一種用于順直型河槽的階梯堰制造技術

本發明專利技術涉及一種用于順直型河槽的階梯堰，其特征在于：它包括設置在第一河岸和第二河岸之間的梯形堰和/或W型堰；梯形堰和W型堰在第一河岸和第二河岸之間的河道內沿水流方向分別對應呈等腰梯形和W形，梯形堰的對稱面和W型堰的對稱面均與河寬的中心面重合，梯形堰的高度和W型堰的高度均低于或等于第一河岸頂部和第二河岸頂部所在平面；梯形堰的主體部的高程和W型堰的主體部的高程均沿水流方向逐步增加，且在水流下游方向形成至少一個回流區。本發明專利技術提供的階梯堰既可以消減能量，維持河道的穩定性，又可以為水生生物增加棲息地，有利于增加河道的生物多樣性，可廣泛適用于河道整治工程中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水利工程
，特別是關于一種用于順直型河槽的階梯堰。
技術介紹
在傳統的河道整治工程中，片面的強調防洪功能，在橫斷面上改造過的河床常采用輸水性能好又便于施工的單一斷面，使得水流流速均一化。此外，河道疏浚工程主要關注清淤工程量，常采用裁彎取直、河道斷面歸一化、河道硬化等等河道整治工程，改變了河道原有的天然環境，降低了水流的曝氣，水流與氧氣無法充分接觸，水體的自凈能力非常差，水質趨于惡化，致使生態功能退化，無法為水生生物提供各種棲息、覓食、繁殖和掩蔽場所，進而不利于生態的多樣性。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的在于提供一種有利于增加生物多樣性、適用性強、成本低的用于順直型河槽的階梯堰。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案:一種用于順直型河槽的階梯堰，其特征在于:它包括設置在第一河岸和第二河岸之間的梯形堰和/或W型堰；所述梯形堰和所述W型堰在所述第一河岸和所述第二河岸之間的河道內沿水流方向分別對應呈等腰梯形和W形，所述梯形堰的對稱面和所述W型堰的對稱面均與河寬的中心面重合，所述梯形堰的高度和所述W型堰的高度均低于或等于所述第一河岸的頂部和所述第二河岸的頂部所在的平面；所述梯形堰的主體部的高程和所述W型堰的主體部的高程均沿水流方向逐步增力口，且在水流下游方向形成至少一個回流區。所述梯形堰包括梯形堰頂部、梯形堰第一腰部和梯形堰第二腰部；所述梯形堰頂部位于水流上游。所述梯形堰頂部的長度占河寬長度的1/3 ;所述梯形堰第一腰部和所述梯形堰第二腰部沿河寬方向的長度也均占河寬的1/3。所述梯形堰第一腰部與所述第一河岸的夾角在20° 30°之間；所述梯形堰第二腰部與所述第二河岸的夾角也在20° 30°之間。所述梯形堰主體部的高程沿水流方向的坡度為2° 7°。所述W型堰包括W型堰第一外腰部、W型堰第一內腰部、W型堰第二內腰部和W型堰第二外腰部；所述W型堰第一外腰部與所述W型堰第一內腰部形成的交匯點構成W型堰第一頂部；所述W型堰第二內腰部與所述W型堰第二外腰部形成的交匯點構成W型堰第二頂部；所述W型堰第一內腰部與所述W型堰第二內腰部形成的交匯點構成W型堰底部；所述W型堰第一頂部和所述W型堰第二頂部位于水流上游；所述W型堰底部位于水流下游。所述W型堰第一外腰部、所述W型堰第一內腰部、所述W型堰第二內腰部和所述W型堰第二外腰部沿河寬方向的長度均為河寬的1/4。所述W型堰第一外腰部與所述第一河岸的夾角在20° 30°之間；所述W型堰第二外腰部與所述第二河岸的夾角也在20° 30°之間。所述W型堰主體部的高程沿水流方向的坡度為2° 7°。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下有益效果:1、本專利技術的梯形堰有助于坡度控制、減小河岸侵蝕，可加強棲息地結構、增加河岸遮蔽。2、本專利技術的梯形堰的高程沿水流方向逐漸升高，在梯形堰下游形成一個回流區，此處水流流速較小，形成深槽平流層，是適宜的產卵棲息地，因此，有助于魚類等生物滯留，是魚類活動的場所。3、本專利技術的梯形堰的腰部與河岸之間的夾角在20° 30°之間，因此，能夠保證梯形堰的穩定性，且梯形堰的腰部與河岸之間的區域，泥沙容易淤積形成淺灘，可以種植水生植被，為水生動物提供棲息場所。4、本專利技術的W型堰既可以用于大型河道的坡降控制，又可加強魚類等生物棲息地，保護河道岸坡，并且可以創造親水環境。5、本專利技術的W型堰的高程沿水流方向逐漸升高，在W型堰的下游形成兩個回流區，兩回流區處水流流速較小，形成深槽平流層，是適宜的產卵棲息地，因此，有助于魚類等生物滯留，是魚類活動的場所。6、本專利技術的W型堰的外腰部與河岸之間的夾角在20° 30°之間，因此，能夠保證W型堰的穩定性，且W型堰的外腰部與河岸之間的區域，泥沙容易淤積形成淺灘，可以種植水生植物，為水生動物提供棲息場所。總之，根據本專利技術提供的階梯堰既可以消減能量，維持河道的穩定性，又可以為水生生物增加棲息地，有利于增加河道的生物多樣性，可廣泛適用于河道整治工程中。以下結合附圖來對本專利技術進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本專利技術，它們不應該理解成對本專利技術的限制。附圖說明圖1是本專利技術的梯形堰結構的平面示意圖；圖2是河道內的橫剖示意圖；圖3是本專利技術的梯形堰腰部的縱剖面示意圖；圖4是本專利技術的W型堰結構的平面示意圖；圖5是本專利技術的W型堰腰部的縱剖面示意圖。具體實施例方式下面對照附圖，并通過對實施例的描述，來進一步詳細地說明本專利技術。本專利技術用于順直型河槽的階梯堰包括梯形堰I和/或W型堰2。本專利技術的梯形堰I和/或W型堰2均設置在第一河岸3與第二河岸4之間；其中，第一河岸3平行于第二河岸4。如圖1所示，本專利技術的梯形堰I在第一河岸3和第二河岸4之間的河道內沿水流方向呈等腰梯形，梯形堰I的對稱面與河寬的中心面重合。梯形堰I包括梯形堰頂部11、梯形堰第一腰部12和梯形堰第二腰部13 ;其中，梯形堰頂部11位于水流上游，且由于河道底部的中部低、兩端逐漸高起(如圖2所示)，因此，梯形堰頂部11的中部低，兩端逐漸高起；梯形堰主體部的高程沿水流方向逐步增加，在梯形堰I的下游形成一個回流區14，如圖3所示。梯形堰I的高度低于或等于第一河岸3和第二河岸4的頂部所在的平面。上述實施例中，梯形堰頂部11的長度占河寬長度的1/3 ;梯形堰第一腰部12和梯形堰第二腰部13沿河寬方向的長度也均占河寬的1/3。上述實施例中，梯形堰第一腰部11與第一河岸3的夾角在20° 30°之間；梯形堰第二腰部12與第二河岸4的夾角也在20° 30°之間。上述實施例中，梯形堰主體部的高程沿水流方向逐步增加，且梯形堰主體部的高程的坡度為2° 7°，如圖3所示。如圖4所示，本專利技術的W型堰2在第一河岸3和第二河岸4之間的河道內沿水流方向呈W形，W型堰2的對稱面與河寬的中心面重合；W型堰2包括W型堰第一外腰部21、W型堰第一內腰部22、W型堰第二內腰部23和W型堰第二外腰部24。其中，W型堰第一外腰部21與W型堰第一內腰部22形成的交匯點構成W型堰第一頂部25。W型堰第二內腰部23與W型堰第二外腰部24形成的交匯點構成W型堰第二頂部26 ；ff型堰第一內腰部22與W型堰第二內腰部23形成的交匯點構成W型堰底部27 ；ff型堰第一頂部25和W型堰第二頂部26位于水流上游；W型堰底部27位于水流下游；W型堰主體部的高程沿水流方向逐步增加(如圖5所示)，在W型堰的下游形成兩個回流區28。W型堰2的高度低于或等于第一河岸3和第二河岸4的頂部所在的平面。上述實施例中，W型堰第一外腰部21、W型堰第一內腰部22、W型堰第二內腰部23和W型堰第二外腰部24沿河寬方向的長度均為河寬的1/4。上述實施例中，W型堰第一外腰部21與第一河岸3的夾角在20° 30°之間；W型堰第二外腰部24與第二河岸4的夾角也在20° 30°之間。上述實施例中，W型堰主體部的高程沿水流方向逐步增加，且W型堰主體部的坡度為2° 7°，如圖5所示。上述實施例中，梯形堰I和W型堰2的主體部高度不應超過平灘高程。筑梯形堰I和W型堰2的材料可以是塊石、圓木或兩者組合。梯形堰I和W型堰2的筑堰塊石直徑應滿足抗沖要求，建議按照啟動條件計算塊石直徑。以上所述具體的實施例，對本專利技術的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于順直型河槽的階梯堰，其特征在于：它包括設置在第一河岸和第二河岸之間的梯形堰和/或W型堰；所述梯形堰和所述W型堰在所述第一河岸和所述第二河岸之間的河道內沿水流方向分別對應呈等腰梯形和W形，所述梯形堰的對稱面和所述W型堰的對稱面均與河寬的中心面重合，所述梯形堰的高度和所述W型堰的高度均低于或等于所述第一河岸的頂部和所述第二河岸的頂部所在的平面；所述梯形堰的主體部的高程和所述W型堰的主體部的高程均沿水流方向逐步增加，且在水流下游方向形成至少一個回流區。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：方紅衛，白靜，何國建，王光謙，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：