础承载能力分析设计，需要开展泄洪消能设计、开展坝趾及下游河道防冲刷设计等，拦河坝下游还需要考虑设置泄洪消能措施等。具体细部结构设计方面，为便于对水流进行导流，如图2所示，优选将拦河坝2的坝顶面与其下游坝坡面通过弧形过渡连接。

Claims (4)

1.河道治理结构，包括天然河道(1)和拦河坝(2)，其特征在于：还包括由天然河道(1)的河道段下挖形成的人工河道段(3)，所述人工河道段(3)至少为两条并沿水流方向呈阶梯状连续分布；每条人工河道段(3)的上游端均修筑有拦河坝(2)，所述拦河坝(2)的坝顶高程不超过其坝址处的原河道水位(4)的高程。

2.如权利要求1所述的河道治理结构，其特征在于：所述拦河坝(2)的坝顶面与其下游坝坡面通过弧形过渡连接。

3.如权利要求1或2所述的河道治理结构，其特征在于：所述人工河道段(3)倾斜设置，且其上游端高于其下游端。

4.如权利要求3所述的河道治理结构，其特征在于：所述人工河道段(3)的坡度小于天然河道(1)的坡度。