[發明專利]堰塞湖應急處置的控制泄流結構及其方法

在審

• 申請號: 201910228288.0
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109811729A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 梁軍
• 申請（專利權）人: 四川省水利科學研究院
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 蔣勇

本發明公開涉及堰塞湖應急處置技術領域，尤其是一種堰塞湖應急處置的控制泄流結構及其方法，堰塞湖應急處置的控制泄流結構包括泄流槽，沿水流方向，泄流槽位于堰塞體的中下部，還包括抗沖刷結構，抗沖刷結構設置在泄流槽中。堰塞湖的水流至泄水槽中時，抗沖刷結構對泄流槽中的水流進行阻礙，降低水流的沖擊力，有效地降低了水流的峰值和流速，延長了堰塞體因泄流沖刷引起的堰塞體潰決時間，也降低了下游沿河兩岸的淹沒高度與沖刷范圍，盡可能減少下游的破壞和損失，提高了對下游生態環境的保護，可見，本發明的堰塞湖處理的泄流結構及其方法，結構簡單，處理效果好，實現了對泄水槽水量的大小和流速的控制，顯著提高了堰塞湖處理的安全性。

技術領域

本發明涉及堰塞湖應急處置技術領域，尤其是一種堰塞湖應急處置的控制泄流結構及其方法。

背景技術

堰塞湖潰決產生的洪水、淹沒等次生災害對下游沿河兩岸生命財產安全和社會經濟發展產生重大不利影響。對堰塞湖的處置一般采用兩大類處置方法，其一是人工被動處置法，即對一些較小或威脅不大的堰塞湖一般采用人工不予干預的方法，而讓其自然潰決，只是采取加強監測、預測等方法，這類堰塞湖處置的前提條件是自然潰決對人類社會不會產生有害或不利的影響，并且災害發生、發展直至消亡的全過程總體可控。如2018年10月10-12日金沙江上游和10月17-19日雅魯藏布江分別出現較小規模的堰塞湖，其形成時的水位與堰塞體的高度相差不大(即能量差較小)，能量差在5米以下，同時堰塞湖庫容(水量)均小于3億m³。其二是人工主動處置法，這是對能量差超過5米或者堰塞湖庫容(水量)大于3億m³的堰塞湖，這些堰塞湖的能量差或者庫容(水量)規模較大，對于這些堰塞湖的處置，除了監測、預測以外，遵循“安全、科學、快速”的處置原則，采取人工主動干預的方式進行人工引流使堰塞體逐步潰決、堰塞湖逐步消亡，主要是通過機械或人工并輔以爆破開挖泄流槽等方法實現的。無論何種具體方法，形成泄流槽以供人工引流是最基本的方法，其目的是加速引流過程，使堰塞體盡快產生潰決過流并使堰塞湖不致于集聚太大的水量，從而快速實現消除險情的目的。

目前，采用第二種方式處置能量差、庫容(水量)規模較大或者需要盡快處置的堰塞湖時，由于沒有對泄水槽的水量大小和流速進行人工控制，以致于一些堰塞體在泄流－沖蝕－潰流的過程中，泄流槽的過流流量太大形成所謂“瞬潰”，即堰塞體在極短時間內潰決，由此造成下游河道極強的沖刷力、過大的流量和過高的淹沒水位，從而遠遠超過下游特征斷面(如沿河城、鎮和橋梁、水電站等專項設施)的安全承受能力，導致洪災的發生。反過來說，以往對堰塞湖的處置，就是開挖一條泄流槽以形成人工引流了事，并沒有按照河道下游某個應當進行防洪保護的斷面的防洪標準來反推堰塞湖的泄流處置，從而實現人工可控的“安全下泄”。比如，2018年金沙江上游“11.03”堰塞湖的人工處置，最后潰口形成的洪水達32000秒立方，遠超萬年一遇洪水，結果給下游橋梁以毀滅性沖擊，一些電站也遭受不應有的損失，所以說這次堰塞湖處置并不是十分成功的。再比如2000年4月9日形成的西藏易貢滑坡堰塞湖至6月10日潰決，形成庫容約28.8億立方米，由于缺乏處置經驗，只在高60米、長2500米的堰塞體上開挖了泄流槽，這樣由人工引流而導致的潰決流水峰值流量達1.2×10⁵億m³/s，前所未有的巨量洪水使原有的易貢湖化為烏有，造成下游相當大的損失，堰塞湖處置效果較差，安全性較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種處置效果好、安全性高的堰塞湖應急處置的控制泄流結構。

本發明解決其技術問題所采用的堰塞湖應急處置的控制泄流結構，包括泄流槽，沿水流方向，泄流槽位于堰塞體的中下部，還包括抗沖刷結構，抗沖刷結構設置在泄流槽中。

進一步的是，沿水流方向，抗沖刷結構設置在泄流槽的中部，水流通過抗沖刷結構后，流速小于6m/s。

進一步的是，抗沖刷結構由多塊粒徑在0.6m以上的塊石構成，所有塊石相互間隔設置，相鄰塊石之間的間距為2-4m。