專利名稱：河流上的斜堰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及河流的閘壩裝置，具體為一種河流上的斜堰裝置。
背景技術(shù)：
目前采用較多的傳統(tǒng)的閘壩結(jié)合式攔河渠首工程設(shè)計方案有三個不盡人意之處一是攔河壩攔截了河槽的過水斷面，河水被壅阻，顯著改變河道的天然流態(tài)，不僅破壞了建筑物附近上、下游河道的穩(wěn)定性，而且由于水流被壅阻，局部形成落差，還會威脅附近灘地的安全、增加了切灘改道的危險性；二是在沖砂泄洪閘閘門全開時，過閘單寬流量大大超過過壩的單寬流量，造成河道過流嚴重失衡，破壞了天然河道的沖淤平衡狀態(tài)；三是壩前淤積不可避免，同樣會增加壅水，影響灘岸安全。給工程管理養(yǎng)護也帶來了麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠、使用方便、在保持閘、壩結(jié)合渠首工程造價較低的前提下，增加溢流壩的泄量，減少泄洪閘寬度，平衡河道斷面水流，減輕對河道天然狀況改變的河流上的斜堰裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包含泄水閘(1)、分水墻(2)、斜堰(3)、斜坡線(4)、護坡線(5)、堤頂線(6)、翼墻(7)、護坡線(8)、直線段(9)。在泄水閘(1)上方連接有翼墻(7)、下方有分水墻(2)，分水墻(2)水平方向與斜堰(3)之間有θ角。斜堰(3)與斜坡線(4)之間有直線段(9)連接，堤頂線(6)與斜坡線(4)之間有護坡線(8)連接。θ角為30°--60°。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠、使用方便，增加溢流壩的泄量，減少泄洪閘寬度，平衡河道斷面水流，減輕對河道天然狀況改變。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本實用新型實際建造的施工結(jié)構(gòu)原理示意圖。A-水流方向。
具體實施方式
它包含泄水閘(1)、分水墻(2)、斜堰(3)、斜坡線(4)、護坡線(5)、堤頂線(6)、翼墻(7)、護坡線(8)、直線段(9)。在泄水閘(1)上方連接有翼墻(7)、下方有分水墻(2)，分水墻(2)水平方向與斜堰(3)之間有θ角。斜堰(3)與斜坡線(4)之間有直線段(9)連接，堤頂線(6)與斜坡線(4)之間有護坡線(8)連接。θ角為30°--60°。分水墻、斜堰、斜坡線、護坡線、堤頂線、翼墻、護坡線、直線段都是由鋼筋水泥制做。斜堰的作用是1、斜堰θ＝30°堰的泄流能力最大，斜堰θ＝45°堰第二，人字堰第三，垂直堰的泄流能力最低(以垂直堰的泄流量為基準，在原型堰上水頭2.5m的情況下，無齒坎斜堰θ＝30°的泄流量比垂直堰增大61.7％，無齒坎斜堰θ＝45°的泄流量比垂直堰增大22.2％，人字堰60°的泄量比垂直堰增大45.1％，人字堰90°的泄流量比垂直堰增大15.2％)。很顯然，泄流能力的大小與溢流前沿的長度有直接的關(guān)系，溢流前沿越長，泄流能力越大。
2、對同一堰型，比如斜堰θ＝30°堰，增設(shè)齒坎是有利于增大泄流能力的。這主要是由于增設(shè)齒坎后局部增大了堰上水頭所致(以斜堰θ＝30°無齒坎堰為基準，在原型堰上水頭2.5m的情況下，齒坎尺寸1.2m的泄流量比不設(shè)齒坎時增大7.14％，齒坎尺寸1.5m的泄流量比不設(shè)齒坎時增大9.40％，這里有齒坎流量增加百分數(shù)低于斷面試驗增加值，主要是斜堰時過堰水流以垂直于堰長為主，開孔是順河向，有效過流面積受影響所致，而水頭小時泄量增加顯著)。不過，隨著齒坎尺寸的加大，可以看出，這種能力增大的趨勢越來越弱?？紤]到齒坎增大，壩體應(yīng)力集中的程度也跟著增大，因此，在實際工程中使用時，應(yīng)進一步作綜合優(yōu)化比較，選用最佳齒坎尺寸。
3、就堰下游河床最大時均流速的大小而言，垂直堰最大(原型流速8.42m/s)，人字堰次之，斜堰θ＝45°堰第三，斜堰θ＝30°堰最小。此順序與泄流能力的大小排序正好反過來。這是因為泄流量增大，相應(yīng)下游水位升高，水深加大，且上下游水位落差減小，另外泄量雖然增大，但單寬泄量q卻減小的緣故。最小的河床流速是5.27m/s(已經(jīng)超過普通巖基的抗沖流速4.5～5.0m/s)，因此，如果下游巖基不夠堅硬的話，對所有的堰型，堰體的下游都需要進行防護。河床流速越大的，防護工程的規(guī)模和所需費用就越高。就這一點來說，斜堰θ＝30°堰的堰型是最經(jīng)濟的。
4、不同堰型都仍遵循流量Q隨堰上水頭增大而增大，隨溢流前緣加長而增大，隨流量系數(shù)增大而增大，不同堰型流量系數(shù)m不同等這些共同規(guī)律。
5、從過冰的情況來看，低水頭過冰時，冰塊與堰體和閘墩發(fā)生碰撞是難免的。因此，在實際工程設(shè)計中，要對堰的上游面和閘墩的迎水面采取防護措施。
圖2為本實用新型在1999年修建的尚志市黑龍宮灌區(qū)東五干渠首工程；2003年修建了黑龍江省尚志市黑龍宮灌區(qū)東二干渠首工程和尚志市黑龍宮灌區(qū)東三干渠首工程。
權(quán)利要求1.一種河流上的斜堰裝置，它包含泄水閘(1)、分水墻(2)、斜堰(3)、斜坡線(4)、護坡線(5)、堤頂線(6)、翼墻(7)、護坡線(8)、直線段(9)，其特征在于在泄水閘(1)上方連接有翼墻(7)、下方有分水墻(2)，分水墻(2)水平方向與斜堰(3)之間有θ角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河流上的斜堰裝置，其特征在于斜堰(3)與斜坡線(4)之間有直線段(9)連接，堤頂線(6)與斜坡線(4)之間有護坡線(8)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河流上的斜堰裝置，其特征在于θ角為30°--60°。
專利摘要本實用新型涉及河流的閘壩裝置，具體為一種河流上的斜堰裝置。其特點是它包含泄水閘(1)、分水墻(2)、斜堰(3)、斜坡線(4)、護坡線(5)、堤頂線(6)、翼墻(7)、護坡線(8)、直線段(9)。在泄水閘(1)上方連接有翼墻(7)、下方有分水墻(2)，分水墻(2)水平方向與斜堰(3)之間有θ角。斜堰(3)與斜坡線(4)之間有直線段(9)連接，堤頂線(6)與斜坡線(4)之間有護坡線(8)連接。θ角為30°－60°。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安全可靠、使用方便，增加溢流壩的泄量，減少泄洪閘寬度，平衡河道斷面水流，減輕對河道天然狀況改變。
文檔編號E02B7/16GK2905895SQ20062002062
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者于伯芳, 王秀芬, 張洪迪, 于雪梅, 韓雷 申請人:黑龍江省水利科學(xué)研究院