[发明专利]分水输沙调控法

说明书

本发明涉及一种水利工程整治的新水工方法。

山川地势在地球的外力地质作用下，比如在地面流水的地质作用下，高处遭受剥蚀，洼地接受沉积，不断发生削高填低过程，地表渐被夷平。这种自然夷平基态，若无一定地壳运动使地表产生新的起伏，是不可避免的。人们尚不能遏制这一夷平过程，只可能通过一定方法与措施，在一定局域时空范筹内缓解或加速这一夷平过程。

现代用于防洪治沙的方法，可分为两类：一是绿化工程治理；二是水工方法整治。绿化工程治理主要是建设绿化带，固土护水以减少层沙土随水流失，这是有效和必须的。但绿化工程只限于在河谷，湖泊及水库外围的治理，这自然是不够的。现有的水工方法整治，主要是修筑简易河堤拦沙增地法，无坝引水自然排沙泄洪法以及用一定分洪工程代替水库防洪法，这些都是有效的，但存在简易河堤坡度不科学，退水后堤内长期积水，以及原有深水式泄水排沙隧洞等不能将泥沙充分导流排除，致使水库内泥沙淤塞，且不能同时兼备清除泥沙和防御洪水等缺陷，上述这些方法不能进行综合治理，根本解决防洪治沙问题。    

本发明之目的旨在提供一种整治大型水坝水库泥沙淤塞和防御洪水的完备的水式建筑方法，可综合利用，实现长治久安。

本发明的技术方案是：

以常年最高水位水深3/4处作为高程控制界面，修建一定的水工建筑物，对底流进行调控，使含沙量较大的底流与上层水分流，或者使含沙量较大的底流折射回主河道，或者使水库、水坝中的含沙量大的底流被导流至深水排泄实现底流与上层水的分水输沙调控；所述的水工建筑物是在河流汊口上游主流河岸建有与主流来水方向成余交角度的，并向下游伸出的导流堤，其高度为常年最高水位水深3/4高，其延伸至汊口处宽度约为汊口宽度的3/4；所述的水工建筑物是在湖泊外泄湖口或在水坝的深水式泄水排沙遂洞两侧壁的外缘起在与来水主流方向成60°交角的两方向上，堤高为常年最高水位水深3/4高的导流堤，同时在湖泊外泄湖口，取该处常年最高洪水位水深3/4的高程，作为闸墩所支承闸的底高，修建节制闸与露顶门；所述的水工建筑物是将前缘或水坝前缘在常在最高蓄水位水深3/4的以下部分，直接建成为与上游来水主流方向约成65°交角的上游坝面，而后在平行流流向右的水坝前缘偏下游一侧或右凹岸，修建配套的深水式泄水排沙隧洞。

由于河水的含沙量随浓度增加而增加，一般在水深4/5以下的底层水含沙量最大，颗粒较粗，本发明以此作为主要依据，通过修建一定的水工建筑物以实现分层调控，即将含沙量较大的底层水流或者折射回主河道，防止进入分支渠和汊河；或者将水坝、水库的含沙量大的底流，在通过深水排泄时，在水坝、水库内修建导流堤，使其在泄水排沙进增加自动导流功能。这样，就能实现与上层水分开，进行分层调控，可从根本上解决河流、大型水坝的泥沙淤塞及突水为患的问题，达到长治久安的目的。本发明设计合理，实施可行，为水利工程整治提供了一种先进完备的水式新方法。

图1为分水岸咀平面示意图；

图2为在湖口修建节制闸与闸墩的横剖面示意图；

图3为在湖口修建导流堤的平面示意衅；

图4为在水坝的深水式泄水排沙隧洞两侧壁外缘修建水下导流堤或进水闸的平面示意图；

图5为在河岸的深水式泄水排沙隧洞下游一侧修建水下导流堤或进水闸的平面示意图；

图6为防洪治沙枢扭式工程布置平面示意图。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

河水的含沙量，随深度的增加而增加，成一定曲线关系，一般在水深4/5以下底层水含沙量最大，颗粒较粗，本发明就是以此为依据，提出了分层调控的新水工方法，即分水输沙调控法。其具体实施方案如下：

在主流分泄入支流或渠道的汊口处，如在长江分泄入松滋河的汊口处，顺着汊口自然趋势，在与来水主流方向斜交的方向上，取闸高等于所在地段常年最高洪水水位水深约3/4的高程，在水下按常规修建节制闸与潜没门。并自闸的上游联结段起，向两侧加修或加固防洪堤，平时关闸，以促使常年最高洪水水位水深约3/4以下的含沙量较大的底流经折射返回主河道继续顺流而下，通过底流的折射以实现输沙调控。仅让含沙量较小的上层水从闸和闸门的上缘以上过水分流，由此而实现分水调控。所以这是一种底流折射的调控措施。