专利名称：复合式淤滩坝地工程技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及农田水利、土壤改良、水土保持和农业环境保护系统，特别涉及基本农田和流失水土的集约化治理及动态水资源的可持续开发利用。
背景技术：
原有淤滩坝地工程技术的引洪淤漫基本工作原理是利用格堰蓄水和退水口一定高程拦蓄沉淀土层和排水，利用滚坝壅高河槽水位，通过闸门将洪水输入格堰。格堰由顺水石坝、闸门、横沙堰(兼设退水口)等组成。闸门和退水口泄水断面长度大体一致，以2——4米为多。顺水石坝和闸门兼顾导流防洪。防洪和泄水工程依赖水泥浆“粘合”石料，退水口跌水部位设置浆砌护坦。少数鱼翅采用铁丝网包石料结构。闸门启闭需要人工操作，其工程技术虽然采用现代的浆砌水工结构，因其结构僵化和成本巨大，导致原理应用浮浅，性能相互脱节，实用顾此失彼，建设与投资的矛盾突出，很难适应流场环境和时空的剧烈变化，仍然沿袭古老的以疏浚为主的传统性工程模式。为下降工程成本，采取大量缩小闸门和格堰泄水断面的节资措施，不但增大了水力机械能和破坏性，而且严重丧失淤漫机率，从量变引起质变的观点来分析，因格堰的利洪能量比率和调容能力微乎其微，导致堵疏割裂。由其落后的技术特征所决定，山区丘陵区利用洪水开发、改造土地和普遍灌溉长期得不到有效解决，水土肥沙资源既不能就地拦蓄利用，而使之分布在广阔的流域面上，又白白流失和集结汇合于下游，给国民生存和生产造成严重灾害和重大隐患，诸多可资利用的自然规律难以充分和同步利用，工程措施实施中存在的艰巨性、狭隘性、长期性和反复性一直困扰着水土治理生产力水平的快速提高，新中国成立后，历经五十年的持续大力投入、全民动员和艰苦卓绝奋斗，虽然取得有史以来的伟大治理成效，尚未从根本上解决问题，总体治理任务更为繁重。目前，全国每年新增水土流失面积1万平方公里。全国的水土流失面积已占到国土面积的3 8％，有些省份高达46％——86％，亟待治理的占60％，有220万平方公里。有关资料显示，日益严重的水土流失已成为生态走向危机的主要祸源之一；水土流失主要来自坡耕地过量垦用和植被破坏；随着退耕还林的大规模实施，大量荒弃滩沟急待开发利用，以替代坡耕地，按背景技术口径统计，仅黄土高原和东北黑土区就有1590万亩。
发明内容
本发明的目的是针对原有技术中存在的泄水防洪水泥浆砌水工结构对所用石料和砂子的质量、体积要求严格、采料和用水受自然条件的严格和绝对限制、水泥用量多且单价高、挖底建基艰巨、操作程序复杂、有的区域需要排水、施工运料任务大且遇有不可克服的困难，框架应用死板单一、性能顾此失彼、成本巨大，效益低下等弊病，所提供的一种措施、性能、适用时空、经济生态效益相复合的淤滩坝地新型工程方法。
为实现所述目的，本发明既借鉴和遵循原有淤滩坝地工程技术建筑泄水跌水护坦及引洪淤漫的基本工作原理，又克服其在原理应用方面存在的种种偏见和缺陷，通过淤滩坝地这一形式和“复合式”技术这一载体，全方位多层次延伸工作性能，引发八项效益取得新突破和同步大幅度翻番。其综合突破归纳起来，在于一个抛弃、六个开辟和五个改变，即抛弃了原有技术通用的水泥浆“粘合”石料的“僵化”性水工结构。开辟了动静结合，以变应变、形式多样的物化组合水工结构；开辟了工程材料替代法；开辟了设备法；开辟了省略顺水堰的全封闭或半封闭蓄土排水或泄洪的特别功能开发技术；开辟了水力机械消能与流量消能、流场采物消能相结合的水力消能实用方法；开辟了以复合为手段的一整套水土治理和可持续开发利用动态水资源的工程技术体系。导致工程框架应用可由限小口引洪退水改变为大断面引洪泄水；可由单一性的纵向导流防洪改变为纵横结合以横向为主的导流防洪；可由堵疏割裂改变为堵疏蓄排兼顾；可由疏浚为主改变为以堵蓄为主；可由人工辅助枢纽调容改变为全自动调容。设计施工因地制宜，就地取材，因陋就简，辩证施治。在结构和框架的技术参数应用上，既提出常规性应用的公式和标准，又可依法按比率调节，以适应不同工程标的和自然特征多样化的需要。
本发明工程由框架和水工结构组成，在其新开发土地中，常规性应用的框架构思和技术参数是通过以下方法来实现的即工程以二十年一遇洪峰流量(为计算方便，流速均以每秒1米计)和滩面宽度为基本依据，予留河槽宽度，其余则为开发利用宽度，河槽宽度以洪水流量除以洪水高程之商数，等量确定，河槽洪水高程以横堰退水断面高程减去10厘米以上，等量确定，一般为60厘米以下。
引洪流量由标准引洪量和机动调节量两部分组成。标准引洪量的计算，以同一工程最短一道横堰的退水高程达10厘米为标准退水高程。标准退水高程乘以退水断面长度，即为标准引洪量。标准引洪量除以引洪口标准进水高程，即为引洪口长度。引洪口标准进水高程以横堰标准退水高程的六倍以上来确定，一般为60厘米以上。引洪口标准进水高程加引洪口沉砂堰高程，即为滚坝泄水断面高程。沉砂堰高程一般为30厘米左右。滚坝泄水断面长度加边墩长度，即为应留河槽宽度。引洪口长度应占滚坝泄水断面长度的三分之二。各道横堰的间隔距离以格堰蓄水回水线长度的2倍以上定位。
根据以上技术参数应用规律，滚坝以上横堰边墩及堤堰高程，应达到二十年一遇河槽洪水高程的3倍，实达1.8米以上，以应付近年内的突发洪峰。滚坝下游的横堰边墩和顺水堰高程，应达到二十年一遇河槽洪水高程的2倍，实达1.2米以上。淤漫达标后，闸式滚坝应予拆除，待河槽刷深1.2米时，构建长期性的水泥浇铸滚坝闸架和护坦，控制河槽深度。并比二十年一遇再提高可通洪高程2倍，使河槽总计通洪能力达到二十年一遇的4.5倍以上。加之地床分流调容和滚坝下游还要继续刷深河槽，使所有配套工程满足百年不遇特大洪峰的通洪排泄和防汛安全需要。
本发明的水工结构包括蓄土退水横堰(含边墩)、横堰鱼翅、顺水堰、引洪口(兼设沉砂堰)、拦洪滚坝(兼设排砂口)五大部分，其技术构思和参数应用是通过以下方法来实现的1、横堰结构及其技术参数。
横堰与预留河槽方向呈直角，横堰两端要建边墩，河床一端的边墩长度达10米以上，另一端长为2米，其余中间部分全部为退水断面。退水断面高程以土地淤到即定高程等量确定，一般达70厘米以上，边墩高于退水断面50厘米，一般达1.2米以上。横堰的顶宽一般达80厘米，底宽为自身高度的2倍加收顶宽度，一般为2米以上。
横堰由主体和护坦组成。主体采用壁坎堰、沙土堰和夹层尼纶布相结合的结构。护坦采用长幅新尼纶布。构筑方法和技术参数是(1)起垄沙土堰。由退水方起垄沙土堰(含边墩)，全线笔直，顶部水平，超过成型堰子的高程，退水方坡度的壁坎基础部位应提高沙土密度。
(2)铺设尼纶布护坦和夹层尼纶布。用铲车将横堰跌水部位的地床全线理平，把沙堰底塄线外40厘米宽度内的地床铲为内低外高形状，倾斜值为6厘米，(壁坎宽度的1∶0.15)。把护坦范围内地床上的石头耙掉。在跌水部位全线铺设尼纶布护坦，宽为1.5米，长度不够时，接缝处的两块尼纶布迭压20厘米。在沙堰底塄线以上的坡面上铺设夹层尼纶布，采用剪开的旧尼纶袋，所有接缝边沿互相迭压10厘米。
(3)构筑泄水壁坎。A、用石头构筑。河槽中长15-30厘米的石头均可使用。边塄不整齐的石料采用立斜垛法，长短互相穿插，上下层倾斜度全线相反。整齐的石料全部采用平垛法。B、石料之长度即为壁坎之宽度，单层构筑加高。第一层壁坎压住尼纶布护坦40厘米，应采用较宽而薄的片石，以加宽外漏坎肩，减小水流落差，尽量使水流在石料坎肩上转变为顺流。C、各层全线水平，退水边沿整齐，起到均匀分布泄水的作用。D、各层错压勾缝，并向内收缩7厘米(约石料长度的四分之一，并使最短石料覆压半数以上)，形成台阶状，起到逐级歧解泄水落差的消能作用。E、最关键的机理是，各层的外沿水平线要比内沿水平线挑高5厘米(壁坎宽度的1∶0.15)，与河床坡度形成反倾斜状，使下层对上层构成杠杆式支撬力、三角形固定力和阻滞力，使坎肩对泄水构成重迭性反弹掺气的消能效果。F、随着壁坎的逐层加高，随时拉起夹层布。夹层布外侧石料不足的毛碴和空隙以及上一层收缩的基础部位要充填碎石，内侧的空隙用沙土充填平整，直至把夹层布延伸并反拆覆盖于壁坎顶部的倾斜面上。最后将沙土堰与壁坎外边沿持平。
(4)构筑边墩壁坎。边墩壁坎与泄水断面壁坎应逐层同步构筑，边墩壁坎采用长35厘米左右的石料，全线平垛，机理与泄水壁坎相同。格堰内边墩泄水口的堵头采用长40厘米以上的石料和纵横双向倾斜的平垛法。顺水堰外边墩的三断面都用壁坎围住沙土堰。
(5)土地使用时，横堰泄水断面要保持高于淤漫土地5厘米以下、予备加厚溢肥。
这一物化组合泄水横堰，使整体性壁坎倒侧卧于地床和沙堰之间。壁坎之蹬、靠、压、拗、拉、阻、挤、剪等力点力面交织并用，形成有机整体。壁坎力向与水压水流力向构成鼎立对抗之势能，沙土堰发挥中介平衡之作用。渗水过水后，合力进一步提高，结构越发紧密牢固，可微变而不可冲毁。
2、鱼翅结构及其技术参数。
河床一侧每道横堰的边墩端头都要构建鱼翅。鱼翅由主体和护坦组成。
鱼翅主体采用边墩连贯式结构，即在边墩单层壁坎中层层夹压铁丝网，利用铁丝网的作用，把三个断面的壁坎和壁坎内的沙土堰结合起来。然后，把壁坎三壁面的网边上下串接起来，成为整体结构。各层的铁丝网宽为1米，长度为边墩壁坎层层收缩后的宽度加6厘米。所加6厘米，供串接上下网边使用。
鱼翅护坦有铁丝网包单层石料和水泥予制片并串两种结构。
铁丝网包单层石料的注意事项是①上下两层网为整体连片结构。以河床一侧的护坦边界为对折线，第一排石头铺好后，把上层网以对折线反拉回来。②主体三断面的底层网边要拉起30厘米，其中超高于内装石料5厘米。③边铺石料边将上下网均匀点状串接，防止内装石头移动失控。④护坦的面积和形状是，边墩背流方底坡线外为长3米，宽2米，边墩向流方底坡线外长3米，宽1米，鱼翅端头前方为长4米(其中准予沉降3.2米)，宽为边墩背流方和向流方护坦的宽度尺寸加边墩鱼翅的底宽尺寸，一般为5.5米以上。
水泥予制片并串护坦的注意事项是用模具浇铸八边形予制片，一个大面宽40厘米，另一个大面宽38厘米，厚为12厘米。其中四条对边长于另四条对边，短边长度为12厘米。予制片内夹直径12毫米呈十字交叉并与圆圈拉肋捆绑固定的罗纹纲筋2根，头部弯成小环，从予制片短边的正中点伸出。现场并串时，四个小环凑到一起，予制片的大面临地床，各块留缝2厘米，为沉降变异留有活动余地。先从鱼翅主体和边墩底坡线开始铺设，向外围发展，边铺边用双股8号铁丝将小环串接起来，使整体性护坦形成龟背状。鱼翅亦可采用特加石料主体式或护坦延伸覆盖边墩式两种结构。
这类自动沉降护坦采用于鱼翅散水部位，在水流的渗透下，护坦与地床之间产生真空吸附作用，泥沙充填衔接空隙。整体面积较大，力点力面互相攀拉。当惯性水流将护坦边沿、特别是鱼翅端头的护坦边界以外的河床沙土输移排走后，地床形成下陷断面，护坦失去支撑力面，由于比重很大，必然就地紧随直垂自动沉降，寻求新的支撑力点力面，逼使护坦底部的塌累地床形成一定坡度，沉降部位护坦的弯曲变异缝隙之间的沙土随之挤出，沉降自如。随着河床有节奏的逐步刷深，护坦交替沉降运行，及时地跟踪监视洪水活动和地床变异，自行进行处置，始终紧贴和覆盖下陷断面。当河槽达到一定落差终点时，就不会继续刷深了，护坦也稳住不动了。
3、顺水堰的结构及其技术参数。
顺水堰建在河槽一侧边墩的偏中线上。除顺水堰自身的底塄线宽度外，堰内留边墩2米，堰外留边墩3米以上，高度同边墩一致，实达1.2米以上。顶部宽度达到1.5米，底部宽度为自身高度的2.5倍加收顶尺寸，一般达4.5米以上。边墩壁坎的纵向断面，要预先夹压一层尼纶布，超出壁坎顶部40厘米，并夹压在顺水沙堰的中线内。
4、引洪口的结构及其技术参数。
引洪口建在淤漫地上游第一个格堰之间，与顺水堰呈一条直线。引洪口两端设边墩，其中第一道横堰的边墩可替代引洪口的一个边墩，另一个边墩特加构筑。横堰间距与引洪口长度大体相等时，可用第二道横堰边墩替代引洪口特设边墩，并以引洪口标准长度作为相邻两道横堰的间隔尺寸。引洪口边墩的两端壁坎中，要层层夹压铁丝网，利用铁丝网的作用，把外围壁坎同内部的沙土结合起来。各层铁丝网宽为1米，长度即为边墩壁坎层层收缩后的宽度尺寸加6厘米(两断面各增3厘米)，然后把三断面的网边上下串接起来。
沉砂堰建在引洪口相邻两个边墩的中线上。沉砂堰由主体和护坦组成，随地床坡度直线构建。主体高为30厘米，宽为50厘米，结构为壁坎堰。先在退水方全线构建一层20厘米高、30厘米宽的石料，倒倾斜度为20度。再用50厘米长的石料倾斜覆压于第一层石料上，倒倾斜度为30度，向向流方收缩15厘米，超高于第一层石料的退水边沿10厘米。壁坎的向流方堆压碎石，与壁坎顶部持平。退水边沿两层石料之间的三角空隙充填小片石。护坦采用4米宽的整幅新尼纶布，其中一条长边夹压于沉砂堰主体的底部40厘米，两个短边用尼纶沙袋全线覆压。
5、拦洪滚坝的结构及其技术参数。
拦洪滚坝设在引洪口靠下游一道横堰边墩的河床中，与横堰呈一条直线或平行直线。距鱼翅主体2米处的滚坝上留排砂口。排砂口长度一般占滚坝泄水断面长度的3％以下，低于沉砂堰40厘米，并视粗砂量多寡，机动调节其长度和深度。
拦洪滚坝采用闸式设备，由闸架、护坦和闸片组成。
闸架采用木椽三角捆绑结构。平衡杠长4米，小头直径8厘米。与平衡杠端头连接的闸腿长2米，另一根长1.5米，小头直径7厘米。闸腿呈等腰人字形，用双股8号铁丝拧绑于平衡杠大头一端，顶部内夹角为50度。闸架木料可用沥清泡面。亦可焊制槽钢三角闸架，把平衡杠和立桩固定于钢槽中。
现场安装时，闸架间距以1米为宜。平衡杠的小头置于向流方，开沟埋入地床中，沟为1∶0.12的倒斜坡度，闸腿一端覆沟5厘米，平衡杠小头一端覆沟53厘米，土层下面预先覆压一个尼纶沙袋。横堰边墩可替代滚坝的一个边墩，另一个边墩可加高闸架两个间隔距离的闸片高程。
闸片采用直径6厘米木杆并串，大小头交替排列。在木杆两头部各打眼一个，用8号铁丝穿入孔眼中，铁丝的一头与木杆拧死，另一头长出一米以上，同闸架顶部随机固定。闸片长度为闸架的两个间隔距离加30厘米，一般为2.3米，宽度可随机增减。排砂口底部设木杆并串坎槛。
护坦宽度以最大泄水高程的4倍以上来确定，使落差泄水在护坦内转变为平面顺流，一般达3米以上。护坦采用塑胶片并串结构。材料有废弃鞋底、皮溜子、胶轮胎等。并串方法是，将塑胶鞋底以长度排列，其中一行的中线正好对住相邻两行的对并缝。用模具在鞋底四周画眼打眼若干，用铁丝穿孔并串，成为一组护坦。每组护坦面积为3乘2米。采用皮溜子和胶轮胎时，尽量利用原有长度和宽度，各行宽度不强求一律，但同一行的宽度应予一致。亦可采用十字型排列并串。现场应用时，将各组护坦再续接起来，固定于闸架腿和闸片上。
现对本发明(以下称为复合式)和原有技术(以下称为常规法)的工程效益作出以下分析1、成本分析成本基数分析常规法成本基数分析如下①顺水浆砌防洪坝坝高4米(其中挖底建基2.5米，出地1.5米)，底宽1.3米，顶宽70厘米。每延长米石方4立米，每方价100元，计400元。挖底排水30元，每延长米合计430元。
②4×3米三孔闸门一个，石方25立米，计2500元，闸片和启降等1000元，每个闸门3500元。
③4×1.5米退水口(其中退水断面高70厘米)，每个石方10立米，计1000元。
④横沙堰高1.5米，每延长米土方5立米，每方2元，每延长米合计10元。
⑤滚坝每延长米石方10立米，计1000元。挖底10元，每延长米合计1010元。
⑥管理启闭闸等淤漫事宜，每亩30元。
复合式成本基数分析如下(1)横堰横堰退水断面壁坎石料每延长米0.3×0.7×1＝0.21立米，每方石料15元，计3.15元。每方石料工时费25元，计5.25元。沙堰每延长米土方(0.5+1.7)×0.7×1÷2＝0.7立米，每方2元，计1.4元。护坦新尼纶布宽1.5米，每延长米计1.5元。夹层旧尼纶布，每延长米0.3元。每延长米退水堰合计11.6元。
边墩壁坎每延长米0.35×1.2×1＝0.42立米，每方石头15元，计6.3元。工时费每方25元，计10.5元。夹层尼纶布0.5元。每延长米壁坎计17.3元。
边墩沙堰每延长米(0.5+2.3)×1.2÷2＝1.4立方米，每方2元，每延长米计2.8元。
边墩护坦布每延长米1.5平米，计1.5元。
(2)鱼翅。
边墩连贯式主体铁丝网及串接网边铁丝，每层平均长1.6米，宽1米，每层1.6平方，予计7层，合10平方米，每平方1.3公斤，合13公斤，每公斤4元，每个鱼翅主体铁丝52元。编网10平方米，每平方工时费0.25元，计2.5元。每个鱼翅主体55元。
铁丝网包石料护坦(4×5.5)+(3×2)+(3×1)＝31平方米，厚度20厘米，拆石料6立方米，每方石料15元，计90元。装网工时费每方25元，计150元。铁丝网材料每平米双层网及串接网边2.4公斤，合80公斤，每公斤4元，计320元。编网每平米双层0.5元，计16元。每个护坦计566元(每平方均18.3元)。
每个鱼翅主体及护坦合计621元。
(3)顺水堰。
土方(1.5+4.5)×1.2×1÷2＝3.6立方米，每方2元，每延长米合计7.2元。
(4)引洪口。
特设边墩长10米，底宽3.6米，顶宽80厘米，高1.8米。四周壁坎周长25米，高1.8米，宽35厘米，合石料16立方米，每方15元，计240元。垛石工时费每方25元，计400元。沙堰土方(0.3+2.9)×1.8÷2×9＝26立方米，每方2元，计52元。壁坎两端头夹压铁丝网预计10层，每层3.2平方米，每平方1.3公斤，合41.6公斤，每公斤4元，计166元。编网32平方米，每平方工费0.25元，计8元。壁坎四周夹层尼纶布45平方米，每平方旧尼纶袋0.2元，计9元。特设边墩主体计875元。铁丝网包石料护坦(6.6×4)+(3×2)+(3×1)＝35平方米，每平方18.3元，计640元。特设边墩和鱼翅计1515元。
沉砂堰主体每延长米石料0.5×0.3＝0.15立方米，每方15元，计2.25元。垛石料工时费每方25元，计3.75元。主体每延长米计6元。尼纶布护坦每延长米4平方，每平方1元，计4元。每延长米沉砂堰计10元。护坦两短边覆压尼纶沙土袋40个，每个综合费0.5元，计20元。
(5)第一道横堰。
横堰高1.8米，收顶宽1.5米，铺底宽6米。
边墩兼鱼翅主体三断面壁坎10+6+2＝18米，每延长米石料(0.35×1.8×1)＝0.63立方米，共11立米，每方石料及工时费40元，计440元。壁坎夹层尼纶布共32平方米，每平米0.2元，计6元。边墩端头兼顾鱼翅主体夹压铁丝网，每层3.1×1＝3.1平方米，予计10层，合31平方米，含串接网边，每平方用铁丝1.3公斤，合40公斤，每公斤4元，计160元。编网每平方0.25元，计8元。边墩及鱼翅主体计614元。鱼翅护坦(4×6)+(3×2)+(3×1)＝33平方米，每平方18.3元，计604元。边墩鱼翅合计1218元。
每延长米沙堰(1.5+6)×1.8×1÷2＝6.8立方米，每方2元，每延长米计13.6元。
(6)滚坝。
每组闸架平衡杠1根，30元，闸腿2根20元，铁丝及绑费7元，计57元。塑胶片护坦每组3×2＝6平方米，预计60元。木杆并串闸片，每组高程90厘米，长2.3米，用木杆10根，每根10元，计100元，闸片并串铁丝4米，每米0.09公斤，合0.36公斤，计1.44元。并串工时费3元。每组闸片104元。现场安装每延长米10元。闸架间距以1米计，平均每延长米配套闸坝计199元，重复利用以10次计，每次平均折旧费20元。
工程成本实例分析如开发一块长1000米，宽413米，新增土地620亩，设横堰15道，河槽宽102米的工程。以同一面积，同一物价及可比性工程件数计算。
常规法成本实例分析如下(1)顺水防洪坝1000米，减闸门6米，等于994米，每延长米430元，计427420元。
(2)4×3米三孔闸门一个，计3500元。
(3)4×1.5米退水口14个，每个1000元，计14000元。
(4)横沙堰15条。每条413米，减去水口14个，每个6米，等于6116米，每延长米10元，计61160元。
(5)滚坝102米，每米1010元，计103020元。
(6)管理淤漫620亩，每亩30元，计18600元。
以上合计606100元，亩均945元。
复合式成本实例分析如下(1)退水横堰退水断面，每道长400米，共14道，总长5600米，每米11.6元，计64960元。边墩壁坎每道堰子周长2+(10+2+3)＝17米，14道堰子共238米，每米17.3元，计4117元。边墩沙堰每道横堰2+(2+5+3)＝12米，14道横堰共168米，每米2.8元，计448元。边墩尼纶布护坦每道横堰9米，14道堰子共126米，每延长米1.5元，计189元。
退水横堰合计69714元。
(2)鱼翅边墩连贯式鱼翅，每道退水横堰一个，共计14个，每个621元，合计8694元。
(3)顺水堰1000米减去引洪口67米及15道边墩23米，等于910米，每米7.2元，合计6552元。
(4)引洪口特设边墩及鱼翅1515元。沉砂堰长67米，每米10元，计670元。尼纶布护坦两个短边覆压尼纶沙土袋20元。引洪口合计2205元。(本例设计本应省略特设边墩)(5)第一道横堰边墩鱼翅1218元。砂土堰413米，每米13.6元，计5617元。合计6835元。
(6)闸式滚坝102米，每米折旧费20元，合计2040元。
以上总计费用96090元，亩均成本155元。比常规法945元降低790元，亩均降率83％。
其次，径流面造地，防洪设施不可缺少，利用面积越窄小，亩均成本将按比例翻番攀升。如开发一块可利用宽度为10米，长667米，新增土地10亩的窄沟工程，常规法需建顺水防洪坝667米。虽然径流洪水较小，但因坡度增大，河槽刷底更为强劲，石方总量并不能减少，横堰距离也需缩小。光防洪坝亩均费用26680元(每延长米以400元计算)，加上其它淤漫配套设施，亩均成本最少在27000元以上。同宽滩面工程亩均945元平拉起来，亩均成本为13972元。
复合式综合应用省略顺水堰的优选方式，开发这同一窄面工程，亩均成本在500元以下。同宽滩面工程均拉起来，亩均成本为330元，比常规法下降13642元，下降率为97％。
从成本回收速度来分析，因复合式能够广泛实施洪浇和清浇，将大幅度提高农作物产量和产值。每茬田亩产值以500元计算，除去农业成本170元，一茬田的地方，平均一年收回成本，两茬田的地方，平均半年收回成本。就以同样利润算，常规法收回成本，一茬田的区域需42年，两茬田区域需21年。
2、淤漫效率及其对洪枯变化规律应用的分析若开发一块长1000米，宽413米，新增面积620亩，设15道横堰的较大滩地。如予留河槽102米，其中滚坝泄水断面长100米，二十年一遇洪峰为60立米每秒，洪水挟泥沙率为40％，粗砂率为10％。对常规法和复合式分别作出以下淤漫效率及其利洪能量实例分析常规法工程以闸门、退水口各长4米，滚坝高程为90厘米，沉砂堰高30厘米，闸门优先进水高程达60厘米计算，每秒可进水2.4立米。其余57.6立米将从滚坝和闸门分流，分流断面总长104米，平均每米分流0.55立米每秒，枢纽分流高程达55厘米，即滚坝泄水高程达55厘米，闸门和退水口的泄水高程分别总达115厘米。可多分流入堰2.2立米每秒，总计入堰4.6立米每秒，除去排走粗秒10％，入堰洪水挟土率为30％，每秒入堰土方可达1.38立方米，可淤50厘米高程的土地2.76平方米，每小时可淤地8936平方米，把这620亩土地全部淤完，需46小时(按分析、常规法成本核算中的格堰高程已与水位相差35厘米)。山区引洪淤漫主要利用阵强雨水流，具有量大、时间短暂和次数较少的特点，在径流洪水量小以及洪水次数少的情况下，将成为隔年度淤漫达标工程，甚至需要隔几个年度才能淤漫达标。
引洪淤漫上述同一条件的滩地，复合式采用有关框架应用的技术参数，滚坝泄水断面长为100米，高90厘米，横堰退水断面长为400米，引洪口长度为67米，沉砂堰高30厘米。横堰标准退水高程以10厘米定量，标准引洪量可达40立米每秒，引洪口标准进水高程达60厘米。其余20立米每秒将从滚坝和引洪口分流，分流断面总长167米，每米平均分流0.12立米每秒，即从滚坝排泄12立米每秒，排泄高程达12厘米。引洪口可多调节分流8立米每秒，引洪口增高进水12厘米，总达72厘米。横堰增高退水2厘米，总达12厘米。总计入洪为48立米每秒，除去排走粗砂10％，入堰洪水挟土率为30％，每秒可入堰土方14.4立米，可淤50厘米高程的土地28.8平方米，每小时可淤地103680平方米，把这620亩土地全部淤完，仅用4小时。比常规法提高淤漫效率9倍。在径流洪水达不到标准引洪流量时，洪水将全部利用。
当径流洪水比二十年一遇增容两倍时，河槽通洪高程达1.8米，增容洪水120立米每秒。常规法工程的枢纽分流高程将又提高115厘米，加上原有基数，滚坝泄水高程达到1.7米，闸门和横堰退水口的水流高程分别总达2.3米，再加上泄水断面的高程数，闸门蓄水高程实达2.6米，格堰蓄水高程实达3米。在这种情况下，前述成本核算中的常规法格堰工程更加不能适应。要想适应和利用这些增容洪水，需相应设计，必须成数倍提高格堰配套工程的高程、宽度和成本。如仅把滚坝放低，或用闸门控制流量，不但淤漫效率更低了，而且其预算工程仍不能与流量相适应。
在径流洪水比二十年一遇增容两倍的情况下，复合式工程再提高分流高程72厘米，滚坝泄水高程总达84厘米。比二十年一遇多分流入堰48立米每秒，总达96立米每秒。引洪口进水高程总达1.44米，横堰退水高程总达24厘米。成本分析中的各配套工程仍然适应需要，将把淤漫效率缩减到2小时。
在引洪淤漫中，以上比二十年一遇增容洪水2倍的分析情况一般不可能发生，但非绝对不会遇到，尤其是在常期性的安全防汛中，增容洪水甚至会更大。
3、防汛安全分析常规法工程，导流护地虽然采用浆砌结构，但原理欠佳，貌似坚固，防洪功能脆弱。由于普遍建设是大势所趋，投资总量浩大，而资金严重短缺，导致工程成本预算不切实际，只顾眼前成绩，顾不及长远利益，防洪周期的予定设计标准放的很低，挖底建基远远达不到有效防洪的深度标准，甚至全部或大量采用沙堰来替代浆砌防洪坝。在累次洪水的冲刷下，狭溢口等要害部位的防洪坝抽底成批倒塌成为普遍现象，沙土结构见水就垮。一旦过量洪水从大坝塌方的豁口溢入地床，倾刻越过横沙堰顶，全面毁坏土地。特别是遇有周期性特大洪峰到来，往往造成大范围的毁灭性灾害。
前述成本分析中对常规法工程适应洪枯变化的高程和下刷河槽度的核算标准也定的较低，所以，从长远安全防汛这一点来分析，两法的设计标准并未建立在同一基点上，内中差异，本文有关文目中已有表述。
根据前述有关多层面剖析，复合式工程虽然成本很低，但机理完善，水工结构可与洪枯变化、水力机械能变化、流场变化随机相适应，主客体相符。只要进行及时的安全检查和简易维修，长期杜绝水毁。安全检修的重点对象是鱼翅护坦，铁丝网包石料护坦的铁质材料，寿命一般达10年左右，彻底更新时，石料仍可使用，发现面积不够时，可随时续接。水泥予制片并串护坦，造价较高，寿命也较长。边墩鱼翅为固定建筑，水侵机机率小，适应时间更长。横堰尼纶布护坦，在顺流的连续压迫下，保持平展状态，在淤漫本堰过程中即被漫入土层中，据悉，只要覆盖于土层中，虽受微生物的慢性侵蚀，也有30年的使用寿命。加之在顺水堰上和鱼翅边墩的滞流区间植树造林，受到边墩的有效保护，有种必活，几年时间就可郁郁成林，实现河岸林带创收化，起到互保联防作用，农民何乐而不为。尤其是从源头上迅速形成连片开发和规模性利用动态水资源的治理效应后，将全面削减雨季洪峰。所以，时间越长，越是高枕无忧。
4、面积利用分析常规法成本巨大，从总局上制约了工程的广泛实施。水工结构僵化，框架呆板单一，性能残缺不全，更影响面积的充分利用。一是开发沟壑源头窄面土地时，顺水防洪坝无法摆布，得不偿失，误导人们产生窄小面积无利用价值之偏见，从而历来无人问津，严重影响生态治本功能。二是格堰调容性能微弱，决定了河槽必须留得宽大，影响面积利用。三是无石料和无施工用水区域不能就地取材，阻止施工。四是不具备半封闭和全封闭排水蓄土性能，难以将纯土区、历史性淤积区、风化岩区的突高土塄输平及利用，难以把旱垣地的切割沟壕利用或逐步恢复起来，难以采用上游人为水力输土而淤漫其下游的土地。五是淤漫工程遍及较宽的滩面，但受财力制约，相当数量的水工设施互不配套，虽有格堰，长期荒芜。符合引洪淤漫技术标准的大滩面重点工程，若干年内不能淤漫达标。六是一旦水毁，土地不能使用。七是农建与种植的时空矛盾难以解决，影响连片开发和持续改造。八是堤堰宽大，或为浆砌结构，限制了创收价值。九是拉土垫地，远程输土更为困难。十是已有的闸谷坊一类办法，无安全排水功能，大多数坍塌。新推出的拦沙淤地坝，虽然构建机理比较科学，但是亩均成本惊人，拦沙与农用抵触，适用自然条件局限，潜在险患和维护工作量也较大。
复合式克服以上种种弊端，突破各种自然条件的限制，将最大限度地开发利用国土资源，使洪淤耕地大量下滩、进沟、入掌、上垣，大规模连片，基本不留死角面。在普治一遍的基础上，水土资源可广泛持续利用，又能再度缩减下游河道宽度，易于加宽利用面积。利用水力远程输土规律，可将平川地区的水渍地、盐碱地、薄土层地、沙化地都改造成为优质农田。可洪淤耕地的综合指数可达常规法的九倍以上。
5、土地质量分析沉砂、排砂技术已经应用，在实际施工中往往应用不力，淤漫土地沙化严重。拉土垫地是全国最为普遍应用的农建方法，在就近采土的条件下，每垫一亩30厘米高程的土地就需800元以上，土层沉实后，只能实达25厘米以下。因投入大，寸土难移，相当数量的拉土垫地高程在15厘米以下。
复合式全部采取洪水淤漫，土层厚足，采用良好的沉砂、排砂措施，防止粗砂越入格堰，土粒比较细腻。充分利用第一场洪水，土质肥沃。采用持续的加厚和洪浇，胜于人工施肥，庄稼根系发达，转变为有机质，有机质函盖全部新增土层。适应各种机械作业，利于农业结构调整。既下降农业成本，又提高农业产值，将比原有不同等级的旱滩地和旱垣地提高农业利润1倍以上，比坡梁地提高利润10倍以上。
6、无石料和无施工用水区域开发分析无石料和无施工用水区域，常规法将失去施工的基本条件。
复合式采用工程材料替代法，迎刃而解。
7、灌溉分析山区中小流域的坝地，受天然河道拐弯和支流汇合的影响，大多数连片率不高，面积不大，造成常规法灌溉设施成本巨大，难以配套。原有浇灌渠首，淤积破坏严重，往往弃之不用。原有旱平地和旱垣地，起伏不平，没有退水设施，失去浇灌条件。因此，山区普遍有水不得其用，洪浇更为罕见。
复合式淤漫达标后，在河槽固定水泥浇铸人字滚坝闸架和护坦以及应用滚坝设备法，需要利洪浇灌时，将木杆并串闸片随时安装于闸架上，加厚溢肥和灌溉非常简易。为了保障庄稼正常生长和增产，闸片可分为上下两层，将上层闸片反挂于闸架顶部，压缩下层闸片的高程，视洪水量及其标准需要量，随机放下上层的全部或部分闸片，并与下层闸片衔接。为了保障操作安全，闸架顶部可全线固定木杆，作为攀拉扶手。利用清水浇灌时，可将整片尼纶布覆盖于闸片面部，在下边沿和接缝处覆压尼纶沙袋。其次，复合式淤漫土地，适浇坡度自然，退水全线畅通，平衡利水，具有缓冲功能。采取移梁扩平和逼河改道措施，易把支流冲积扇等区域的高吊土地转移到有常流水源的主干径流面上。通过综合措施的实施，可推行“满面速灌法”，把所治理面积都转变为有效灌溉面积，把洪水、常流水、消冰水、融雪水、透流水等水源都转变为农业用水，把水土肥砂石分类采选利用，特别是下游区域可把上游区域的局部性阵强雨水流全部利用。
8、生态社会效益分析因复合式开发改造功能可覆盖5度以下的流域面积，并全部为可利用动态和有静态水源条件的规模性有效灌溉土地，欲可用于梯田埂堰的防水蚀和雨水就地吸收利用。导致口粮田过剩，可拿出总量的一半以上来发展植被。通过“先主干后支流，先沟口后沟掌，先沟面后坡面，先平水土后搞绿化，宜封(封沟、封堰)则封，宜林则林，宜草则草，宜沼则沼，宜生长和需要什么就培育什么”的有序实施，可把窄沟、沟掌、岸畔、泉周、溪旁、第一二道及未道格堰，地下水位线较高，离村最近的开发土地迅速建设成优质草场、沼泽湿地和树灌乔及水源涵养林基地。选采籽状和串根的优良品种，不仅点穴成苗，生长茂盛，而且自发向两翼和山坡漫延。沟掌和缓坡面等高线以下及梯田大部工程化和半数以上绿化后，将逢雨蓄水，逢流利用，逢植被(含庄稼)而纳吐代谢，广泛扩大拦蓄能量，平衡储蓄水源，调节水旱不匀，延长透流过程，改善地域气候，增加降雨机率。从而，可为日后的山坡还林(草)提高成活率，可涵养常流水源，可提供速成木材，可把舍饲圈养畜禽业推向产业化，可增加有机肥源，可多产绿色食品，可加速治理实力，可应对入世后的粮贱肉贵的挑战。使生态建设、生态安全、生态利用从各个层面顺应自然规律，建设一处，巩固发展一处。通过以改善山区丘陵区水环境为中心的综合整治，改变过去建设速度落后于侵蚀破坏速度和年年大规模造林而存活率很低的被动局面，同时，杜绝工程建设的反复性，医治山区沟壑的切割创伤，削减大江大河洪峰，制止中下游河床持续抬高，延长湖库使用寿命，抵制水旱灾害的频仍侵袭，保护流域内各项公共设施的安全，力减多行业甚至全社会逼之无奈的涉洪性防治投入和巨大浪费。形成“沟滩工程打基础，坡面工程续后劲，工程措施打基础，植被措施续后劲，人为调节打基础，自然调节续后劲，取之于水土利用，还原于水源涵养”的标本皆治新格局和生态良性循环速成体系。尤其能够尽快改善黄土高原等水土流失严重地区的生态环境。如若把山水田林治理与修路同步规划实施，效益更加突出。
具体实施例方式
本发明多样化性能的同步复合应用是在掌握前述基本特征的基础上，通过以下优选方式来实现的1、工程材料替代法。
无石料区域，顺水堰内侧的横堰及谷坊、梯田、旱垣地等横向埂堰的壁坎石料可用尼纶沙土袋替代。顺水堰外边墩壁坎和网包护坦的所用石料，可用砖头替代。亦可采用水泥件衬砌或物化组合。
2、闸谷坊法径流面农田工程达标后，其沟掌都应续建谷坊。方法是①把沟掌全封闭起来，遇有较大洪峰时，溢满水流从堰顶排泄。因工程相对要高，沙土堰要逐层碾压，提高密度，为壁坎安全提供基础条件。
②封闭堰底部铺设瓷管等通道，延伸到堰内。瓷管入水口要构建垂直石头干垒通道，外围帮堆沙土。通道底部铺石头，顶部设虑网。卧管周围用尼纶沙土袋围护，踏实，防止不同物界渗漏。一般性蓄水从瓷管逐渐排出，以减少尼纶布护坦的过水次数和覆盖工作量。
③要选择狭溢口、拐弯处等有利地形，构建封闭堰。
④封闭堰高程达2米以上，垂直通道在80厘米以下。垂直通道淤平后，再行加高封闭堰和垂直通道，既可用于种树，又可用以蓄水。
⑤有条件的区域，可把谷坊蓄水引入周边梯田。
3、半封闭法径流两侧或一侧为沙土质坡地，可在径流中心面构建壁坎或闸式设备泄水横堰，省略顺水堰，使水流溢满横堰后，首先从高地鱼翅外的护坦口排泄，过量洪水从横堰顶部排泄。冲刷坡面的积土，达到移梁扩平、逼河改道、扩大平地连片面积的目的。
①设备法。即在开发面只构建末道横堰，横堰采用木椽闸架等成套设备，提高堰子和边墩高程。待原河槽淤积后，将闸式设备拆除，安装到上游一道横堰处。原闸架堰子处构建壁坎横堰，可省略大高程横沙堰的土方构建程序，减少壁坎和顺水沙堰的工程量。
②逐步扩平法。即构建若干道壁坎或闸式横堰，将移梁扩平的沙土输送到下游堰中，并逐步加长各道横堰，将河槽挤到山崖脚底或规划的界线处。
③鱼翅护坦最好采用塑胶并串结构。将各组护坦达压串接于泄水面、边墩顶部及三个坡面。向流方横边及相邻一个泄水纵边，要覆压尼纶沙袋，把护坦反折串边，包住沙袋，构成沉降重力。向流方的护坦泄水横边，要开沟埋入地床中，其三角部位要拉牵于上游的固定物桩上，使泄水护坦既不错位，又能沉降。纯土区施工，护坦底部夹压一层尼纶布。
④移梁护平达标后，构建长期性的配套工程。
4、临时全封闭法。
利用面积窄小的地片，可构建长期性的壁坎横堰，缩短边墩长度，省略顺水堰，并在鱼翅外予流河道构建临时性的闸式滚坝，滚坝略低于横堰泄水断面，滚坝上留排砂口。淤漫达标后，拆除闸式滚坝，可借助水流清理河槽的淤积物。
5、省略平基法。
复合式一律省略格堰平基程序，只将局部突高部位铲到地床的最低处。亦可随地床坡度构建护坦和横堰，为使护坦随地床沉降时形成的变异曲折线具有活动的机动余地，应利用地形特点和泄水护坦边沿输沙沉降的可变化几何形状，采用护坦迭压串接法，发挥鱼鳞式的特异功能，既紧贴和覆盖地床，又能机动伸缩。
6、回转退水法。
当最末一道横堰的退水面临村庄、公路和干流大跨距地塄等情况时，可将末道横堰全部封闭，建为沙土堰。在格堰顺水堰部位构建退水断面，让退水回转到本径流河槽中。末道横堰较长时，可在横堰内侧间隔构筑护墩，防止回转水流冲刷横堰的沙土。亦可用于分片调节利水量，适应不同农作物的结构安排和灌溉需要。
7、荒地与熟地交错穿插区持续改造法。
滩面、支流冲积扇区、旱垣地及其切割沟壕区等荒地与熟地交错穿插区，要把基本特征与特别功能开发技术结合起来，把持续改造与种植增收结合起来。要根据地形地物的不同特点，选择最佳方案，逐步加长横堰泄水断面的长度，扩张利洪能力。
一要利用原有等高耕作横向地塄及滩地横沙堰，改造为泄水结构。
二要把熟地统一种植高杆作物，利于连片退水和解除土层板结。
三要分口退水，尤先淤积等低面。
四要构筑必要的弯曲横堰，使格堰单位面积的淤积高程大体相同。
五要充填和冲刷有机结合，针对实施。
六要按照格堰的不同宽度，分类选择引洪口。
七要封沟闸壕，加高横堰边墩。上游堰子蓄粗砂，下游堰子蓄细土，底层利粗砂，顶层利细土。
8、限制河槽高程法。
即把水泥予制片并串等护坦铺设于河槽横断面，并设边墩。村庄密集的主干径流面上，最好在河槽刷深2米时加以限定。村庄间距大或大跨距高于径流面的支流面上，应提高河槽高程，扩大河槽等高面以上的利用面积，并为移梁扩平输土而创造条件。毛支流面限定河槽高程，最好采用壁坎变通应用法，把各道横堰向上游收缩，构建由四断面组合的壁坎结构溢洪道，壁坎底部夹压尼纶布，省略自动沉降护坦。亦可把上游径流洪水归入末道格堰，将末道格堰的退水口归入径流原址，出水口宽度应大于原径流口宽度，以减低水流高程。
9、简易测量法。
即把装满清水的2米长的塑胶透明细管置于横堰水平拉线的正中点，测出水平后而定线。亦可总体平衡，分段测量。测量和构建壁坎时，从最低处开始。
权利要求
原有淤滩坝地工程的基本工作原理是利用格堰蓄水和退水口一定高程拦蓄沉淀土层和排水，利用滚坝壅高河槽水位，通过闸门输入格堰。本发明既借鉴原有同类技术构建泄水护坦和淤漫的基本工作原理，又克服其原理应用方面存在的种种偏见和缺陷，通过淤滩坝地这一形式和“复合式”技术这一载体，大力延伸工作性能，引发八项效益取得新突破和同步大幅度翻番。其本质突破在于一个抛弃、六个开辟和五个改变。即抛弃了原有技术同用的水泥浆“粘合”石料的“僵化”性水工结构。开辟了动静结合、以变应变、形式多样的物化组合水工结构；开辟了工程材料替代法；开辟了设备法；开辟了省略顺水堰的全封闭或半封闭排水蓄土或泄洪的特别功能开发技术；开辟了水力机械消能与流量消能、流场采物消能相结合的水力消能实用方法；开辟了以“复合”为手段的一整套水土治理和可持续开发利用动态水资源的工程技术体系。导致框架应用可由限小口引洪退水改变为大断面引洪泄水；可由单一性的纵向导流防洪改变为纵横结合以横向为主的导流防洪；可由堵疏割裂改变为堵疏蓄排兼顾；可由疏浚为主改变为堵蓄为主；可由人工辅助枢纽调容改变为全自动调容。结构框架均可随机协调和变化、替代应用，既提出常规性应用的技术参数设计公式和标准，又可依法按比率调节，以适应自然特征多样化和不同工程标的之需要。其特征是1、一种利用水力机械消能与流量消能、流场采物消能相结合的具有大断面足高程泄水和导流防洪性能的水工横堰物化复合方法，所述流场采物消能，系指枢纽应用沉砂排砂机理，进入格堰的洪水不挟带粗砂、石头等磨擦力和切割力较强的物质；其本质特征在于利用力向势能、重力势能和水流切隔势能相结合的水力机械消能原理，将作用于剪切泄水和拦堵沙土堰的石料等横堰壁坎的外边沿逐层倾斜挑高自身宽度的1∶0.15，收缩自身宽度的1/4，单表加高，构成层层倒倾斜覆压的台阶状，使整体性壁坎倒侧卧于地床(包括横堰和鱼翅护坦)和沙堰(包括夹层布)之间。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于泄水断面壁坎所用石料，可以是长度为15-30厘米的小体积石头，在采料时无需考究其宽度、厚度和形状；石料之长度即为壁坎之宽度，长短穿插配用，使最短石料能够覆压其长度的半数以上，退水外沿全线整齐，各层错压勾缝；退水断面壁坎采用边棱不整齐的石料时，可采用立斜垛法，上下层倾斜度全线相反；格堰内边墩的泄水堵头可采用长40厘米以上的石料和纵横双向倾斜相结合的平垛法，顺水堰外鱼翅边墩三断面可采用长35厘米左右的石料及与泄水堰同一机理的壁坎围住沙土堰；河槽一侧的边墩端头可采取加固措施以替代鱼翅主体，即将边墩端头的壁坎中层层夹压铁丝网和串接外露网边，把壁坎与内中的沙土堰结合起来，铁丝网宽1米，长度即为边墩宽度加5厘米。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于作用于防止沙土堰中的渗水流线将其沙土从壁坎石缝中输出的所用夹层布，可以是具有适水、防蚀和隔水性能的尼纶布，可采用小块旧尼纶布，接缝边沿互相迭压10厘米；夹层布与壁坎衔接部位石料长度不足的毛碴和空隙，可随着各层壁坎的加高而充填碎石；夹层布要延伸覆盖于壁坎顶部的倾斜面上，上面覆沙土，与壁坎外边沿持平。
4.如权利要求1和2、3所述方法，其特征在于所述横堰利用材料性能和物化机理互补措施，又考虑到水头对泄水横堰的冲击力和水跃剥蚀输沙力向，作用于壁坎靠向力面的沙土堰可以是顶宽50厘米的薄堰，底宽为自身高度的2倍加顶宽尺寸；可提高壁坎基础部位沙土堰的密度，防止沙堰渗水导致壁坎过量的下沉和变形。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，泄水经过所述台阶状壁坎歧解落差和流场采物消能，降低了泄水惯性力和磨擦力，顺水堰内的横堰护坦(含顺水堰底部)可以是本身具有耐水土磨擦和隔水性能的尼纶布，可采用长幅新品质(不同品牌的尼纶布抗风化等性能具有一定差异)，宽为1.5米，其中壁坎底部夹压40厘米，长度不够时可以续接，接缝边沿互相迭压20厘米，应覆土防止风化；其特征在于进入护坦的水流转变为平面顺流，以同一流向连续压迫柔性护坦布，使之保持紧贴地床状态，又满足对自动沉降的宽度要求。
6.如权利要求1所述方法，所述鱼翅护坦的拉牵力向与河槽水流力向呈横纵交叉势能，流场水力机械能和采物复杂，护坦随河槽下刷变异的沉降跨度较大，其特征在于可加大护坦的重力势能和与水流的比重差率，制止护坦悬浮，抵消惯性水力对护坦自动沉降变异时的机械性推移力，鱼翅护坦可以是利用鱼鳞原理的铁丝网包单层石料或水泥予制片并串结构，所述铁丝网护坦的特征在于，铁丝网为连片对折结构，可将上下两层8号铁丝网均匀点状连接，防止护坦随地床沉降时内装石料移动失控；水泥予制片并串护坦的特征在于，可在40厘米宽左右的八边形予制片内浇铸入呈十字交叉并与圆圈拉肋捆绑固定的头部伸出小环的连接物环，钢筋直径为12毫米，予制片的一个大面比其小面宽2厘米，四条对边短于另四条对边，小环从短边伸出；现场并串时，大面临地床，各块留缝2厘米，四个小环奏到一起，用双股8号铁丝予以穿环并串；护坦的形状和面积特征在于，可利用护坦具有一定厚度和重力，不需夹压于鱼翅底部，而围建于鱼翅边墩底楞线外三断面的地床上，其中，边墩背流方长3米，宽2米，边墩向流方长3米，宽1米，鱼翅主体前方长4米(其中准于自动沉降3.2米)，宽为边墩底塄线宽度加边墩向流方和背流方护坦的宽度尺寸。
7.如权利要求1和5.6所述方法，其特征在于利用护坦可随地床输沙下陷而自动沉降及其具有较饱和的覆盖面积和沉降额度，所述泄水防洪水工结构可省略挖底建基程序，基本随地床坡度构建，其特征在于建壁坎可从地床的最低处开始，逐层水平；其综合特征在于可大量降低所有工程的高程、土石方用量、运输量、材料单价和设计施工技术等级，同一利用宽度、面积、淤积高程及滚坝壅水高程的土地开发工程，在临遇同等罕见洪峰的特定条件下，不仅可将每延长米石料壁坎物化泄水横堰的成本比浆砌结构高度下降，并可大幅度低于原技术所需配套非泄水横沙堰的成本指标，而且可与水力机械能变化、流场变化随机相适应，因此，所有横堰均可实现大断面泄水和全线水工结构，其参数特征在于，河槽一侧的边墩长度可达10米以上，另一侧的边墩长2米，其余中间部分全部为退水断面，退水断面高程应达70厘米以上，边墩高于退水断面50厘米；其特征在于大断面泄水原理的应用，不仅在新开发土地淤漫中可具有歧解水流高程的流量消能作用，达到大流量利水的目标，而且在长期性的安全防汛中，对罕见突发洪峰的排泄具备了地床分流调容的流量消能作用；其特征在于安全检修直观快捷，量少价微，设置了可保障安全的防范网线。
8.如权利要求1所述方法，其特征在于纯土区和无石料区域施工时，可利用径流洪水不参杂石头和粗砂的天然采物特点，格堰内横堰壁坎的所用石料，可用尼纶沙土袋替代，顺水堰外壁坎和护坦的所用石料，可用砖头替代，亦可采用水泥件衬砌和组合。
9.一种泄水滚坝的设备制备和安装方法，其特征在于利用特定优点的可配套水工材料和相应组合方法，闸架特征在于利用三角固定原理，可用双股8号铁丝将两根木杆闸腿呈人字形拧绑于木椽平衡杠大头一侧，等腰闸腿顶内角为50度，端头闸腿长2米，另一根长1.5米，小头直径7厘米，平衡杠长4米，小头直径8厘米；闸片利用垂帘原理，可将直径6厘米木杆的两端打眼，大小头交替排列，铁丝穿眼并串，一头与木杆拧死，另一头的铁丝同闸架顶部随机固定，闸片宽度可随机增减，长度为闸架的两个间隔距离加30厘米；护坦利用鱼鳞原理和材质坚韧、轻便、耐磨擦的片状水工材料，可以是废旧塑胶鞋底，胶轮胎，皮溜子等，可用模具划线、画眼，铁丝穿眼并串，每组面积可以是3×2米。现场应用时，闸架间距以1米为宜，将闸架平衡杠的小头置于向流方，开沟埋入地床中，沟倒倾斜坡度为平衡杠长度的1∶0.12；可利用鱼翅一侧第三个闸架间距作为排砂口，长度为滚坝泄水断面长度的3％以下，低于引洪口沉砂堰40厘米，口底设木杆并串坎槛，排砂口应视粗砂率多寡机动调节；可用横堰的鱼翅主体替代滚坝的一个边墩，另一端的边墩可加高两个闸架间距的闸片高程；将备用的各组护坦续接起来，拉牵于闸架腿和闸片上，宽度应达到最高泄水高程的4倍以上；可将闸片分为上下两层，压缩下层闸片的设计高程，将上层闸片反挂于闸架顶部，视洪水量及其格堰标准需水量，随机放下上层闸片，与下层闸片衔接；可将闸架顶部全线固定木杆，作为安全操作扶手；可将长幅尼纶布覆盖于闸片面部，利用清水浇灌；可将木杆闸架引伸为水泥浇铸人字闸架，作为滚坝的固定设施。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于可借助横堰为全线水工结构、边墩不予泄水、横堰相对密集及其具有导流防洪性能，可利用死区回水滞流规律，将背景技术的顺水浆砌坝改变为沙土结构，构建于河床一侧横堰边墩的偏中线上，其特征在于顺水沙堰外侧底塄线外尚留外露边墩3米以上，顺水堰内尚留外露边墩2米，高度同横堰边墩持平；其特征在于可将所述泄水横堰的结构和机理引用于引洪口，其引洪口的两个边墩可用第一格堰靠河床一侧相邻两道横堰的边墩替代；沉砂堰可建在两个边墩的中线部位，可随地床坡度构建，第一层壁坎可用长30厘米、厚20厘米的石料，倒倾斜度可调整为20度，第二层壁坎可用50厘米长、20厘米厚的石料倾斜覆压住第一层壁坎，向向流方收缩15厘米，倒倾斜度可调整为30度，顶部倾斜面上堆50厘米宽的碎石，壁坎退水边沿两层石料之间的三角空隙可充填片石；护坦可采用4米宽的尼纶布，其中壁坎底部夹压40厘米，两个短边全线覆压尼纶沙土袋。
11.根据权利要求1所述方法，其特征在于可利用横堰具有大断面退水、边墩不予退水、导流防洪和护坦自动沉降机能，可采用以下相应的常规性框架设计技术参数应用公式及标准，即工程以二十年一遇洪水流量(为计算方便，流速均以每秒1米计)和滩面宽度为基本依据，予留河槽宽度，其余则为开发利用宽度；河槽宽度以洪水流量除以洪水高程之商数等量确定，洪水高程以横堰退水断面高程减去10厘米以上等量确定，一般为60厘米以下；引洪流量由标准引洪量和机动调节量两部分组成，标准引洪量的计算，以同一工程最短一道横堰的退水高程达10厘米为标准退水高程，标准退水高程乘以退水断面长度即为标准引洪量；标准引洪量除以引洪口标准进水高程，即为引洪口长度，引洪口标准进水高程以横堰标准退水高程的6倍以上来确定，一般达60厘米以上；引洪口标准进水高程加引洪口沉砂堰高程，即为滚坝泄水断面高程，沉砂堰高程一般达30厘米上下；滚坝泄水断面长度加边墩长度，即为应留河槽宽度；引洪口长度可占滚坝泄水断面长度的2/3；各道横堰的间距以格堰蓄水回水线长度的2倍以上定位；根据以上技术参数应用公式，滚坝以上横堰边墩及堤堰高程，应达到二十年一遇河槽通洪高程的3倍，实达1.8米以上；滚坝下游的横堰边墩(含鱼翅主体)以及顺水堰高程，应达到二十年一遇河槽洪水高程的2倍，实达1.2米以上；淤漫达标后，闸式滚坝应予拆除，待河槽下刷1.2米时，构建长期性的水泥人字闸架和护坦，控制河槽深度，并使河槽可通洪高程比二十年一遇洪水高程再提高2倍，使河槽的总计通洪能力达到二十年一遇流量的4.5倍以上，加之格堰可分流调容和滚坝下游还要继续刷深河槽，使所有配套工程满足百年罕遇特大洪峰的通洪排泄和防汛安全需要；其特征在于，特殊区域开发土地时，可采取加高工程高程与加深下刷河槽控制深度相结合，予以特殊处理。
12.根据权利要求1或9所述方法，其特征在于当径流两侧或一侧为沙土质坡地时，可将径流中心面半封闭，采用壁坎泄水堰或闸架设备泄水堰，可抬高横堰高程，将横堰两侧或一侧设置边墩鱼翅和护坦，逼使溢满水流优先从边墩鱼翅端头的高地护坦口排泄，冲刷坡面的沙土，过量水流从横堰泄水断面排泄，达到移梁扩平、逼河改道的目的，并可用以扩大干流面常流水源浇灌面积；其特征在于开发毛支流面土地时，可抬高河槽高程，扩大河槽等高面以上的利用面积，并为移梁扩平采土而创造条件，即先采取全封闭大断面泄水，淤积达标后，拆除设在予留河槽中的闸式设备；其特征在于导流河槽可采用壁坎组合结构，省略网包自动沉降护坦，即将各道壁坎横堰向上游收缩，组建由四断面组合的台阶状壁坎结构泄洪口，所有壁坎底部应夹压尼纶布；其特征在于原径流通过公路等涵洞时，可将上游径流洪水归入最末一道格堰内，将末道横堰的泄洪口构建于径流原址，其特征在于泄洪出口宽度应大于原径流口宽度，以减小水流高程。
13.根据权处要求1或9及11所述方法，其特征在于可利用格堰和横堰具有大断面平衡利水和退水、滚坝枢纽具有随机调节格堰标准需水量的相协调功能，山区丘陵区的所开发改造土地可采用“满面速灌法”，省略浇灌渠道和子系渠道；其特征在于连片开发荒地与熟地交错穿插区的土地时，可采取压缩横堰退水高程等配套措施，做到农田基本建设与种植增收两不误。
14.根据权利要求1或9所述方法，其特征在于可将壁坎泄水结构引用于较大河流的滚坝和淤地坝的泄洪口断面，其特征在于可将所用石料的长度增加到50厘米以上，以加大壁坎退水边沿的高挑绝对值和缩小石缝；其特征在于可利用塑胶片、网包石料和水泥予制片自动沉降护坦刷深河槽，构成比降断面，以省略滚坝的挖基程序；其特征在于可将石料壁坎泄水结构引用于平川地区中大型灌渠的防水蚀；其特征在于可将壁坎泄水结构引用于闸谷坊；其特征在于可将壁坎挟压夹层布引用于梯田埂堰的防水蚀和降雨水流就地储蓄吸收及增强等高耕作效果，即将废旧小块尼纶布或塑料布开沟挟压于埂堰中。
15.根据权利要求1所述方法，其特征在于可将所述网包石料或水泥予制片并串重力护坦引用于河道电杆、河底光缆等防洪目标的有效和简易保护。
全文摘要
本发明对淤滩坝地工程提供了利用力向势能、重力势能和水流切隔势能相结合的水力消能原理，组建具有大断面足高程泄水和导流防洪性能的水工横堰物化复合方法，即将单表加高的石料等台阶状泄水壁坎的外沿逐层倾斜挑高自身宽度的1∶0.15，收缩自身宽度的1/4，倒侧卧于地床(含横堰尼纶布护坦和鱼翅铁丝网包石料或水泥予制片并串护坦)和沙堰(含夹层尼纶布)之间。滚坝设备为木杆三角闸架、木杆并串闸片和塑胶片并串护坦。顺水堰为沙土结构，引洪口为壁坎护坦物化组合结构。本发明将农田水利、水土保持、土壤改良工程与动态水资源可持续开发利用融为一体，成本低，经济、生态和社会效益高。
文档编号E02B3/18GK1414182SQ02131470
公开日2003年4月30日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者党海愚 申请人:党海愚