[發(fā)明專利]可移動式透水樁柱丁壩及運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010984671.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112144470B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛勁喬;李晗玫;戴會超;龔軼青;戴杰;曹青;惠二青;許家煒;左天林;王剛;谷琨燚
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);中國長江三峽集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02B3/10;E02B3/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種可移動式透水樁柱丁壩及其運行方法，該樁柱丁壩包括固定軌道、多個移動軌道、安置在固定軌道和多個移動軌道上的多個可移動式透水樁柱、布置在各可移動式透水樁柱外側(cè)壁上各監(jiān)測點處的多個壓力傳感器和流速儀、以及控制平臺；控制平臺根據(jù)來自各壓力傳感器和各流速儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，調(diào)整各移動軌道和各移動式透水樁柱的位置，以使各監(jiān)測點處的水流流速和丁壩壓力均小于相應(yīng)的流速閾值和壓力閾值，且使丁壩透水率在設(shè)定范圍內(nèi)。本發(fā)明適用于各種河流情況，根據(jù)水流流速及壩體承受壓力的變化，自適應(yīng)調(diào)整丁壩的透水率及丁壩壩體的形態(tài)，有效提高丁壩穩(wěn)定性及生態(tài)友好的應(yīng)用效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可移動式透水樁柱丁壩及運行方法。

背景技術(shù)

丁壩是一種廣泛使用在河道整治和維護(hù)的水工建筑物，其一端與堤岸相接，另一端深入河道中，呈現(xiàn)“T”字型。由于天然河道常存在枯水期水深不足、水流流態(tài)險惡、灘險群集等礙航現(xiàn)象以及沿海海岸常受到侵蝕現(xiàn)象，因此采用丁壩這種水工建筑物減輕河岸受來流因直接沖蝕而產(chǎn)生掏刷破壞，束水攻沙，改善航道，維護(hù)河相以及在保護(hù)水生態(tài)多樣化方面發(fā)揮著重要作用。

隨著時代的發(fā)展及對丁壩周圍流場等研究的深入，丁壩逐漸也可分為透水型丁壩與傳統(tǒng)丁壩。傳統(tǒng)丁壩主要是固定、連續(xù)、不透水的重力丁壩，壩體周圍水流結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壩體多為單一縱坡形式，與河岸的適應(yīng)性較差，一旦建成就不可輕易拆除。在水流的長期沖刷下，易使壩頭沖損、基礎(chǔ)掏空，造成壩體局部失穩(wěn)，日常對丁壩的維護(hù)工作量大，經(jīng)濟(jì)效益與工程效果均降低。

透水丁壩較傳統(tǒng)丁壩減小了水流對壩體沖刷的侵蝕，因考慮生態(tài)因素在一定程度上降低了對水生生物與自然岸坡之間的隔斷，具有更好的生態(tài)保護(hù)功能。但面對河流年內(nèi)環(huán)境變化較大等情況時，因丁壩長度恒定及丁壩透水率處于固定范圍，丁壩運行不具有普適性，仍缺乏較好的自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，不利于丁壩的長期使用。此外，在實際工程中，為有效提高河道整治使用效果，會將單丁壩改用丁壩群的方式，但丁壩群中丁壩之間的回流區(qū)域固定，其調(diào)節(jié)能力與單丁壩同樣有限。

已有的專利技術(shù)中如CN106677121B防護(hù)海岸侵蝕的活動式透水丁壩結(jié)構(gòu)，運用若干排間隔排列的鏤空沉井形式組成的丁壩，既有良好的海岸防侵蝕效果，也可減少工程量，但仍不具備及時對海岸流量的變化做出自適應(yīng)的快速調(diào)節(jié)反應(yīng)機(jī)制；CN109853465A一種根據(jù)水位自動調(diào)節(jié)高度的自升降式丁壩，雖然可根據(jù)水位的變化，實現(xiàn)丁壩高度的自動調(diào)節(jié)，加強(qiáng)了對丁壩基礎(chǔ)的防護(hù)，但是長久使用，丁壩仍避免不了沖刷侵蝕而造成的基礎(chǔ)掏空，壩體失穩(wěn)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的一個目的是提供一種可移動式透水樁柱丁壩，用于復(fù)雜的河道環(huán)境中，能夠根據(jù)控制改變形態(tài)和透水率，以增強(qiáng)壩體的穩(wěn)固布置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種可移動式透水樁柱丁壩的運行方法，以根據(jù)河道流速的改變以及丁壩承壓大小變化等，控制可移動式透水樁柱丁壩形成適應(yīng)周圍環(huán)境變化的形態(tài)和透水率，使之減少河岸邊坡因來流直接沖蝕而產(chǎn)生掏刷破壞，提高可移動式透水樁柱丁壩自身的保護(hù)效果及穩(wěn)定性，更好地滿足河流的通航、防洪與生態(tài)保護(hù)要求。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種可移動式透水樁柱丁壩。所述可移動式透水樁柱丁壩包括：固定軌道和多個移動軌道，每個移動軌道的一端與所述固定軌道的背水面一側(cè)滑動連接，且能夠沿所述固定軌道的延伸方向相對移動；安置在所述固定軌道和所述多個移動軌道上的多個可移動式透水樁柱；布置在各可移動式透水樁柱外側(cè)壁上各監(jiān)測點處的壓力傳感器和流速儀，分別用于監(jiān)測各監(jiān)測點所受水壓的變化與周圍水流流速的變化；及與所述多個移動軌道、所述多個可移動式透水樁柱、各壓力傳感器和各流速儀通信連接的控制平臺，用于根據(jù)來自各壓力傳感器和各流速儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，調(diào)整各移動軌道和各可移動式透水樁柱的位置，以使各監(jiān)測點處的水流流速和丁壩壓力均小于相應(yīng)的流速閾值和壓力閾值，且使丁壩透水率在設(shè)定范圍內(nèi)。