[发明专利]一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道及其设计方法

说明书

本发明公开了一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道，包括梯形复式断面渠道，梯形复式断面渠道末端连接有沉淀塘，沉淀塘连接有溢流排放渠。本发明还公开了一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道的设计方法。本发明利用枯水期主槽过水，汛期雨水漫过滩地行洪，既能满足汛期渠道的排涝能力，又能保证枯水期渠道的景观效果。设置的沉淀塘使得泥沙大量淤积在凸岸区域及沉淀塘底部，方便后期进行定位清淤，避免了对渠道沿程清淤的问题，节约成本。在与沉淀塘相连的溢流排放渠的入口处安装有坝闸，枯水期通过调整闸门开度来控制沉淀塘中水位的高低，从而调节渠道的沿程水位，避免了设置梯级挡水坝所带来的泥沙淤积等问题。

技术领域

本发明涉及一种河流渠道及其设计方法，具体涉及一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道及其设计方法，属于水利工程渠道设计技术领域。

背景技术

大多数南方城市内河为排涝性渠道，渠道水流主要来源为两岸沿线的雨水排口及天然降雨。这种渠道的特点是水量随季节变化很大，枯水季节流量小，雨季流量大，特别是暴雨情况下的峰值流量更大。

在这种情况下，为了满足渠道的排涝要求，一般按照较大重现期流量对渠道断面进行设计。当旱季降雨量较少时，渠道沿程水深较小，景观效果较差。在实际工程中常采取两种措施来解决这种问题，一是在渠道沿程设置梯级挡水坝来抬高水位保证渠道的沿程水深，二是在渠道末端设计活水循环系统向渠道上游补水。然而这两种方案均存在弊端，设置挡水坝虽然可以抬高水位但是坝前水流速度过缓会使泥沙淤积，水质难以得到保证，同时坝下游的河床也面临着水流下泄冲刷的问题。采用活水循环系统虽然可以保证渠道的水量，提高水体中的溶解氧，改善水体水质，但是需要在渠道沿线埋设水管并依靠水泵等设备提供动力来源，设备也需要定期进行维护，成本较高。

城市中的河道可以分为两种类型，天然形成的河道以及人工开挖的渠道，是城市雨水排放的主要通道。河渠综合治理是海绵城市建设的重要内容之一，其水安全治理的首要目标就是提高渠道的防洪排涝能力。

目前对于渠道的治理大多采用传统的设计理念，人工式的生硬堆砌使渠道硬化，无法满足水中动植物及微生物的生存条件，致使渠道内的生物减少，水流自身的净化能力遭到破坏。而海绵城市建设的理念是加强对城市雨洪管理，给雨水以出路，实现人与自然的和谐共处。

因此，在现阶段渠道治理还存在许多问题的情况下，如何提出一种适用于海绵城市建设的内河渠道是本领域技术人员需要解决的一个关键技术问题，在工程实践中具有很大的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道及其设计方法，既能满足汛期渠道的排涝能力，又能保证枯水期渠道的景观效果。

本发明具体是这样实现的：

一种梯形复式断面的海绵城市内河渠道，包括梯形复式断面渠道，梯形复式断面渠道末端连接有沉淀塘，沉淀塘连接有溢流排放渠。

更进一步的方案是：

所述梯形复式断面渠道由主槽和位于主槽两侧的滩地组成，滩地上种植有耐淹耐旱的景观植物，枯水期雨水从主槽通过，汛期雨水漫过滩地行洪。

更进一步的方案是：

沉淀塘与梯形复式断面渠道的水流向呈一定角度(非平角)，且沉淀塘的过水断面面积比梯形复式断面渠道的过水断面面积大。沉淀塘的水流流速变缓，渠道中水流携带的泥沙在此淤积下来，可以进行集中清淤处理。

更进一步的方案是：

沉淀塘为弧形弯道形状，弧形弯道处横剖面的形态呈“V”型，且弧形凸岸一侧的坡度要缓于凹岸一侧，沉淀塘的深度为梯形复式断面渠道主槽深度的2～3倍。通过坡度设计能够利用弯道环流的原理特性，使水流中的泥沙大量沉积在凸岸区域及沉淀塘底部，方便后期进行定位清淤，节约清淤的机械成本和人力成本。

更进一步的方案是：