[发明专利]一种大型岩溶洼地排洪系统及其排洪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型岩溶洼地排洪系统及其排洪方法，属于大型岩溶洼地内排洪技术领域。

背景技术

岩溶洼地是在溶蚀作用下形成的岩溶地区常见的负地形，由峰丛正地形与漏斗状负地形共同组合形成的。在岩溶强发育的地区还会形成半径规模达到数百米，甚至有1～2公里的大型洼地。这类洼地通常是在强烈的垂直循环作用下，由地下洞穴坍塌形成的。在洼地内广泛分布有大量溶塌岩堆体，洼地底部则沉积较厚的黏土层。不仅如此，在大型岩溶洼地内还存在新近形成的碎石崩塌堆积区，以及由峰丛山岭组成的高边坡区。这使得在大型岩溶洼地内则构成了极为复杂的岩土单元界面和不同的微地貌。在降雨条件下，雨水通过不同的岩土单元汇集到洼地底部，并由落水洞排泄至地下暗河系统。由于大型岩溶洼地面积较大各岩土单元的汇水面积不同，降雨后形成的地表径流也不同。特别对于洼地内的松散堆积区在降雨冲刷下极易造成水土流失。目前，面对这类大型岩溶洼地复杂地形的排洪防涝处置设施尚未有成熟的技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种大型岩溶洼地排洪系统及其排洪方法，以解决现有技术中存在的在大型岩溶洼地中由于降雨造成洼地内表土冲刷造成水土流失以及洼地内涝问题。

本发明采取的技术方案为：一种大型岩溶洼地排洪系统，包括截洪沟和排洪沟，截洪沟设置在洼地边坡或松散堆积体上部，排洪沟设置在洼地上且与截洪沟相互连通，排洪沟连通到洼地上的落水洞。

优选的，上述截洪沟截面为梯形结构。

优选的，上述排洪沟为矩形结构。

优选的，上述排洪沟内设置有跌水台阶，以起到消能流水，缓解地表水流的冲刷的作用。

优选的，上述排洪沟内设置有凸榫，以起到消能流水，缓解地表水流的冲刷的作用。

优选的，上述截洪沟和排洪沟均采用浆砌石砌筑而成，其外表面均设置有砼抹面层。

一种大型岩溶洼地排洪系统的排洪方法，该方法包括以下步骤：

（1）确定岩溶洼地内微地貌特征，可将洼地划分为峰丛边坡区、洼地斜坡区、洼地缓坡区，根据划分区域内地形起伏及分水岭将岩溶洼地划分为多个汇水单元区；

（2）根据多个汇水单元区面积以及微地形条件选择截洪沟的位置，选择在洼地峰丛边坡区和洼地斜坡区上部设置截洪沟，截洪沟截面为梯形，截洪沟截面宽度B₁与高度H₁根据截洪沟所在汇水单元区汇水面积采用小流域洪峰流量的计算方法计算获得，根据洼地汇水面积的大小增减截洪沟的数量，汇水面积小于0.5km²设置一道截洪沟，汇水面积在1km²至0.5km²设置两道截洪沟，汇水面积大于1km²设置三道截洪沟；

（3）根据洼地内微地貌分区情况，在洼地斜坡区内的低洼处布设垂直于洼地底部的排洪沟，排洪沟一端与截洪沟相连接，一端与落水洞连接，排洪沟截面为矩形，排洪沟宽度B₂与高度H₂根据相连的截洪沟大小获得，即排洪沟截面面积为截洪沟的两倍，以满足排水需要；

（4）排洪沟在坡度较陡处设置跌水台阶或凸榫，以起到消能流水，缓解地表水流的冲刷的作用；

（5）扩大洼地原有落水洞入口，将排洪沟与落水洞连接。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明在岩溶洼地内微地形地貌中设置相互连通的截洪沟和排洪沟，排洪沟将水引流到岩溶洼地内漏水洞中，截洪沟起收集降雨地表径流的作用，排洪沟起汇集、疏导流水的作用，能够有效地以减缓岩溶山区降雨对地表冲刷造成水土流失，同时疏导降雨流水避免岩溶洼地内发生内涝与次生地质灾害的作用，本发明适用于降雨丰沛，且岩土单元复杂的大型岩溶洼地，工程建造容易，造价较低，易于管理维护；

（2）根据大型岩溶洼地内微地形地貌精细切分小区域，采取适用于小流域洪峰计算公式，计算每个区域汇水面积对应的洪峰流量，并结合洼地内地形地貌特点设计截洪沟和排洪沟断面，将汇集降雨疏导至洼地原有的落水洞中。

附图说明

图1为本发明实施例平面结构示意图；

图2为本发明实施例岩溶洼地分区图；

图3为本发明实施例截洪沟示意图；

图4为本发明实施例排洪沟示意图；

图5为本发明实施例排洪沟凸榫示意图；

图6为本发明实施例排洪沟跌水台阶示意图。

具体实施方式