[實用新型]一種適用于大比降、大流速條件下的丁壩結構

有效

• 申請號: 201420325124.2
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN203890951U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 解中柱;胡小慶;劉勇;陳建;張毅;王濤;張帥帥;蘇麗;劉陳
• 申請（專利權）人: 長江重慶航運工程勘察設計院
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本實用新型屬于河流治理領域，具體涉及一種適用于大比降、大流速條件下的丁壩結構。

背景技術

丁壩是用于河流治理的水工建筑，因為它一端與河(海)岸相接，另一端伸到水域中，與堤岸構成“丁”字形，因此叫丁壩。?丁壩的主要功能為保護河岸不受來流直接沖蝕而產生掏刷破壞，同時它也在改善航道、維護河相以及保護水生態多樣化方面發揮著作用。它能夠阻礙和削弱斜向波和沿岸流對海岸的侵蝕作用，促進壩田淤積，形成新的海灘，達到保護海岸的目的。丁壩的壩體截面呈上窄下寬的梯形，一般由壩頭、壩身和壩根三個部分組成。

隨著流域經濟社會的發展，特別是在西部大開發過程中，水上交通的重要性不可忽視。到目前為止，水上運輸任然是最經濟、最環保的交通運輸方式。特別是在中國中西部地區，鐵路公路運輸成本大，又有長江黃金水道，所以對長江上游的開發越來越受到政府的重視。2014年4月，李克強總理在重慶主持召開座談會，研究依托黃金水道建設長江經濟帶，為中國經濟持續發展提供重要支撐。會上指出“長江貨運量已位居全球內河第一，但還有很大潛力。要更加注重發揮水運成本低、能耗少的競爭優勢，加強航道疏浚治理，提高通航標準，推廣標準化船型，增強長江運能。”

但是長江上游流域河道大都具有山區河流的特點，即比降大、洪水暴漲暴落、流速大、流態紊亂，卵礫石運動劇烈，灘險眾多等特點。在治理灘險過程中，勢必會普遍使用丁壩這種航道整治建筑物，但是丁壩易水毀,壩頭和壩根是重點水毀部位。在做丁壩的防護結構時，為延長丁壩的使用壽命，傳統的設計理念受到了沖擊，需要設計新的丁壩結構，以提高使用壽命，滿足工程建設的需要。?

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：如何提供一種強度好，抗沖擊性好，使用壽命更長的適用于大比降、大流速條件下的丁壩結構；其能抵抗更強的水流沖擊力，延長整體壽命，并具有防止泥沙淤積、穩固河床作用，保護生態環境、安全泄洪的特點。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：技術方案中，所述大比降、大流速條件是指比降大于0.5%流速大于3m/s的情況，

一種適用于大比降、大流速條件下的丁壩結構，包括橫截面整體呈梯形的壩體，其特征在于，所述壩體外端的壩頭位置底部的河床上向外延伸鋪設有一層扭王字塊形成壩頭防護結構，所述壩頭防護結構俯視方向為上游端長度小于下游端長度的矩形。

本實用新型中，在壩體的壩頭位置河床上，設置了壩頭防護結構，提高了壩頭抗沖擊能力，延長了丁壩使用壽命。

作為優化，所述壩體內端壩根位置底部的河床上向兩側外部延伸鋪設有一層扭王字塊形成壩根防護結構，所述壩根防護結構俯視方向為迎水側邊長小于背水側邊長的三角形。

這樣優化后，能夠更好地提高丁壩抗沖擊能力，經申請人經驗總結和探索發現，對于山區河流，丁壩的壩頭和壩根處為受沖擊力最大的位置，此兩處位置最容易受河流沖擊而損壞，故進一步在此位置增設了由扭王字塊構成的防護結構，提高其底部抗沖刷能力，避免被沖毀，延長了丁壩整體壽命。

作為優化，在壩體背水坡鋪有一層扭王字塊。

這樣，扭王字塊可以提高壩體自身強度，同時還可以避免壩體背水坡受跌水沖擊而水毀，延長了丁壩使用壽命。

作為優化，所述壩體，由若干300kg左右大小的塊石堆積形成，壩體迎水坡坡度為1：2左右，背水坡坡度為1：3左右；壩頂寬度為3m左右，在距離壩頭14m左右處逐漸變寬為5m左右，漸變距離為4m，壩頭以1：4左右的坡度放坡至河床；壩體頂面現澆設置有一層0.3m左右厚的混凝土；混凝土中向下插入設置有若干鋼筋，鋼筋伸入塊石深度大于0.5m左右，鋼筋直徑為16mm左右，鋼筋之間間距為0.25m左右。

這樣，壩體有下部的塊石和上部的混凝土構成，混凝土中澆筑鋼筋插入到塊石內連接為整體，其實施簡單方便快捷，且壩體整體性好，強度高，使用壽命長，采用的各數據為根據經驗和水力試驗得到，能夠提高壩體強度，延長壩體使用壽命。

作為優化，壩根防護結構寬度（沿垂直于河岸方向的距離尺寸）為壩頭防護結構寬度的0.8倍；壩根防護結構長度（沿水流方向的距離尺寸）為壩頭防護結構長度的0.6倍；壩根防護結構和壩頭防護結構中，各自位于上游段長度和位于下游段長度比例為3:2。

這樣優化后，充分考慮了壩上游和壩下游的實際沖刷范圍，避免了工程材料的浪費，節約工程投資。