[發明專利]適用于引航道下游彎道處的導流柵結構及其施工方法

有效

• 申請號: 202010036443.1
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111172936B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 普曉剛;閆濤;馮小香;乾東岳;郝媛媛;李少希;王斐;胡森濤;林慶奇;張俊豫;許松;覃益官;趙凌宇;王能;張愛平;鄺曉路
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00;E02C1/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅;尹妍

本發明涉及適用于引航道下游彎道處的導流柵結構及其施工方法，所述導流柵結構由多個導流柵單元相連形成；所述一個導流柵單元從上至下依次包括底墩、隔沙墩和引流柵；所述底墩為長方體結構；所述隔沙墩設置于底墩上，隔沙墩縱剖面呈直角梯形，靠引航道側為直角，靠河道側呈斜面；所述引流柵設置于隔沙墩上。本發明的導流柵結構適用于船閘下游引航道有急彎且引航道外側有淺灘，高程顯著高于引航道，淺灘開挖量過大或不便開挖的地形，導流柵結構能有效解決這類特殊地形造成的工程問題。導流柵的作用是避免斜流和泥沙輸運的危害，保證船閘引航道正常通航，保證上游水位、流態正常，降低施工難度和施工成本，具有良好的推廣應用前景。

技術領域

本發明屬于船閘引航道領域，具體涉及一種改善船閘引航道下游通航條件以及船閘下游河道水流條件的導流柵結構及其施工方法。

背景技術

隨著人民生活水平不斷改善與提高，能源需求進一步增大，客貨運輸量逐年快速增加，資源、環境約束日益加劇。目前，我國的國情決定了能源開發、交通運輸發展不可能減緩，因此，發展交通運輸與降低能耗、減少環境污染的矛盾日趨尖銳，這必然促使具有運量大、能耗低、污染小優勢的水運事業的蓬勃發展。

由于水利樞紐建筑物改變了河流的邊界條件，船閘引航道和口門區的水流條件不易滿足船舶過閘安全要求，嚴重時會影響到正常的航運秩序。引航道通航水力學問題突出表現在船閘下口門區和連接段。受水庫泄洪或電站尾水渠泄流的影響，在其水域產生橫向流、回流、旋渦等惡劣流態，使得水流條件不能滿足規范要求，阻擾船舶安全過閘。這類問題的誘因是下泄洪水產生的巨大波動或電站尾水渠斜向水流，此類問題容易得到解決，通常只需增設隔離墻，延長引航道、使口門區遠離壩下波動水流及電站尾水渠斜向流，既能實現船閘引航道、口門區與連接段水流條件滿足安全通航要求。

然而，當建筑物下游不遠處河段出現急劇彎曲且引航道外側河道出現淺灘，河道中高程高于引航道，且河道底部淤積有大量泥沙，傳統方法將無法解決該工程問題。若修筑傳統導墻，建筑物下游河道將出現顯著壅水，危及兩岸建筑安全；若不修筑導墻，由于水流沖刷作用，將把淺灘中的泥沙帶入引航道，從而阻塞引航道，更嚴重的是，河道急彎和淺灘形成的斜流將導致船舶的偏航，造成嚴重的通航安全事故。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在的問題，提出一種適用于引航道下游彎道處的導流柵結構及其施工方法，在降低基礎建造費用情況下，避免斜流和泥沙輸運的危害，保證船閘引航道的正常運行，同時有效防止水利樞紐下游河道水位不正常壅高。

一種適用于引航道下游彎道處的導流柵結構，由多個導流柵單元相連形成；所述一個導流柵單元從上至下依次包括底墩、隔沙墩和引流柵；所述底墩為長方體結構；所述隔沙墩設置于底墩上，隔沙墩縱剖面呈直角梯形，靠引航道側為直角，靠河道側呈斜面；所述引流柵設置于隔沙墩上。

本發明的導流柵結構中，底墩是導流柵結構的基礎，結構采用長方體結構，具體尺寸結合具體工程實例確定；導流柵澆筑完成后，使用石渣進行回填作業，回填石渣應覆蓋底墩。

隔沙墩用于防止淺灘中的泥沙由于水流作用輸運到引航道，從而堵塞引航道，影響正常通航；考慮到隔沙墩靠河道一側常有大量泥沙淤積，隔沙墩剖面采用直角梯形，引航道側為直角，具體尺寸應結合具體工程實例確定。

引流柵對水流流態有一定改善作用，能夠避免河道中水流斜流對船舶通航的影響，且能夠有效防止上游水位不正常壅高，引流柵尺寸及引流柵之間間隔應結合具體工程實例確定。

作為本發明的進一步改進，所述底墩埋入底泥中。

作為本發明的進一步改進，所述底墩上表面尺寸大于隔沙墩下表面尺寸；底墩側面與隔沙墩側面平齊。

作為本發明的進一步改進，所述隔沙墩底角為45~60°。

作為本發明的進一步改進，所述隔沙墩高程為：高出淺灘中泥沙高程1~2m。