復合式淤壩地工程技術的制作方法
【專利摘要】復合式淤壩地工程技術的特征在于，開辟了一種具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰的物化組合方法，即在沙土橫堰與倒傾斜重力性石料干砌壁坎之間挾壓夾層布，溢流斷面及導流防洪魚翅邊墩的地床上銜接自動沉降護坦，工程材料能夠替代和收舊利廢，施工就地取材，在山區(qū)丘陵區(qū)農田建設的水土平治中，同步創(chuàng)新了洪水資源、土地資源和水力“能源”集約化開發(fā)利用的實施方式，可靈活實用于格堰洪淤、逼河改道洪淤、全封閉溢流洪淤、通水溢流洪淤、農田土壤改良洪淤工程和蓄洪溢流塘壩工程及報廢礦井水土回填工程，導致有效補給和涵養(yǎng)地下水，減少農用抽取地下水，提高土地產能和改善修復生態(tài)環(huán)境，同時削減下游的洪水災害、危害與損失。
【專利說明】復合式淤壩地工程技術
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農田水利與水土保持工程【技術領域】，特別涉及農田水土高等級平治、洪清漫灌和生態(tài)環(huán)境改善修復。
【背景技術】
[0002]已有的淤壩地工程，由蓄洪退水格堰和進水閘門組成，河槽一側的縱向壩堰為漿砌結構，兼顧防洪作用，橫向壩堰為沙土堰，設有漿砌退水口，長度一般為I一4米，高度(即落淤厚度)一般為50厘米上下，第一個格堰的縱向壩堰上方位置連接漿砌進水閘門，一般為I一3孔，分別安裝供人工上下擰動的控水閘板，河槽中配套漿砌或鐵絲籠包石料的分流取水滾水壩。
[0003]該工程的漿砌水工結構成本很高，為降低工程成本，迫使橫堰的退水口和閘門進水口只好狹小，挖底建基深度往往不足，粗沙石頭比率較大的沙土橫堰，難以承受蓄水壓強和透流的侵蝕破壞，所以充其量只能利用微量洪水淤漫土地，甚至不具備實用性，上世紀九十年代已被淘汰不用，徑流面農田水利建設又回歸到打壩防洪和拉土墊地的老路，因寸土難移，不僅土層較薄，成本更高，而且與流失水土肥沙的就地利用相互脫節(jié)，與涉水利用名不符實。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明借鑒已有淤壩地工程格堰蓄水特別是橫堰退水口予以泄水和限定落淤厚度等基本的工作機理，較全面分析總結其經驗教訓，在三個自然發(fā)現(xiàn)的基礎上加以上升利用，形成了一套以水土平治為主要內容的淤壩地技術解決方案，工程框架、高程、結構、材料和參數(shù)的應用具備靈活性和針對性，按照工程目的結合地形地質地貌特點，分別進行選擇、替代、增減和組合，引發(fā)工程的工作功能發(fā)生質變，既能利用大流量洪水淤漫土地，又不需人工操控進水流量，工程全自動調容；既能利用洪水資源淤漫土地，又能利用水力“能源”切割山體邊坡的土塄土層，同步達到擴展平地利用面積、逼河改道和再度加快工程淤積速度的目的；既使工程成本下降，又能材料替代、收舊利廢和就地取材，而且施工不需用(運)水，從而具備了實用的廣泛性。
[0005]其關鍵是克服長期以來人們在認識上存在的水工結構就離不開水泥粘合劑這樣一種禁固與偏見，把現(xiàn)代所研發(fā)生產的具有切隔水流和涉洪性防護作用的土工膜、防水膠等化工品土建材料引用到水工結構的建造中，利用力向勢能、重力勢能和水流滲透與切隔勢能相結合的水力消能原理，開辟了一種具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰的物化組合方法，即在沙土堰與倒傾斜重力性石料干砌壁坎之間挾壓作用于切隔水流的夾層布，壁坎底部挾壓護坦布。
[0006]1.水工橫堰的物化組合方法
[0007]上述的水工橫堰，其兩側設有較短的限水邊墩，其余長度全部為溢流斷面，溢流斷面的固定式跌水護坦呈倒傾斜的簸箕型缺口形狀，以兼顧消能池的作用，跌水護坦橫向外邊沿的壁坎底部挾壓牽拉式自動沉降散水護坦，河槽一側橫堰邊墩端頭銜接導流防洪魚翅，魚翅限水邊墩端頭三斷面的地床上圍建重力式自動沉降散水護坦。
[0008]1.1.起壟沙土堰
[0009]按照橫堰的成型形狀，從退水方推土而起壟沙土堰，河槽一側的邊墩長2米再加上縱向沙土堰寬度的預占尺寸6米以上，另一側的邊墩長2米，其余中間長度全部為溢流斷面，以沙土邊墩退水方的底楞線為界，使溢流斷面的沙土堰向來水方縮進1.5米以上，與沙土橫堰邊墩構成如簸箕的形狀，預作為跌水護坦基床。沙土橫堰退水方及河槽一側邊墩端頭三斷面的橫縱各斷面坡度均為自身高度的1:0.6，坡面分別平整，并把邊墩退水方的橫向底楞線處履成一條水平直線。
[0010]1.2.下切平整固定式跌水護坦基床
[0011]以前述所履成的水平直線為基準，使跌水護坦基床橫向內楞線處下切40厘米，夕卜楞線處下切10厘米，形成倒傾斜的縱向直線坡度。
[0012]1.3.下切平整牽拉式自動沉降散水護坦基床
[0013]以前述所履成的水平直線為基準，使該線外的基床下切30厘米，寬為1.5米以上，兩側各超跌水護坦2米。
[0014]1.4.鋪設挾壓橫堰夾層布
[0015]為了全面切斷沙土堰中及跌水護坦面部所下滲的微量透流，夾層布的下邊沿都要開溝挾壓到地床中，即以前述所履成的水平直線為基準，使溝深均達70厘米，山體邊坡挖深40厘米以上，然后把夾層布鋪設到沙土坡面上，下邊沿探至溝底，回填覆土而挾壓，跌水護坦外邊沿的夾層布與兩側邊墩的夾層布接縫，并呈一條直線，夾層布要包住河槽一側沙土邊墩端頭的三個斷面。
[0016]夾層布采用具有抗頂破和抗撕拉力的兩布一膜的土工膜，長度不足的垂向接縫，可采取兩個布頭重迭卷住而挾壓，或粘合挾壓，橫向接縫隨著壁坎的加高，使下一層的上邊沿包住上一層的下邊沿，重迭寬度為20厘米。
[0017]1.5.鋪設挾壓固定式跌水護坦布
[0018]跌水護坦布的橫向內邊沿與橫堰夾層布下邊沿同步挾壓到地床中，回填覆土后，把三個斷面的回填沙土面部鏟為外高內低的倒傾斜直線坡度，寬為30厘米左右，作為壁坎基礎，該直線坡度與沙土堰坡度呈直角，然后把護坦布從坡面拉下，全面覆蓋住基床和壁坎基礎，外邊沿低于該護坦夾層布上邊沿10厘米。
[0019]跌水護坦布采用土工膜或三維草網，而三維草網的優(yōu)點是，隨著時間的延長，更有利于串根草和籽生草萌發(fā)，使之演變成植被式的護坦。
[0020]1.6.鋪設挾壓牽拉式自動沉降散水護坦布
[0021]散水護坦布的橫向內邊沿與跌水護坦夾層布的下邊沿同步挾壓到地床中，回填沙土后，把其面部鏟為倒傾斜直線坡度，寬為30厘米左右，加密壓實，然后把護坦布反轉，全
面覆蓋住基床。
[0022]散水護坦布的兩側各超過跌水護坦1.5米，有效過水寬度為1.2米以上，采用三維草網或土工膜，面部同步覆加土工格柵或塑包鐵絲網。
[0023]1.7.砌筑壁坎
[0024]夾層布外面全部砌筑壁坎，寬度為30厘米左右。壁坎一般采用石料，分層單表干砌，上下兩層的石料相互勾縫，面部保持平整，長度達不到壁坎寬度的石料，內側空隙充填碎石，特別重要的機理是，使每塊石料的頂面必須呈現(xiàn)出倒傾斜的坡度。邊墩縱向堵頭的壁坎，要逐層向沙土堰方和來水方雙向傾斜，使壁坎的力向摧向沙土堰和來水方，與溢流和通洪的推力構成鼎立對抗的力向態(tài)勢。
[0025]橫堰壁坎達到計劃高度后，使邊墩和溢流斷面的頂面分別水平，壁坎外邊沿和夾層布所形成的三角空隙可充填碎石。橫堰成型后，溢流斷面的高度達I米以上，頂面寬I米，邊墩高于溢流斷面60厘米以上。按此要求，把超高和超寬的沙土鏟入堰內，并低于溢流斷面頂部30厘米以下。
[0026]1.8.加建固定式跌水護坦防護層
[0027]跌水護坦的防護層一般采用石料，厚度為10厘米上下，石料面寬15厘米以上，縫道的較大空隙充填片石。
[0028]1.9加建牽拉式自動沉降散水護坦防護層
[0029]散水護坦防護層為動態(tài)式的防護層，即利用土工格柵或鐵絲網的格筋而套掛塑包鐵絲鉤，使鐵絲鉤的兩個頭部朝上，高于格柵面部5厘米以上，要橫縱錯位，均勻排列。當洪水過面時，隨洪草根、柴沫，等浮游雜物過濾附掛到鐵絲鉤上，泥沙充填其中，形成一個整片，也可人為套掛廢舊衣服，廢電線等。散水護坦的面部要覆蓋沙土，起到臨時性的保護作用。
[0030]1.10.構建導流防洪魚翅
[0031]導流防洪魚翅的限水邊墩長為3米以上，頂寬60厘米，退水方和端頭方的坡度各為自身高度的1:0.3，來水方坡度為高度的1:0.1，頂部和橫堰邊墩等平，頂部的中線和橫堰邊墩中線呈一條直線，內側斷面和橫堰邊墩端頭的夾層布銜接。邊墩一般為石料組合結構，即以頂寬的中線為基準，使退水方和來水方的每層石料都向該中線傾斜，并向內側傾斜，每層石料之間挾壓廢舊衣服一類的堅韌物品，作為拉筋。
[0032]魚翅的重力式自動沉降散水護坦，一般采用塑包鐵絲網包單層石料的結構，厚度為15厘米上下，即把上下兩層網均勻點狀連接，控制住石料，鐵絲擰口頭部高于網面5厘米以上，護坦下面挾壓夾層布，采用三維草網或土工膜。
[0033]2.【具體實施方式】
[0034]該發(fā)明的所做工程形式多樣，【具體實施方式】如下:
[0035]2.1.工程材料的靈活替代應用
[0036]一是無石料的施工區(qū)域，壁坎、固定式跌水護坦防護層和魚翅邊墩所用的石料，可用磚頭、保溫磚替代，亦可用塑料袋裝沙土而縫口來替代，把塑料袋整成長方體形狀更好，也可由廠家特制長方體塑料桶，其中一個面部設有供裝沙土用的圓口和螺蓋，螺蓋頂面與同一面部等平，使用時，口蓋朝下或朝內。替代材料的面部噴涂防水膠后，粘貼廢舊衣服剪開的單層布料，布料面部再噴涂防水膠，(后述同類情況予以略述)，起到抗光蝕、抗水沙磨擦和提高使用壽命的作用。
[0037]二是溢流斷面散水護坦的鐵絲鉤可用樹枝、灌木或竹枝替代，插入格筋中，帶杈刺的更好。
[0038]2.2.工程結構的靈活替代應用
[0039]2.2.1.壁坎結構的替代應用[0040]壁坎可采用水泥預制片襯砌結構，厚度為6厘米，垂向縫道適量加寬，用砼漿補砌，橫向縫道用沙漿粘合。
[0041]2.2.2.魚翅重力式自動沉降散水護坦結構的替代應用
[0042]魚翅護坦可用塑料袋裝沙土片、塑料盒裝沙土片、水泥預制片、半頭磚、石頭分別并串，以替代網包石料的結構。
[0043]塑料袋裝沙土片并串結構是，把塑料袋頂面兩側的長邊縫邊，留寬3厘米，不予裝土，袋內裝沙土后縫口，使用時相鄰兩排錯位，利用不予裝土的邊寬尺寸把各個沙袋并串起來。
[0044]水泥預制片并串結構是，用模具澆鑄正方體水泥預制片，底面大于頂面，利用內挾十字拉筋從四個拐角坡面中點伸出的圓環(huán)，把各片并串起來，厚度為7厘米。其內挾拉筋用鋼筋呈十字形捆綁，再把圓圈拉筋與十字形拉筋捆綁固定。也可由廠家特制成橡膠質或塑料質的拉筋。
[0045]塑料盒裝沙土片并串結構如同水泥預制片的外形，使用時設在中點的口蓋朝下。
[0046]半頭磚并串的結構是，利用大面中點的一個孔眼，以橫行穿入拉筋，縱行的拉筋為設有兩個孔眼的塑膠片，把相鄰橫行拉筋穿入塑膠片的孔眼中，相鄰兩行塑膠片的間距為30厘米左右，磚頭的碴口朝上。
[0047]石頭并串結構如同半頭磚結構，使每塊石頭的底面線至孔眼的距離保持一致，利用相鄰兩排縱行石頭長度的差異，相互穿插彌補，以縮小縫道。
[0048]2.2.3.地質堅硬區(qū)域洪淤工程結構的替代應用
[0049]在堅硬性地質區(qū)域構建洪淤工程時，將橫堰退水方的坡度改為一條直線，把用于挾壓夾層布和用于砌筑壁坎倒傾斜基礎的基床和邊坡部位予以下切進切，夾層布鋪設并探入槽中后，用水泥漿把夾層布外側空隙縫道予以灌砌和塞砌，省略跌水護坦、散水護坦、防洪魚翅和邊坡一側的限水邊墩，全用原有的地質結構替代，夾層布內側的沙土橫堰，亦可用堆積石頭予以替代。夾層布挾深尺寸為20厘米。
[0050]2.3.工程框架和高程的靈活應用
[0051]2.3.1.格堰洪淤工程
[0052]上述水工橫堰用于格堰洪淤工程時，河槽一側的邊墩部位加建縱向沙土堰，沙土堰中挾壓用于切隔水流的夾層布。
[0053]相鄰兩道橫堰的距離是，使下一道橫堰溢流斷面頂部與上一道橫堰固定跌水護坦的外邊沿水平，再測出縱堰的長度尺寸，利用洪淤土地的縱坡形成規(guī)律，使護坦處的土層厚度提高到30厘米以上。
[0054]第一個格堰進水口靠下部位的河槽中配套滾水壩設備,使進水口的長度占橫堰溢流斷面長度的五分之一左右，并占滾水壩泄水斷面長度的三分之一左右，滾水壩泄水斷面高于進水口 20厘米，靠進水口 1.2米處的滾水壩上留排沙口，低于進水口 15厘米，寬度為50厘米以上。(滾水壩設備另案處理)。
[0055]河槽的拐彎頂水處，狹窄處和橫堰大跨距處，縱堰外側要加建導流防洪魚翅，也可加長魚翅的限水邊墩。
[0056]施工前，首先預留河槽的寬度。
[0057]2.3.2逼河改道洪淤工程[0058]由于橫堰頂部大斷面溢流，自動調容的能力很大，實用中可利用其優(yōu)勢，即把橫堰的導流防洪魚翅置于沙土質邊坡的腳底，使洪水優(yōu)先從魚翅限水邊墩外的狹窄口排泄，用于沖刷切割邊坡的沙土，過量洪水從橫堰溢流斷面排出，達到擴大平地利用寬度和面積的目的。為了充分利用小量水流和泥沙，相鄰兩道橫堰可采取將下一道橫堰的狹口臨時性封閉，不予泄水，待淤平后拆除臨時性的封閉堰。遇有邊坡陡高的情況時，可在緊靠邊墩處的護坦面部加設固定一個圓面上設進水口道的通水臥管，用于侵蝕排走塌方的沙土。
[0059]2.3.3.全封閉溢流洪淤工程
[0060]即省略橫堰的邊墩堵頭和魚翅部分，把邊墩處的夾層布挾入邊坡中，待淤平后，把溢流斷面中間一定長度和高度的壩堰拆除，形成通洪口，通洪口部位的固定跌水護坦上加建相應的通水口道，以供排走洪水和豐水年的持續(xù)性山體透流水。也可把預留通洪口兩側的溢流斷面逐年適量提高，取得種植、排洪和擴寬利用面積三不誤的工程效應。
[0061]2.3.4.通水溢流洪淤工程
[0062]即首先確定河槽的預留位置和寬度，在預留河槽的兩側或一側構建水工橫堰。為加快工程淤積，可在預留河槽中增設一段臨時性的溢流橫堰，省略固定護坦，用散水護坦保護橫堰。
[0063]2.3.5.農田土壤改良洪淤工程
[0064]為了改良農田中的薄土層地、沙化地、水潰地和鹽堿地的土壤，實施方式如下:
[0065]一是對年度內用洪有保障的施工區(qū)域，農田予以停耕，實施洪淤，即從農田末尾的縱向壩墻上大斷面回轉退水，溢流口壩墻外的河床上加建所述的重力式自動沉降護坦，必要時在壩墻內加建縱向沙土堰及溢流橫堰，省略防洪魚翅。
[0066]二是農田中連片種植高硬桿作物，使橫堰的溢流斷面適量高于農田，利用莊稼半成熟和行洪的機會，加以淤漫。
[0067]三是利用樞紐嚴格控制進水量和粗沙量。
[0068]2.3.6.蓄洪溢流塘壩工程
[0069]為了平衡工程壓力，提高結構的穩(wěn)定性，并有效切隔水流，蓄洪溢流塘壩工程的實施方式如下:
[0070]一是分級加高橫堰，使每級橫堰向來水方縮進1.5米以上，使壩堰退水方構成臺階式的形狀，各個臺階的溢流口以垂向對應，省略橫堰的散水護坦、邊墩堵頭和魚翅部分，將邊墩處的夾層布挾入山體邊坡中。
[0071 ] 二是第一級橫堰的底部預先加建通水臥管，壩內的進水口連接橫向臥管和設在邊坡上的臺階式臥管，頂部設有若干進水口。把進水口封閉，用于蓄洪儲水，把進水口蓋板打開，可利用洪水、常流水或豐水年的持續(xù)性山體透流水予以沖沙清庫。
[0072]2.3.7.報廢礦井水土回填工程
[0073]為了保護地下礦產資源，并有效補給地下水，制止地下水漏斗，恢復地下水徑流路，在具備相關條件的區(qū)域，可在礦井前的溝壑中構建所述的全封閉溢流橫堰或蓄洪溢流塘壩橫堰，將洪水攔截和倒灌入礦井中，為了加快回填速度，可用機械挖掘上游的溝坡沙土，利用洪水輸入坑道。該溢流橫堰也可用于有些區(qū)域自燃煤層的撲滅工程。
[0074]3.安全防洪措施
[0075]—是石料替代品防護層面部要按需噴涂防水膠。[0076]二是發(fā)現(xiàn)重力式護坦自動沉降后，其面積不能滿足工程安全防洪需要時，要續(xù)接加寬。
[0077]有益效果
[0078]根據(jù)
【發(fā)明內容】
所述和理數(shù)分析，該發(fā)明順應和利用自然規(guī)律，在農田水利工程建設的水土平治中，由過去只靠人工加機械硬拼的開發(fā)治理方式改變?yōu)椤叭斯C械力和自然力相結合、以自然力為主”的開發(fā)治理方式，通過實施，主要在以下四方面取得實效。
[0079]在土地產能提升方面是，工程建設就地取材，不需用(運)水，進度快速，節(jié)約成本，山區(qū)土地面積廣泛開發(fā)利用，土層厚度滿足莊稼擴根需要，有機質含蓋全部新增土層，把農家肥堆放到消能池內，既可利用消冰水和融雪水施加底肥，又可與洪水中所含的氮、磷、鉀和微量元素混和，做到灌溉追肥兩不誤，同時節(jié)省施肥的人工和車工，秸桿還田，加快水蝕慪化，土地的縱向坡度自然，橫向水平，用水漫灌均勻擴散，水流厚度和沖力巨減，既能排澇，又能抗旱，農田便于機械作業(yè)，降低農業(yè)成本，并能防止鼠害。所以土地產能提高，保障國家糧食安全，尤其是我國山區(qū)丘陵區(qū)的面積占國土總面積的80%以上，可供水土高等級平治的后備土地資源還大量存在，有洪水經過的沙漠化區(qū)和石漠化區(qū)都可開展洪淤工程建設了。
[0080]在水源生成方面是，土地吸納和下滲雨水的能力較強，又可按需不失時機地施行洪水(含清水)漫灌，若流失沙土不能滿足工程淤積需要，工程卻能攔洪蓄水，加之源頭溝掌中的塘壩蓄集洪水，將有效補給和涵養(yǎng)地下水，并大量減少農用抽取地下水，促使地下水位線逐步回升，儲存量穩(wěn)步增容，地表出水量也就相應產生和增多。
[0081]在生態(tài)環(huán)境改善修復方面是，水保工程和農田下灘、進溝、入掌、上塬，面積連片，層層利用，在解決糧食安全的同時，山坡地可拿出來用于植樹種草，地表地下水含量普遍提高，可改善地域性氣候，提高空氣濕度，反過來又促進樹草成活和快速生長，并使植被自發(fā)萌生。施工種植節(jié)省資源和能源，減少化肥超標施用量及土地板結，增加綠色食品，同時減少所涉水泥產能、化肥產能和施工運輸環(huán)節(jié)車輛耗油所帶來的廢氣排放和空氣污染。
[0082]在社會效應加速方面是，上游高效利用雨洪，削減下游的河道庫湖淤積抬高、水質污染和洪水災害，上游河道的泥沙石就地利用，河道中糙物減少，不進入下游河道，可自然地下刷大河的河道，既利于航運和安全通洪，又可減少防洪設施的加高加固和投入量，大量減少農用抽取地下水，加之洪峰水轉變?yōu)榈叵滤偷乇砭徚魉膳c工業(yè)人畜用水相適應，穩(wěn)產高產農田面積擴大，可使工業(yè)用地做到占補平衡，并為農林畜產業(yè)化調整和升級奠定基礎，加快農民脫貧致富的步伐。
【權利要求】
1.一種復合式淤壩地工程技術，其特征在于應用該復合式淤壩地工程技術，可分別實用于格堰洪淤工程、逼河改道洪淤工程、全封閉溢流洪淤工程、通水溢流洪淤工程、農田土壤改良洪淤工程、蓄洪溢流塘壩工程及報廢礦井水土回填工程，其特征在于利用力向勢能、重力勢能和水流滲透與切隔勢能相結合的水力消能原理，開辟了一種具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰的物化組合方法，導致工程材料和工程結構能夠替代應用。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰的兩側設限水邊墩，其中河槽一側的邊墩長為2米再加上縱向沙土堰寬度的預占尺寸6米以上，另一側的邊墩長為2米，其余中間長度全部為溢流斷面，溢流斷面高為I米以上，頂部寬為I米，邊墩高于溢流斷面60厘米以上，其特征在于溢流斷面的固定式跌水護坦如倒傾斜簸箕形狀，寬為1.5米以上，橫向內側蓄水深度為30厘米上下，以兼顧消能池的作用，其特征在于跌水護坦外邊沿壁坎的底部挾壓牽拉式自動沉降散水護坦，兩側各超固定護坦1.5米，有效過水寬度為1.2米以上，面部低于跌水護坦外邊沿30厘米，其特征在于橫堰各個橫縱斷面的坡度均為自身高度的1:0.6，其特征在于河槽一側橫堰邊墩端頭銜接導流防洪魚翅的限水邊墩，長為3米以上，頂部寬為60厘米，與橫堰邊墩頂部持平，來水方的坡度為高度的1:0.1，退水方和端頭方的坡度各為高度的1:0.3，其特征在于魚翅邊墩三斷面外的地床上圍建重力式自動沉降護坦，其外邊沿各距邊墩2米以上。
3.根據(jù)權利要求1所述具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰的物化組合方法，其特征在于在沙土堰與倒傾斜重力性石料干砌壁坎之間挾壓切隔水流的夾層布，河槽一側的夾層布予以包住沙土邊墩端頭的三個斷面，另一側的夾層布挾入山體邊坡中，夾層布的下邊沿全部挾入地床中，挾深為40厘米以下，其特征在于長度不足的夾層布，垂向接縫采取兩個布頭重迭卷住而挾壓，或粘合挾壓，橫向接縫隨著壁坎的加高，使下一層的上邊沿包住上一層的下邊沿，重迭寬度為20厘米，其特征在于夾層布采用具有抗頂破和抗撕拉力的兩布一膜的土工膜，其特征在于壁坎的倒傾斜基礎寬度為30厘米左右，縱橫各斷面壁坎基礎的直線坡度分`別與橫堰的坡度呈直角，其特征在于固定跌水護坦布的內邊沿要和橫堰溢流斷面夾層布的下邊沿重迭，同步挾入地床中，并全面覆蓋住跌水護坦基床和壁坎的基礎，其特征在于，散水護坦布的橫向內邊沿與固定跌水護坦的夾層布下邊沿重迭，同步挾壓到地床中，全面覆蓋住壁坎的倒傾斜基礎和基床，其特征在于跌水護坦布采用土工膜或三維草網，散水護坦布所用的土工膜或三維草網上面同步加設土工格柵或塑包鐵絲網，其特征在于壁坎的石料予以逐層加高，上下兩層勾縫，面部平整，長度達不到壁坎寬度的石料，內側空隙充填碎石，每塊石料的頂面必須呈現(xiàn)出倒傾斜的坡度，其特征在于固定跌水護坦兩側的邊墩堵頭壁坎所用各層石料采取向沙土堰方和來水方雙向傾斜的力向態(tài)勢，其特征在于跌水護坦布的面部鋪設防護層，一般采用石料，厚度為10厘米，石料的面寬為15厘米以上，石料防護層的外邊沿與夾層布上邊沿銜接和持平，其特征在于牽拉式散水護坦所用的土工格柵或鐵絲網上均勻套掛鐵絲鉤，鐵絲鉤的兩個頭部高于護坦布5厘米以上，用以把洪水中挾帶的草根、塑料布和柴沫等浮游雜物攔截附著到鉤上，泥沙充填其中，形成防護層，亦可在鐵絲鉤上人工套掛廢舊衣服、電線等堅韌材料，其特征在于魚翅限水邊墩的各層石料之間挾壓夾層布，夾層布采用廢舊衣服一類的堅韌性物品，兩側的各層石料分別向本邊墩中線傾斜，并由端頭方向內側傾斜，其特征在于魚翅重力式自動沉降護坦的結構一般為塑包鐵絲網包單層石料，上下兩層網用鐵絲均勻點狀連接，控制住石料，鐵絲的擰口頭部高于網面5厘米以上，其特征在于網包石料護坦的下面挾壓夾層布。
4.根據(jù)權利要I所述的工程材料能夠替代，其特征在于無石料區(qū)域施工時，壁坎、固定跌水護坦和魚翅邊墩所用的石料，可用磚頭、保溫磚替代，亦可用塑料袋裝沙土縫口而替代，其特征在于可由廠家按要求特制長方體的塑料桶，其中一個長面上設有供裝沙土用的螺口和螺蓋，螺蓋頂面和同一桶面等平，使用時口蓋朝下，以代替石料，其特征在于所采用的替代品材料，面部噴涂防水膠，再粘貼廢舊衣服所剪開的布料，其特征在于牽拉式自動沉降散水護坦所用的鐵絲鉤可用樹枝、灌木或竹枝替代，插入格筋中，帶有權刺的更好。
5.根據(jù)權利要求1所述的工程結構能夠替代，其特征在于壁坎的組合結構可用水泥預制板襯砌而替代，預制板的厚度為6厘米，橫向縫道用水泥漿粘合，適量加寬的垂向縫道用砼漿補砌，其特征在于魚翅網包石料重力式自動沉降護坦可用塑料沙土袋并串的結構替代，即把袋子頂面兩側的長邊留寬3厘米而縫邊，袋子裝沙土后而縫口，利用兩個長邊的留寬尺寸，把相鄰兩排沙袋并串起來，其特征在于魚翅網包石料護坦可用水泥預制片并串結構替代，即用模具澆鑄正方形水泥預制片，底面大于頂面，利用內挾十字拉筋從四個拐角坡面中點處伸出的四個耳環(huán)，把各片并串起來，其特征在于十字拉筋用圓環(huán)拉筋固定，可用鋼筋綁制，也可由廠方按規(guī)格特制成塑料質或橡膠質的拉筋，其特征在于魚翅網包石料護坦可用內裝沙土的塑料盒并串結構替代，該塑料盒的外形如同水泥片的形狀，使用時，中點設有口蓋的大面朝下，利用四個拐角伸出的耳環(huán)把各片并串起來，其特征在于魚翅網包石料護坦可用半頭磚并串結構替代，即利用大面中點的孔眼，以橫行穿入拉筋，縱行的拉筋為設有兩個孔眼的塑膠片，使橫行的拉筋穿入其孔眼中，各行塑膠片拉筋的間距為30厘米，并串時，磚頭的碴口朝上，其特征在于魚翅網包石料護坦可用石頭并串結構替代，其結構如同半頭磚并串結構，使每塊石頭的底面線至孔眼的尺寸相等，利用相鄰兩排縱行石頭的長度差異，相互穿插彌補，以縮小縫道，其特征在于在堅硬地質區(qū)域施工時，可把退水方的橫堰改為橫向直線坡度，把用于挾壓夾層布和用于砌筑壁坎倒傾斜基礎的基床和邊坡部位予以下切進切，夾層布鋪設和探入槽中后，用水泥漿把夾層布外側的空隙縫道予以灌砌和塞砌，夾層布的挾深尺寸為20厘米，其特征在于夾層布內側的沙土堰可改用石頭堆積而替代，并省略固定式跌水護坦、牽拉式自動沉降散水護坦、導流防洪魚翅和邊坡一側的邊墩，全用原有的地質結構替代。
6.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述具有攔洪、堰頂大斷面溢流和導流防洪性能的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求1所述的格堰洪淤工程，其特征在于河槽一側相鄰兩道橫堰邊墩之間加建縱向沙土堰，沙土堰中挾壓切隔水流的夾層布，其特征在于使下一道橫堰溢流斷面的頂部與上一道橫堰跌水護坦的外邊沿呈水平，再測出縱堰的長度，其特征在于第一個格堰上方的縱堰部位設進水口，長度一般為橫堰溢流斷面長度的五分之一左右，且又為河槽中滾水壩泄水斷面長度的三分之一左右，其特征在于滾水壩的泄水斷面高于進水口 20厘米，靠進水口 1.2米處的滾水壩上設排沙口，低于進水口 15厘米上下，寬度一般為50厘米以上。
7.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求I所述的逼河改道洪淤工程，其特征在于把橫堰的魚翅置于沙土質邊坡的腳底，形成通水的狹口，使洪水優(yōu)先從該狹口排泄，用于沖刷切割邊坡的沙土，過量洪水從橫堰溢流斷面排出，其特征在于遇有沙土質邊坡陡高時，靠魚翅邊墩處的護坦面部固設一個圓面上設有進水口道的通水管道，用于侵蝕輸走塌方的沙土。
8.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求I所述的全封閉溢流洪淤工程，其特征在于省略橫堰的邊墩堵頭和魚翅部分，把橫堰邊墩處的夾層布布頭挾壓到邊坡中，其特征在于當淤漫達標后，把溢流斷面一定高度和長度的壩堰拆除，形成通洪口道，其特征在于可把預留通洪口兩側的溢流斷面和邊墩逐步加高，做到種植排洪兩不誤。
9.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求I所述的通水溢流洪淤工程，其特征在于首先確定預留河槽的位置和寬度，在預留河槽的兩側或一側構建所述的水工橫堰，其特征在于為加快工程的淤積速度，預留河槽可加建臨時性的溢流水工橫堰，省略固定護坦，溢流斷面壁坎挾壓牽拉式自動沉降護坦，淤漫達標后，拆除臨時性的溢流橫堰。
10.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求I所述的農田土壤改良洪淤工程，其特征在于對年度內用洪有保障區(qū)域的農田予以停耕，從農田末尾的縱向壩墻上回轉溢流，溢流口壩墻外的河床上加建重力式自動沉降護坦，也可在壩墻內加建縱向沙土堰，其特征在于可按需加建溢流橫堰，省略魚翅部分，其特征在于使溢流斷面適量高于農田面，連片種植高硬桿作物，利用莊稼半成熟和行洪的機會，加以淤漫，其特征在于可通過滾水壩樞紐調整進水關系，嚴格控制進水量和粗沙量。
11.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于權利要求I所述的蓄洪溢流塘壩工程，其特征在于所加高的水工橫堰為逐級加高的臺階狀，使上一級橫堰向來水方縮進1.5米以上，省略牽拉式自動沉降散水護坦、魚翅部分和橫堰邊墩堵頭，各級臺階的溢流斷面以垂向對應，其特征在于壩底預先加建臥管，壩內的進水口連接橫向臥管和設在一側邊坡上的臺階式臥管，頂面設有若干進水口，按需封閉和開啟。
12.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5及8和11所述的水工橫堰，其特征在于該水工橫堰可實用于報廢礦井水土回填工程，，即在礦井前的溝壑中構建全封閉溢流橫堰或蓄洪溢流塘壩橫堰。該溢流橫堰也可實用于自燃`煤層的撲滅工程。
【文檔編號】E02D17/18GK103774606SQ201410064329
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】黨海愚 申請人:黨海愚