[發明專利]一種大型巖溶洼地排洪系統及其排洪方法

在審

• 申請號: 201711271657.1
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107829482A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 沈志平;朱軍;袁江文;孫洪;陳德茂;王鴻
• 申請（專利權）人: 貴州正業工程技術投資有限公司
• 主分類號: E03F3/02
• 分類號: E03F3/02;E03F3/04;E03F5/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發明涉及一種大型巖溶洼地排洪系統及其排洪方法，屬于大型巖溶洼地內排洪技術領域。

背景技術

巖溶洼地是在溶蝕作用下形成的巖溶地區常見的負地形，由峰叢正地形與漏斗狀負地形共同組合形成的。在巖溶強發育的地區還會形成半徑規模達到數百米，甚至有1～2公里的大型洼地。這類洼地通常是在強烈的垂直循環作用下，由地下洞穴坍塌形成的。在洼地內廣泛分布有大量溶塌巖堆體，洼地底部則沉積較厚的黏土層。不僅如此，在大型巖溶洼地內還存在新近形成的碎石崩塌堆積區，以及由峰叢山嶺組成的高邊坡區。這使得在大型巖溶洼地內則構成了極為復雜的巖土單元界面和不同的微地貌。在降雨條件下，雨水通過不同的巖土單元匯集到洼地底部，并由落水洞排泄至地下暗河系統。由于大型巖溶洼地面積較大各巖土單元的匯水面積不同，降雨后形成的地表徑流也不同。特別對于洼地內的松散堆積區在降雨沖刷下極易造成水土流失。目前，面對這類大型巖溶洼地復雜地形的排洪防澇處置設施尚未有成熟的技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種大型巖溶洼地排洪系統及其排洪方法，以解決現有技術中存在的在大型巖溶洼地中由于降雨造成洼地內表土沖刷造成水土流失以及洼地內澇問題。

本發明采取的技術方案為：一種大型巖溶洼地排洪系統，包括截洪溝和排洪溝，截洪溝設置在洼地邊坡或松散堆積體上部，排洪溝設置在洼地上且與截洪溝相互連通，排洪溝連通到洼地上的落水洞。

優選的，上述截洪溝截面為梯形結構。

優選的，上述排洪溝為矩形結構。

優選的，上述排洪溝內設置有跌水臺階，以起到消能流水，緩解地表水流的沖刷的作用。

優選的，上述排洪溝內設置有凸榫，以起到消能流水，緩解地表水流的沖刷的作用。

優選的，上述截洪溝和排洪溝均采用漿砌石砌筑而成，其外表面均設置有砼抹面層。

一種大型巖溶洼地排洪系統的排洪方法，該方法包括以下步驟：

（1）確定巖溶洼地內微地貌特征，可將洼地劃分為峰叢邊坡區、洼地斜坡區、洼地緩坡區，根據劃分區域內地形起伏及分水嶺將巖溶洼地劃分為多個匯水單元區；

（2）根據多個匯水單元區面積以及微地形條件選擇截洪溝的位置，選擇在洼地峰叢邊坡區和洼地斜坡區上部設置截洪溝，截洪溝截面為梯形，截洪溝截面寬度B₁與高度H₁根據截洪溝所在匯水單元區匯水面積采用小流域洪峰流量的計算方法計算獲得，根據洼地匯水面積的大小增減截洪溝的數量，匯水面積小于0.5km²設置一道截洪溝，匯水面積在1km²至0.5km²設置兩道截洪溝，匯水面積大于1km²設置三道截洪溝；

（3）根據洼地內微地貌分區情況，在洼地斜坡區內的低洼處布設垂直于洼地底部的排洪溝，排洪溝一端與截洪溝相連接，一端與落水洞連接，排洪溝截面為矩形，排洪溝寬度B₂與高度H₂根據相連的截洪溝大小獲得，即排洪溝截面面積為截洪溝的兩倍，以滿足排水需要；

（4）排洪溝在坡度較陡處設置跌水臺階或凸榫，以起到消能流水，緩解地表水流的沖刷的作用；

（5）擴大洼地原有落水洞入口，將排洪溝與落水洞連接。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明的效果如下：

（1）本發明在巖溶洼地內微地形地貌中設置相互連通的截洪溝和排洪溝，排洪溝將水引流到巖溶洼地內漏水洞中，截洪溝起收集降雨地表徑流的作用，排洪溝起匯集、疏導流水的作用，能夠有效地以減緩巖溶山區降雨對地表沖刷造成水土流失，同時疏導降雨流水避免巖溶洼地內發生內澇與次生地質災害的作用，本發明適用于降雨豐沛，且巖土單元復雜的大型巖溶洼地，工程建造容易，造價較低，易于管理維護；

（2）根據大型巖溶洼地內微地形地貌精細切分小區域，采取適用于小流域洪峰計算公式，計算每個區域匯水面積對應的洪峰流量，并結合洼地內地形地貌特點設計截洪溝和排洪溝斷面，將匯集降雨疏導至洼地原有的落水洞中。

附圖說明

圖1為本發明實施例平面結構示意圖；

圖2為本發明實施例巖溶洼地分區圖；

圖3為本發明實施例截洪溝示意圖；

圖4為本發明實施例排洪溝示意圖；

圖5為本發明實施例排洪溝凸榫示意圖；

圖6為本發明實施例排洪溝跌水臺階示意圖。

具體實施方式