波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水利及水運(yùn)工程技術(shù)領(lǐng)域的河岸結(jié)構(gòu)，具體涉及一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]河流對(duì)于人類社會(huì)起著至關(guān)重要的作用，但伴隨著社會(huì)發(fā)展，特別是在人口稠密的平原、河谷地區(qū)，河流自然演變的空間被擠占，洪水成為人類最大的自然災(zāi)害之一。當(dāng)河岸迎流頂沖，或者水動(dòng)力軸線緊貼岸邊，近岸流速大于岸坡泥沙的起動(dòng)流速，河岸將發(fā)生沖刷和崩退，這樣既會(huì)塑造不利河道形態(tài)，危及到航道建設(shè)，又會(huì)影響取水口等水利工程發(fā)揮作用，還會(huì)對(duì)堤防安全構(gòu)成威脅。因此護(hù)岸防沖是河道整治的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的護(hù)岸方式有拋石護(hù)岸和丁壩護(hù)岸，其中拋石護(hù)岸是利用起動(dòng)流速較大的塊石護(hù)住河岸，以達(dá)到防止河岸沖刷后退的目的，材料可取自天然，成本較低，操作簡(jiǎn)單，能起到一定的保護(hù)作用，但防護(hù)范圍僅局限于拋石范圍，當(dāng)較大的水流流速長(zhǎng)期作用于拋投石塊時(shí)，受擾流、淘刷的影響，呈散體結(jié)構(gòu)的拋石會(huì)陷入河床淤泥中、或者出現(xiàn)滑塌，從而影響護(hù)岸效果。丁壩護(hù)岸的原理是:將水流挑離河岸，減小丁壩附近近岸流速，保護(hù)河岸免受水流沖刷，采用丁壩護(hù)岸能夠取得較大的防護(hù)范圍，已有研究表明:丁壩下游的低流速區(qū)(回流區(qū))通常延伸至8?12倍的壩長(zhǎng)，但由于丁壩伸入河道后束窄了過(guò)流面積，對(duì)河道行洪將產(chǎn)生不利影響。
[0003]河岸沖刷的外部原因主要是近岸水流流速過(guò)大，目前一般采取的措施是采用新型的結(jié)構(gòu)形式以減緩近岸水流流速，從而提高河岸的抗沖性。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批新型的護(hù)岸結(jié)構(gòu)和材料，如四面六邊體透水框架，混凝土扭工字塊體，空心圓臺(tái)護(hù)岸結(jié)構(gòu)體等，這些結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)是通過(guò)改變局部水流流態(tài)，增大水流能量損耗，使水流動(dòng)能減小，沖刷能力下降，以達(dá)到護(hù)岸防沖的目的。優(yōu)點(diǎn)是能夠在短期取得很好的護(hù)岸防沖效果，缺點(diǎn)主要是耐久性較差，且造價(jià)相對(duì)較高，大范圍采用受到成本的限制。
[0004]綜上所述，當(dāng)前的護(hù)岸結(jié)構(gòu)還有待完善。如果能夠以較小的成本在較大范圍內(nèi)改變水流結(jié)構(gòu)，改善近岸的水流條件，那么其護(hù)岸效果定會(huì)大大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該河岸結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便、成本低、防護(hù)范圍大且防沖效果好。
[0006]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石;在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。
[0007]所述波峰的高度不超過(guò)所述波谷的深度。
[0008]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:①通過(guò)波式河岸消耗水體能量，降低近岸流速，從而減小河岸的沖刷，維護(hù)河岸的穩(wěn)定;②波式河岸附近形成的回流縮窄過(guò)流斷面，擠壓水流至河道主槽，可提高航槽內(nèi)流速，維護(hù)航道水深，改善通航條件;③本實(shí)用新型河岸形式通過(guò)挖填原始河岸岸坡形成，不影響洪水期河道的行洪能力，節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)用環(huán)保;④波式生態(tài)河岸的波谷，適宜各種水生動(dòng)植物生長(zhǎng)，能夠有效改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。與現(xiàn)有的各種整治建筑物相比，本實(shí)用新型利用水流經(jīng)過(guò)波浪式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一系列漩渦去改變水流流態(tài)，改變以往對(duì)河岸和航道的硬保護(hù)、強(qiáng)整治模式，在實(shí)現(xiàn)整治目標(biāo)的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)河流的最低化改造，符合生態(tài)河流、生態(tài)水利和河流健康等理念。綜上所述，本實(shí)用新型是一種在原始河岸岸坡上挖填修筑的凹凸有致的岸順波浪式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，不需要開挖和運(yùn)輸額外的土石方，施工簡(jiǎn)便，成本低，防護(hù)范圍大且防沖效果好，在滿足保護(hù)河岸和整治航道需要的同時(shí)，還具有節(jié)能環(huán)保的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1的俯視圖；
[0011]圖3是圖1的橫剖視圖；
[0012]圖4是圖1的縱剖視圖。
[0013]圖中:1、原始河岸岸坡，2、波峰，3、波谷，4、水面，5、河床。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0015]請(qǐng)參見圖1?圖4，一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡1上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡1之外的波峰2和凹陷在原始河岸岸坡1之內(nèi)的波谷3，所述波峰2的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰2位于水面4以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰2位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床5相接的坡腳處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石;在所述波谷3內(nèi)種植有水生植物。
[0016]在本實(shí)施例中，所述波峰2的高度不超過(guò)所述波谷3的深度。
[0017]上述波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的波峰內(nèi)部土石方結(jié)構(gòu)以及波谷是通過(guò)挖填當(dāng)?shù)卦己影栋镀玛懙赝潦叫纬傻模唧w施工方法為:先在波谷成型區(qū)進(jìn)行土石方開挖，然后將土石方修筑在波峰成型區(qū)，再然后，在所述波峰位于水面以上部分的外部形成混凝土結(jié)構(gòu)，在所述波峰位于水面以下部分的外部形成拋石堆積結(jié)構(gòu)，并在波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接的坡腳處鋪設(shè)有軟體排，在軟體排上進(jìn)行拋石壓載。在所述波谷內(nèi)種植水生植物。波谷成型區(qū)的土石方開挖量略大于波峰成型區(qū)所需的土石方堆放量，剩余土石方可用于河堤的加固，以增強(qiáng)洪水期波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性。
[0018]請(qǐng)參見圖3，本實(shí)用新型為了增強(qiáng)自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，形成在原始河岸岸坡上，坡度與原始河岸岸坡相同。請(qǐng)參見圖4，所述波峰位于水面以上部分采用混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行護(hù)岸，所述波峰位于水面以下部分采用拋石堆積結(jié)構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡，在波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)的坡腳處采用軟體排和壓載拋石結(jié)構(gòu)進(jìn)行護(hù)底;在波谷內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，利用植物等生態(tài)材料進(jìn)行護(hù)岸。
[0019]上述波式生態(tài)河岸可以改善保護(hù)區(qū)域的水流流態(tài)，起到保護(hù)河岸、整治航道的作用，并能改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。其具體工作原理如下:
[0020](1)當(dāng)水體流經(jīng)波式河岸時(shí)，河道斷面在沿水流方向經(jīng)歷一系列的突然放大和縮小，該河岸結(jié)構(gòu)使得水流在波峰之間形成一系列的漩渦區(qū)，消耗水體能量，減小近岸流速，減弱河岸遭沖刷的程度。
[0021](2)波式生態(tài)河岸形成的近岸回流可縮窄過(guò)流斷面，擠壓水流至河道中部，使得航槽內(nèi)的流速有所增大，從而減少航道淤積，維護(hù)航道所需水深。
[0022](3)波式生態(tài)河岸附近流速較小，特別在波谷回流區(qū)流速梯度豐富，水體紊動(dòng)較強(qiáng)，且遠(yuǎn)離航道，適合水生動(dòng)植物生長(zhǎng)，進(jìn)而改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
[0023]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石;在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波峰的高度不超過(guò)所述波谷的深度。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為形成在原始河岸岸坡上的順岸波浪式結(jié)構(gòu)，設(shè)有凸出在原始河岸岸坡之外的波峰和凹陷在原始河岸岸坡之內(nèi)的波谷，所述波峰的內(nèi)部為土石方結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以上部分的外部為混凝土結(jié)構(gòu)，所述波峰位于水面以下部分的外部為拋石堆積結(jié)構(gòu)，在該波式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)與河床相接處鋪設(shè)有軟體排，在所述軟體排上壓載有拋石；在所述波谷內(nèi)種植有水生植物。本實(shí)用新型是一種在原始河岸岸坡上挖填修筑的凹凸有致的順岸波浪式生態(tài)河岸結(jié)構(gòu)，不需要開挖和運(yùn)輸額外的土石方，施工簡(jiǎn)便，防護(hù)范圍大且防沖效果好，在滿足保護(hù)河岸和整治航道需要的同時(shí)，還具有節(jié)能環(huán)保的效果。
【IPC分類】E02B3/06, E02B3/08
【公開號(hào)】CN205116087
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520874899
【發(fā)明人】閆濤, 馮小香, 普曉剛, 李君濤, 王艷華, 乾東岳, 王斐, 董偉良
【申請(qǐng)人】交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日