专利名称：黄河下游游荡性河道三级流路塑造方法
技术领域：
本发明涉及河道治理的方法，其IPC国际专利分类号为E02B 1/00及E02B3/02，特别涉及一种对游荡性河段河势游荡范围进行有效控制的黄河下游游荡性河道整治三级流路塑造方法及塑造坝。
背景技术：
黄河下游的河道整治方案是在河道整治的实践过程中逐渐形成的，目前采用的是微弯型整治方案。该方案是根据河势演变规律，统筹国民经济各个部门的要求，选取一种基本流路作为整治流路；在弯道段的凹岸修建整治工程，控导河势流向。该方案由于弯曲幅度较弯曲性河道大大减少，河道呈微弯型，故称"微弯型整治方案"。 对微弯型整治方案，多年来开展了大量的原型观测、资料分析与河工模型试验，研究基础较为扎实，理论相对成熟，整治经验较为丰富。在长期的研究过程中，逐步形成了"防洪为主，统筹兼顾，中水整治，洪枯兼顾，以坝护弯，以弯导流，主动布点，积极完善，柳石为主，开发新材"的整治原则与思路，并结合黄河下游游荡性河段的实际边界条件和水沙过程，提出了一套相对完善的整治参数确定方法。 通过在黄河下游开展河道整治，游荡性河段河势游荡范围得到有效控制，水流得到了改善，提高了防洪安全，有效地防止了塌滩、塌村，提高了引黄取水的保证率。河道整治工程的修建，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，微弯型河道整治方案也存在一定的不足，由于河道整治工程是按"中水整治"的思路设计的，工程布设对流量在整治流量附近的中水流路适应性较好，但对于流量较小的小水或大洪水，现有工程还存在一定的不适应性；特别是小浪底水库运用以后，下游河道每年约有300天的时间都处于400 800mVs的小水过程，小水持续时间大大增加，工程对小水的不适应性表现更加明显，突出表现在畸形河湾增加、工程靠溜部位变化较大或脱河失去对河势的控导作用，小水时畸型河弯对黄河下游的防洪极为不利。能否实现稳定河势与防洪安全的有机结合，稳定河槽与提高输沙能力相结合，实现黄河的长治久安.
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种在现有微弯型河道整
治方案基础上，对布设的河道整治工程进行补充完善，使其不但能够适应中水流路，也能够
适应小水和大洪水时的河势流路，逐渐营造出三级流路，达到控制河势流路、增强防洪安全
的目的的黄河下游游荡性河道整治三级流路塑造方法及塑造坝。 为实现本发明的目的所采取的技术方案如下 —种黄河下游游荡性河道整治三级流路塑造方法，其特征在于 (1)、在设计主河道最外侧修建控导工程坝，控导工程坝为由不透水的土石坝按照
弯道半径组成丁坝群，坝顶高程为设计整治流量水位加lm超高； (2)、在控导工程坝尾部送溜段修建可淹没的潜坝，坝顶高程等于整治流量水位，潜坝坝顶设置防冲设施； (3)、在两个弯道间直河段的中水河槽内两侧，布设透水桩坝，桩坝坝顶高程与当地800m3/s流量时的水位相同。 (4)、在流量800mVs以下的小水时，将主流约束控制在小水流路的范围内，槽宽500m，以利于形成相对窄深的枯水河槽；在发生整治流量4000m3/s左右的中常洪水时，由丁坝群形成的控导工程及其送溜段潜坝发挥作用，将主流控制在中水流路范围内，槽宽800 1000m，以利于稳定包括枯水河槽的中水河槽；在发生大洪水时，由丁坝群形成的控导工程发挥控导作用，其下首的潜坝及透水丁坝都过流，大部分水流被约束在两岸控导工程间的河槽内，行洪河槽宽2000 2500m，以稳定洪水期河势。 —种黄河下游游荡性河段三级流路塑造的河道整治坝，其特征在于在河道最外侧修建控导工程坝，控导工程坝为由不透水的土石坝按照一定的弯道半径组成丁坝群，坝顶高程为在发生大洪水时设计整治流量水位加lm超高；控导工程坝尾部修建可淹没的潜坝，坝顶高程为在发生整治流量4000mVs的中常洪水时整治流量水位的高度；在两个弯道间的直河段的中水河槽内两侧，布设透水桩坝，桩坝坝顶高程与当地800mVs时的水位相同。 在流量800mVs以下的小水时，河势主流被约束控制在小水流路的范围内，槽宽500m，逐渐形成相对窄深的枯水河槽；在发生整治流量4000mVs的中常洪水时，由丁坝群形成的河道整治工程及其下首的潜坝发挥作用，河势主流被控制在中水流路的范围内，槽宽800-1000m，逐渐形成包括枯水河槽的中水河槽；在发生大洪水时，由丁坝群形成的河道整治工程发挥控导作用，其下首的潜坝及透水丁坝都过流，大部分水流被约束在两岸控导工程间的河槽内，槽宽2000m左右，逐渐形成稳定的洪水河槽。 本发明具有如下优点利用该技术营造的三级流路可以满足在小水流路、中水流路、洪水期不同状态下控制河势流路，实现稳定河势、增强河道排洪输沙能力，防止黄河大堤冲决、溃决等重大险情的发生，达到黄河下游河道综合治理的目标，对确保黄淮海平原乃至中华民族的稳定有着十分重要的意义。
图1为现有的微弯型整治方案示意图。
图2为本发明的三级流路示意图。
具体实施例方式
如图1、2所示，在河道最外侧修建控导工程坝，控导工程坝为由不透水的土石坝按照弯道半径组成丁坝群，坝顶高程为设计整治流量水位加lm超高。在控导工程坝尾部送溜段修建可淹没的潜坝，坝顶高程等于整治流量水位。在两个弯道间直河段的中水河槽内两侧，布设透水桩坝，桩坝坝顶高程与当地800mVs流量时的水位相同。
上述河道整治工程平面布局建设完成后，在流量800mVs以下的小水时，所有河道整治工程都可发挥控导作用，河势主流被约束控制在小水流路的范围内，槽宽500m左右，逐渐形成相对窄深的枯水河槽；在发生整治流量(4000mVs)附近的中常洪水时，由丁坝群形成的河道整治工程及其下首的潜坝发挥主要作用，河势主流被控制在中水流路的范围
4内，槽宽800 1000m，逐渐形成包括枯水河槽的中水河槽；在发生大洪水时，由丁坝群形成的河道整治工程发挥控导作用，其下首的潜坝及透水丁坝都过流，大部分水流被约束在两岸控导工程间的河槽内(大水流路)，槽宽2000m左右，逐渐形成稳定的洪水河槽。
权利要求
一种黄河下游游荡性河道三级流路塑造方法，其特征在于(1)、在设计主河道最外侧修建控导工程坝，控导工程坝为由不透水的土石坝按照弯道半径组成的丁坝群，坝顶高程为设计整治流量水位加1m超高；(2)、在控导工程坝尾部送溜段修建可淹没的潜坝，坝顶高程等于整治流量水位，潜坝坝顶设置防冲设施；(3)、在两个弯道间直河段的中水河槽内两侧，布设透水桩坝，桩坝坝顶高程与当地800m3/s流量时的水位相同。(4)、在流量800m3/s以下的小水时，将主流约束控制在小水流路的范围内，槽宽500m，以利于形成相对窄深的枯水河槽；在发生整治流量4000m3/s左右的中常洪水时，由丁坝群形成的控导工程及其送溜段潜坝发挥作用，将主流控制在中水流路范围内，槽宽800～1000m，以利于稳定包括枯水河槽的中水河槽；在发生大洪水时，由丁坝群形成的控导工程发挥控导作用，其下首的潜坝及透水丁坝都过流，大部分水流被约束在两岸控导工程间的河槽内，行洪河槽宽2000～2500m，以稳定洪水期河势。
全文摘要
本发明涉及一种黄河下游游荡性河道三级流路塑造方法，IPC国际专利分类号为E02B1/00及E02B 3/02，在设计主河道最外侧修建控导工程坝，控导工程坝为由不透水的土石坝按照弯道半径组成的丁坝群；在控导工程坝尾部送溜段修建可淹没的潜坝，坝顶高程等于整治流量水位，潜坝坝顶设置防冲设施；在两个弯道间直河段的中水河槽内两侧，布设透水桩坝，桩坝坝顶高程与当地800m3/s流量时的水位相同。利用该方法塑造的三级流路可以满足在小水流路、中水流路、洪水期不同状态下控制河势流路，实现稳定河势、增强河道排洪输沙能力，防止黄河大堤冲决、溃决等重大险情的发生，达到黄河下游河道综合治理的目标。
文档编号E02B3/02GK101713178SQ200910177290
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者万强, 刘杰, 刘燕, 卢冬梅, 夏修杰, 常华, 张林忠, 张清, 曹永涛, 李军华, 江恩慧, 荆凯, 董其华, 赵新建, 赵连军, 顾霜妹, 高航, 黄鸿海 申请人:黄河水利委员会黄河水利科学研究院