专利名称：河流上的斜堰装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及河流的闸坝装置，具体为一种河流上的斜堰装置。
背景技术：
目前采用较多的传统的闸坝结合式拦河渠首工程设计方案有三个不尽人意之处一是拦河坝拦截了河槽的过水断面，河水被壅阻，显著改变河道的天然流态，不仅破坏了建筑物附近上、下游河道的稳定性，而且由于水流被壅阻，局部形成落差，还会威胁附近滩地的安全、增加了切滩改道的危险性；二是在冲砂泄洪闸闸门全开时，过闸单宽流量大大超过过坝的单宽流量，造成河道过流严重失衡，破坏了天然河道的冲淤平衡状态；三是坝前淤积不可避免，同样会增加壅水，影响滩岸安全。给工程管理养护也带来了麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、安全可靠、使用方便、在保持闸、坝结合渠首工程造价较低的前提下，增加溢流坝的泄量，减少泄洪闸宽度，平衡河道断面水流，减轻对河道天然状况改变的河流上的斜堰装置。本发明的目的是这样实现的它包含泄水闸(1)、分水墙(2)、斜堰(3)、斜坡线(4)、护坡线(5)、堤顶线(6)、翼墙(7)、护坡线(8)、直线段(9)。在泄水闸(1)上方连接有翼墙(7)、下方有分水墙(2)，分水墙(2)水平方向与斜堰(3)之间有θ角。斜堰(3)与斜坡线(4)之间有直线段(9)连接，堤顶线(6)与斜坡线(4)之间有护坡线(8)连接。θ角为30°--60°。本发明的优点是结构简单、成本低廉、安全可靠、使用方便，增加溢流坝的泄量，减少泄洪闸宽度，平衡河道断面水流，减轻对河道天然状况改变。
图1为本发明结构原理示意图；图2为本发明实际建造的施工结构原理示意图。A-水流方向。
具体实施例方式它包含泄水闸(1)、分水墙(2)、斜堰(3)、斜坡线(4)、护坡线(5)、堤顶线(6)、翼墙(7)、护坡线(8)、直线段(9)。在泄水闸(1)上方连接有翼墙(7)、下方有分水墙(2)，分水墙(2)水平方向与斜堰(3)之间有θ角。斜堰(3)与斜坡线(4)之间有直线段(9)连接，堤顶线(6)与斜坡线(4)之间有护坡线(8)连接。θ角为30°--60°。分水墙、斜堰、斜坡线、护坡线、堤顶线、翼墙、护坡线、直线段都是由钢筋水泥制做。斜堰的作用是1、斜堰θ＝30°堰的泄流能力最大，斜堰θ＝45°堰第二，人字堰第三，垂直堰的泄流能力最低(以垂直堰的泄流量为基准，在原型堰上水头2.5m的情况下，无齿坎斜堰θ＝30°的泄流量比垂直堰增大61.7％，无齿坎斜堰θ＝45°的泄流量比垂直堰增大22.2％，人字堰60°的泄量比垂直堰增大45.1％，人字堰90°的泄流量比垂直堰增大15.2％)。很显然，泄流能力的大小与溢流前沿的长度有直接的关系，溢流前沿越长，泄流能力越大。
2、对同一堰型，比如斜堰θ＝30°堰，增设齿坎是有利于增大泄流能力的。这主要是由于增设齿坎后局部增大了堰上水头所致(以斜堰θ＝30°无齿坎堰为基准，在原型堰上水头2.5m的情况下，齿坎尺寸1.2m的泄流量比不设齿坎时增大7.14％，齿坎尺寸1.5m的泄流量比不设齿坎时增大9.40％，这里有齿坎流量增加百分数低于断面试验增加值，主要是斜堰时过堰水流以垂直于堰长为主，开孔是顺河向，有效过流面积受影响所致，而水头小时泄量增加显著)。不过，随着齿坎尺寸的加大，可以看出，这种能力增大的趋势越来越弱。考虑到齿坎增大，坝体应力集中的程度也跟着增大，因此，在实际工程中使用时，应进一步作综合优化比较，选用最佳齿坎尺寸。
3、就堰下游河床最大时均流速的大小而言，垂直堰最大(原型流速8.42m/s)，人字堰次之，斜堰θ＝45°堰第三，斜堰θ＝30°堰最小。此顺序与泄流能力的大小排序正好反过来。这是因为泄流量增大，相应下游水位升高，水深加大，且上下游水位落差减小，另外泄量虽然增大，但单宽泄量q却减小的缘故。最小的河床流速是5.27m/s(已经超过普通岩基的抗冲流速4.5～5.0m/s)，因此，如果下游岩基不够坚硬的话，对所有的堰型，堰体的下游都需要进行防护。河床流速越大的，防护工程的规模和所需费用就越高。就这一点来说，斜堰θ＝30°堰的堰型是最经济的。
4、不同堰型都仍遵循流量Q随堰上水头增大而增大，随溢流前缘加长而增大，随流量系数增大而增大，不同堰型流量系数m不同等这些共同规律。
5、从过冰的情况来看，低水头过冰时，冰块与堰体和闸墩发生碰撞是难免的。因此，在实际工程设计中，要对堰的上游面和闸墩的迎水面采取防护措施。
图2为本发明在1999年修建的尚志市黑龙宫灌区东五干渠首工程；2003年修建了黑龙江省尚志市黑龙宫灌区东二干渠首工程和尚志市黑龙宫灌区东三干渠首工程。
权利要求
1.一种河流上的斜堰装置，它包含泄水闸(1)、分水墙(2)、斜堰(3)、斜坡线(4)、护坡线(5)、堤顶线(6)、翼墙(7)、护坡线(8)、直线段(9)，其特征在于在泄水闸(1)上方连接有翼墙(7)、下方有分水墙(2)，分水墙(2)水平方向与斜堰(3)之间有θ角。
2.根据权利要求1所述的一种河流上的斜堰装置，其特征在于斜堰(3)与斜坡线(4)之间有直线段(9)连接，堤顶线(6)与斜坡线(4)之间有护坡线(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种河流上的斜堰装置，其特征在于θ角为30°--60°。
全文摘要
本发明涉及河流的闸坝装置，具体为一种河流上的斜堰装置。其特点是它包含泄水闸(1)、分水墙(2)、斜堰(3)、斜坡线(4)、护坡线(5)、堤顶线(6)、翼墙(7)、护坡线(8)、直线段(9)。在泄水闸(1)上方连接有翼墙(7)、下方有分水墙(2)，分水墙(2)水平方向与斜堰(3)之间有θ角。斜堰(3)与斜坡线(4)之间有直线段(9)连接，堤顶线(6)与斜坡线(4)之间有护坡线(8)连接。θ角为30°－60°。本发明的优点是结构简单、成本低廉、安全可靠、使用方便，增加溢流坝的泄量，减少泄洪闸宽度，平衡河道断面水流，减轻对河道天然状况改变。
文档编号E02B7/16GK1880584SQ200610009938
公开日2006年12月20日 申请日期2006年4月19日 优先权日2006年4月19日
发明者于伯芳, 王秀芬, 张洪迪, 于雪梅, 韩雷 申请人:黑龙江省水利科学研究院