[发明专利]河道设有上游围堰的导流明渠截流进占戗堤

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程中导流明渠截流技术，更为具体地说，是涉及一种上游围堰没有完全拆除，围堰设有过流缺口的导流明渠截流用进占戗堤。

背景技术

导流明渠的截流是水利水电工程建设的重要组成部分。与河道主河床截流相比，由于导流明渠截流是在混凝土渠底上实施截流，截流抛投料难以在混凝土渠底上站稳，抛投料的稳定性较低，从而导致抛投料流失量较大，在截流困难阶段大料用量较多，且截流安全性相对也较低。现有技术的导流明渠截流，截流戗堤一般设置在明渠进口或者尾部水面较窄且方便进占的部位，截流戗堤的预进占戗堤段起点A选择在明渠内侧河岸，截流戗堤的龙口位于明渠内，截流戗堤的轴线为直线。当截流水流量较大时，为了能顺利进行截流，截流戗堤可设计为宽戗、双戗、或多戗截流形式，但不论为什么形式，截流戗堤的轴线均为直线，截流戗堤的施工均按直线进占，如三峡、丹江口、葛洲坝等水利枢纽工程中的导流明渠截流，均按直线进占施工截流。当前明渠截流中降低截流难度的主要措施有：①增加导流建筑物的分流能力；②在明渠中预抛拦石坎垫底加糙；③增大截流用料的块体质量和稳定性；④采用多戗堤截流等。例如三峡右岸导流明渠截流，其截流设计流量10300～8600m³/s，采用上下游龙口分别预抛投钢架石笼和合金钢网石兜形成拦石坎，并上下双戗立堵截流成功。导致明渠截流困难的主要原因是抛投料稳定性差、截流困难时段流失量大和大料用量多，现有技术的这些降低导流明渠截流难度的技术措施，都属于被动性的，而都不是从改进截流戗堤进占方式以降低导流明渠截流难度，即主动地从根本上降低导流明渠截流难度。

直到本发明完成之前，发明人还未发现采用本发明提出的截流戗堤用于河道上游围堰依然存在，围堰上设有导流缺口的导流明渠截流，以降低导流明渠截流难度，完成明渠截流的文献报道和工程实例。

发明内容

针对现有技术的河道上游围堰依然存在，围堰设有导流缺口的导流明渠截流进占戗堤存在的不足，本发明目的旨在提出一种全新的河道上游围堰依然存在的导流明渠截流进占戗堤，以此解决在导流明渠截流中抛投料稳定性差、抛投料流失量大、大料用量多和截流指标高等诸多问题。

在导流明渠截流施工中，限于地形因素，导流明渠截流往往只能从明渠内侧河岸至外侧单向抛投进占截流，针对导流明渠截流的这一特点，本发明所提出的导流明渠截流戗堤，基于非直线型截流进占设计基本理念，从明渠内侧河岸进口某适当位置出发，首先利用截流戗堤本身挑开流入明渠的水流，当绕过明渠进口主流区后，戗堤轴线则顺水流折向明渠外侧进口下游，随着戗堤进占，水流将从下游向上游呈“S”型逆向流入导流明渠，在戗堤截流龙口形成时，进占戗堤与未完全拆除的主河道上游围堰和明渠外侧河岸堤墙之间形成“短间距双戗”截流形式，从而实现戗堤龙口合龙。

本发明所提出的河道设有上游围堰的导流明渠截流进占戗堤，按照导流明渠截流进占施工过程，主要由预进占戗堤、进占戗堤、合龙戗堤和预进占裹头构成，截流戗堤的轴线整体为折线，其中预进占戗堤轴线与进占戗堤轴线相交，进占戗堤轴线、龙口戗堤轴线和预进占裹头轴线相接，预进占戗堤起点A选择在明渠内侧河岸，预进占裹头起点C选择在过流缺口与导流明渠之间的上游围堰上，预进占戗堤轴线与进占戗堤轴线交点B′位于河道内，B′与明渠外侧河岸进口B点的连线方向与河道主流方向夹角θ为15～90°，且B′至B点的距离B₀使对应龙口水流平均流速小于2.5m/s，在戗堤形成截流龙口时，整个截流由进站戗堤与未完全拆除的主河道上游围堰和明渠外侧堤岸之间形成“短间距双戗”截流。

在上述技术方案的基础上，进一步方案是：预进占戗堤的起点A位于明渠外侧进口B点的上游，且在导流明渠外侧进口以内；预进占戗堤与进占戗堤交接处区(附图2中的所指区域)采用大块石或钢筋石笼防护，使其能抵抗流速不大于5.5m/s水流的冲击，最好是使其能抵抗流速不大于5.0m/s水流的冲击。对预进占戗堤与进占戗堤交接处区的防护，可采用下面的尹兹巴斯公式进行：