申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

申请日：2019-01-15

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109680657B

主分类号：E02B8/06

分类号：E02B8/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：本发明提供了一种溢洪道及其施工方法，本发明所述的溢洪道构筑于坝体上，该溢洪道包括构造于坝体上的泄洪槽，沿溢流方向于泄洪槽的槽底构造有至少一级渐低设置的台阶，并于各台阶上覆设有上下叠置的至少一个柔性消能件，以构成对水流的消能；且任意相邻两台阶上的柔性消能件部分重叠，以构成各台阶上的柔性消能件依次首尾相接。本发明所述的溢洪道，通过在各台阶上设置柔性消能件，不仅可提高水流沿程的消能效果，从而可降低溢洪道泄洪对下游河道所造成的冲刷破坏；同时，也可使得溢洪道具有较好的变形协调能力，从而可进一步提高对水流的消能效果，而可有效防止土坝的漫顶冲刷破坏，进而使得本溢洪道可具有较好的使用效果。

主权项：1.一种溢洪道，构筑于坝体1上，其特征在于：所述溢洪道包括构造于所述坝体1上的泄洪槽，沿溢流方向于所述泄洪槽的槽底构造有至少一级渐低设置的台阶，并于各所述台阶上覆设有上下叠置的至少一个柔性消能件2，以构成对水流的消能；且任意相邻两所述台阶上的所述柔性消能件2部分重叠，以构成各所述台阶上的所述柔性消能件2依次首尾相接；于所述坝体1上设有构成对所述泄洪槽全面覆盖的土工膜3，各所述柔性消能件2压置于所述土工膜3上，且所述土工膜3经由铆钉4固定于所述坝体1上，且所述铆钉4被构造成“U”形；其中，所述柔性消能件2被构造成“U”形，并包括相对布置且与所述泄洪槽的两侧壁相抵接的两个侧体21，以及连接于两所述侧体21之间的中间体22，且所述柔性消能件2的总宽度等于所述台阶的宽度，所述中间体22的长度大于所述台阶的步长。

全文数据：溢洪道及其施工方法技术领域本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种溢洪道，同时，本发明还涉及一种该溢洪道的施工方法。背景技术土坝尤其是淤地坝在水利工程中具有很大的作用，通常用来在水土流失区的小区域沟道中建造，用以滞洪拦沙和淤地造田。随着近年来淤地坝水毁事件的频繁发生，通常在坝体上设置溢洪道，以降低漫坝溃决风险。但因结构设计不合理，现有技术中的溢洪道结构消能效果较差，导致对下游河道的冲刷较大，同时也无法提高溢洪道和坝体的变形协调能力，从而降低了使用效果。发明内容有鉴于此，本发明旨在提出一种溢洪道，以提高对水流的消能效果，并可提高溢洪道的变形协调能力。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种溢洪道，构筑于坝体上，所述溢洪道包括构造于所述坝体上的泄洪槽，沿溢流方向于所述泄洪槽的槽底构造有至少一级渐低设置的台阶，并于各所述台阶上覆设有上下叠置的至少一个柔性消能件，以构成对水流的消能；且任意相邻两所述台阶上的所述柔性消能件部分重叠，以构成各所述台阶上的所述柔性消能件依次首尾相接。进一步的，于各所述台阶上均覆设有一个柔性消能件，且所述柔性消能件的厚度等于所述台阶的高度。进一步的，所述柔性消能件被构造成“U”形，并包括相对布置且与所述泄洪槽的两侧壁相抵接的两个侧体，以及连接于两所述侧体之间的中间体。进一步的，所述柔性消能件由土工袋以及填筑压实于所述土工袋内的土料构成。进一步的，所述土工袋由土工布和PET复合材料编织缝合而成。进一步的，于所述坝体上设有构成对所述泄洪槽全面覆盖的土工膜，各所述柔性消能件压置于所述土工膜上。进一步的，所述土工膜经由铆钉固定于所述坝体上，且所述铆钉被构造成“U”形。相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明所述的溢洪道，通过在各台阶上设置柔性消能件，不仅可提高水流沿程的消能效果，从而可降低溢洪道泄洪对下游河道所造成的冲刷破坏；同时，也可使得溢洪道具有较好的变形协调能力，从而可进一步提高对水流的消能效果，而可有效防止土坝的漫顶冲刷破坏，进而使得本溢洪道可具有较好的使用效果。本发明的另一目的在于提出一种溢洪道的施工方法，该施工方法包括以下步骤：S1、修筑坝体并在所述坝体上构造泄洪槽；S2、构筑台阶：根据预设泄洪流量、所述泄洪槽宽度、泄洪槽堰口高度及所述坝体背水坡的坡比和坝高，确定台阶的步高、步长及台阶宽度，并在所述泄洪槽内构筑至少一级台阶；S3、铺设土工膜：在各所述台阶上铺设土工膜，并使所述土工膜延伸至所述台阶两侧的坝体上，且利用铆钉将所述土工膜固定于坝体上；S4、安装柔性消能件：在各所述台阶上分别放置一个柔性消能件，并采用模板支护所述柔性消能件后，夯实所述柔性消能件，且使任意相邻两个所述台阶上的所述柔性消能件相连且首尾相接。进一步的，在步骤S4之前还包括所述柔性消能件的制作，首先将土工袋放置到所述台阶上，再原位向土工袋中填筑土料后，并夯实土料后封闭土工袋。进一步的，在步骤S4之前还包括所述柔性消能件的制作，首先向土工袋中填筑土料，并夯实土料后封闭土工袋，再将土工袋运送并安装至各所述台阶上。附图说明构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例一所述的溢洪道的结构示意图；图2为本发明实施例一所述的溢洪道的剖视图；图3为本发明实施例一所述的柔性消能件的结构示意图；图4为本发明实施例二所述的各柔性消能件的组装状态图；附图标记说明：1-坝体，2-柔性消能件，21-侧体，22-中间体，3-土工膜，4-铆钉。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。实施例一本实施例涉及一种溢洪道，构筑于的坝体1上，尤其适用于土坝或淤地坝的坝体1上，该溢洪道包括构造于坝体1上的泄洪槽，沿溢流方向于泄洪槽的槽底构造有至少一级渐低设置的台阶，并于各台阶上覆设有上下叠置的至少一个柔性消能件2，以构成对水流的消能；且任意相邻两台阶上的柔性消能件2部分重叠，以构成各台阶上的柔性消能件2依次首尾相接。基于如上整体结构，本实施例的溢洪道的一种示例性结构如图1和图2中所示，其中，本实施例中具体构造有七级台阶，且为了降低施工成本，各台阶的结构相同。另外，如图2中所示，前述的柔性消能件2于各台阶上均设置一个，且其厚度等于台阶的高度，也即步高。当然，除了在各台阶上仅设置一个柔性消能件2，也可在各台阶上叠置两个、三个等其他数量的柔性消能件2，但此时需保证各柔性消能件2的总厚度等于台阶的高度。基于泄洪槽的具体结构，本实施例的柔性消能件2具体被构造成图3中所示的“U”形，并包括相对布置且与泄洪槽的两侧壁相抵接的两个侧体21，以及连接于两侧体21之间的中间体22。其中，柔性消能件2的总宽度L等于台阶宽度，而中间体22的长度H则大于台阶步长，以此可使得位于上级台阶上的柔性消能件2的中间体22外露设置，而便于构成与下级台阶上的柔性消能件2部分重叠，从而构成相邻两柔性消能件2之间的首尾相接。本实施例中，为了提高使用效果，柔性消能件2具体由土工袋以及填筑压实于土工袋内的土料构成。且为了提高柔性消能件2对水流的消能效果，本实施例的土工袋由土工布和PET复合材料编织缝合而成，以提高土工袋的耐冲能力和抗老化性，同时也可加强对水流的消能作用。为了进一步提高本溢洪道的使用效果，如图1中所示，于坝体1上设有构成对泄洪槽全面覆盖的土工膜3，各柔性消能件2即压置于土工膜3上，如此设置，可防止相邻两柔性消能件2之间出现缝隙，而使得水流向下部的坝体1渗透。且为了提高土工膜3的设置效果，本实施例的土工膜3经由间隔设置的多个铆钉4固定于坝体1上。另外，为了进一步提高土工膜3的固定效果，本实施例的铆钉4具体被构造成“U”形。除此以外，如图1中所示，于首级台阶与坝体1相接的两端设置有两个长条状的填筑有土料的土工袋，如此设置，不仅可利于水流溢出，同时也可防止水流冲刷首级台阶两侧的泄洪槽槽壁。另外，设置于末级台阶处的柔性消能件2的两侧体21长度较长，以延伸至泄洪槽外，而防止水流冲刷泄洪槽。基于以上整体描述，通过在各台阶上设置由土工袋和土料构成的柔性消能件2，并使得相邻两柔性消能件2间首尾相接，从而可使得水流仅流经各柔性消能件2，而可防止水流冲刷泄洪槽而损坏坝体1；且因柔性吸能件2相对于现有技术中的混凝土台阶，其表面较粗糙，从而可提高对水流的消能效果，而降低对下游河道的冲击；另外，柔性消能件2的加工成本也较低，同时，也可使得本溢洪道具有较好的变形协调能力，从而可进一步提高对水流的消能效果。实施例二本实施例涉及一种溢洪道的施工方法，该施工方法包括以下步骤：S1、修筑坝体1并在坝体1上构造泄洪槽；S2、构筑台阶：根据预设泄洪流量、泄洪槽宽度、泄洪槽堰口高度及坝体1背水坡的坡比和坝高，确定台阶的步高、步长及台阶宽度，并在泄洪槽内构筑多级台阶；S3、铺设土工膜3：在各台阶上铺设土工膜3，并使土工膜3延伸至台阶两侧的坝体1上，且利用铆钉4将土工膜3固定于坝体1上；S4、安装柔性消能件2：在各台阶上分别放置一个柔性消能件2，并采用模板支护柔性消能件2后，夯实柔性消能件2，且使任意相邻两个台阶上的柔性消能件2相连且首尾相接。其中，在步骤S4之前还包括柔性消能件2的制作，且由图4中所示，柔性消能件2两侧体21的宽度a、高度h及相邻两柔性消能件2之前的重叠长度b根据预设泄洪流量确定，且侧体21高度h优选与台阶高度相一致。另外，本实施例的柔性消能件2具体制作时，可先将土工袋放置到台阶上，再原位向土工袋中填筑土料后，并夯实土料后封闭土工袋。当然，也可先向土工袋中填筑土料，并夯实土料后封闭土工袋，再将土工袋运送并安装至各台阶上，并将相邻两柔性消能件2连接于一起。此时，需要说明的是，当台阶宽度较大而相应地使得柔性消能件2的宽度较大时，为了便于吊装柔性消能件2。柔性消能件2可由若干长度较小的土工袋和填筑于土工袋中的土料构成，如此设置，可将各填筑有土料的各土工袋依次吊装至台阶上，再将各土工袋缝合于一起而构成柔性消能件2。本实施例所述的溢洪道施工方法可降低溢洪道的施工成本，并可使得溢洪道具有较好消能效果及变形协调能力，从而可具有较好的使用效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种溢洪道，构筑于坝体1上，其特征在于：所述溢洪道包括构造于所述坝体1上的泄洪槽，沿溢流方向于所述泄洪槽的槽底构造有至少一级渐低设置的台阶，并于各所述台阶上覆设有上下叠置的至少一个柔性消能件2，以构成对水流的消能；且任意相邻两所述台阶上的所述柔性消能件2部分重叠，以构成各所述台阶上的所述柔性消能件2依次首尾相接。2.根据权利要求1所述的溢洪道，其特征在于：于各所述台阶上均覆设有一个柔性消能件2，且所述柔性消能件2的厚度等于所述台阶的高度。3.根据权利要求1所述的溢洪道，其特征在于：所述柔性消能件2被构造成“U”形，并包括相对布置且与所述泄洪槽的两侧壁相抵接的两个侧体21，以及连接于两所述侧体21之间的中间体22。4.根据权利要求1所述的溢洪道，其特征在于：所述柔性消能件2由土工袋以及填筑压实于所述土工袋内的土料构成。5.根据权利要求4所述的溢洪道，其特征在于：所述土工袋由土工布和PET复合材料编织缝合而成。6.根据权利要求1至5中任一项所述的溢洪道，其特征在于：于所述坝体1上设有构成对所述泄洪槽全面覆盖的土工膜3，各所述柔性消能件2压置于所述土工膜3上。7.根据权利要求6所述的溢洪道，其特征在于：所述土工膜3经由铆钉4固定于所述坝体1上，且所述铆钉4被构造成“U”形。8.一种溢洪道的施工方法，其特征在于，该施工方法包括以下步骤：S1、修筑坝体1并在所述坝体1上构造泄洪槽；S2、构筑台阶：根据预设泄洪流量、所述泄洪槽宽度、泄洪槽堰口高度及所述坝体1背水坡的坡比和坝高，确定台阶的步高、步长及台阶宽度，并在所述泄洪槽内构筑至少一级台阶；S3、铺设土工膜3：在各所述台阶上铺设土工膜3，并使所述土工膜3延伸至所述台阶两侧的坝体1上，且利用铆钉4将所述土工膜3固定于坝体1上；S4、安装柔性消能件2：在各所述台阶上分别放置一个柔性消能件2，并采用模板支护所述柔性消能件2后，夯实所述柔性消能件2，且使任意相邻两个所述台阶上的所述柔性消能件2相连且首尾相接。9.根据权利要求8所述的溢洪道的施工方法，其特征在于：在步骤S4之前还包括所述柔性消能件2的制作，首先将土工袋放置到所述台阶上，再原位向土工袋中填筑土料后，并夯实土料后封闭土工袋。10.根据权利要求8所述的溢洪道的施工方法，其特征在于：在步骤S4之前还包括所述柔性消能件2的制作，首先向土工袋中填筑土料，并夯实土料后封闭土工袋，再将土工袋运送并安装至各所述台阶上。

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