[发明专利]复合式淤坝地工程技术

说明书

技术领域

本发明属于农田水利与水土保持工程技术领域，特别涉及农田水土高等级平治、洪清漫灌和生态环境改善修复。

背景技术

已有的淤坝地工程，由蓄洪退水格堰和进水闸门组成，河槽一侧的纵向坝堰为浆砌结构，兼顾防洪作用，横向坝堰为沙土堰，设有浆砌退水口，长度一般为1—4米，高度(即落淤厚度)一般为50厘米上下，第一个格堰的纵向坝堰上方位置连接浆砌进水闸门，一般为1—3孔，分别安装供人工上下拧动的控水闸板，河槽中配套浆砌或铁丝笼包石料的分流取水滚水坝。

该工程的浆砌水工结构成本很高，为降低工程成本，迫使横堰的退水口和闸门进水口只好狭小，挖底建基深度往往不足，粗沙石头比率较大的沙土横堰，难以承受蓄水压强和透流的侵蚀破坏，所以充其量只能利用微量洪水淤漫土地，甚至不具备实用性，上世纪九十年代已被淘汰不用，径流面农田水利建设又回归到打坝防洪和拉土垫地的老路，因寸土难移，不仅土层较薄，成本更高，而且与流失水土肥沙的就地利用相互脱节，与涉水利用名不符实。

发明内容

本发明借鉴已有淤坝地工程格堰蓄水特别是横堰退水口予以泄水和限定落淤厚度等基本的工作机理，较全面分析总结其经验教训，在三个自然发现的基础上加以上升利用，形成了一套以水土平治为主要内容的淤坝地技术解决方案，工程框架、高程、结构、材料和参数的应用具备灵活性和针对性，按照工程目的结合地形地质地貌特点，分别进行选择、替代、增减和组合，引发工程的工作功能发生质变，既能利用大流量洪水淤漫土地，又不需人工操控进水流量，工程全自动调容；既能利用洪水资源淤漫土地，又能利用水力“能源”切割山体边坡的土塄土层，同步达到扩展平地利用面积、逼河改道和再度加快工程淤积速度的目的；既使工程成本下降，又能材料替代、收旧利废和就地取材，而且施工不需用(运)水，从而具备了实用的广泛性。

其关键是克服长期以来人们在认识上存在的水工结构就离不开水泥粘合剂这样一种禁固与偏见，把现代所研发生产的具有切隔水流和涉洪性防护作用的土工膜、防水胶等化工品土建材料引用到水工结构的建造中，利用力向势能、重力势能和水流渗透与切隔势能相结合的水力消能原理，开辟了一种具有拦洪、堰顶大断面溢流和导流防洪性能的水工横堰的物化组合方法，即在沙土堰与倒倾斜重力性石料干砌壁坎之间挟压作用于切隔水流的夹层布，壁坎底部挟压护坦布。

1.水工横堰的物化组合方法

上述的水工横堰，其两侧设有较短的限水边墩，其余长度全部为溢流断面，溢流断面的固定式跌水护坦呈倒倾斜的簸箕型缺口形状，以兼顾消能池的作用，跌水护坦横向外边沿的壁坎底部挟压牵拉式自动沉降散水护坦，河槽一侧横堰边墩端头衔接导流防洪鱼翅，鱼翅限水边墩端头三断面的地床上围建重力式自动沉降散水护坦。

1.1.起垄沙土堰

按照横堰的成型形状，从退水方推土而起垄沙土堰，河槽一侧的边墩长2米再加上纵向沙土堰宽度的预占尺寸6米以上，另一侧的边墩长2米，其余中间长度全部为溢流断面，以沙土边墩退水方的底楞线为界，使溢流断面的沙土堰向来水方缩进1.5米以上，与沙土横堰边墩构成如簸箕的形状，预作为跌水护坦基床。沙土横堰退水方及河槽一侧边墩端头三断面的横纵各断面坡度均为自身高度的1：0.6，坡面分别平整，并把边墩退水方的横向底楞线处履成一条水平直线。

1.2.下切平整固定式跌水护坦基床

以前述所履成的水平直线为基准，使跌水护坦基床横向内楞线处下切40厘米，外楞线处下切10厘米，形成倒倾斜的纵向直线坡度。

1.3.下切平整牵拉式自动沉降散水护坦基床

以前述所履成的水平直线为基准，使该线外的基床下切30厘米，宽为1.5米以上，两侧各超跌水护坦2米。

1.4.铺设挟压横堰夹层布

为了全面切断沙土堰中及跌水护坦面部所下渗的微量透流，夹层布的下边沿都要开沟挟压到地床中，即以前述所履成的水平直线为基准，使沟深均达70厘米，山体边坡挖深40厘米以上，然后把夹层布铺设到沙土坡面上，下边沿探至沟底，回填覆土而挟压，跌水护坦外边沿的夹层布与两侧边墩的夹层布接缝，并呈一条直线，夹层布要包住河槽一侧沙土边墩端头的三个断面。

夹层布采用具有抗顶破和抗撕拉力的两布一膜的土工膜，长度不足的垂向接缝，可采取两个布头重迭卷住而挟压，或粘合挟压，横向接缝随着壁坎的加高，使下一层的上边沿包住上一层的下边沿，重迭宽度为20厘米。

1.5.铺设挟压固定式跌水护坦布