用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构以及方法与流程

本发明涉及水利水电构造领域，尤其涉及一种针对高山峡谷地区支流沟谷进行沟水处理以及泥石流防护的拦挡组合结构，以及采用该拦挡组合结构的拦挡方法。

背景技术：

在高山峡谷地区建筑水电站工程时，支流沟谷多为常年流水、且切割较深，近坝区可利用的施工场地极少，而工程建设中有大量的施工弃渣需要堆存，还需布置各类施工辅助设施，因此，常利用坝址附近的支流沟谷作为拦沟型弃渣场、施工辅助设施区等，需对沟谷进行沟水处理。常规的沟水处理方式多采用挡水坝+排水洞的方式，这种处理方式主要针对含固体物质较少的清水沟。然而，由于暴雨或其他自然灾害的影响，一些沟谷易发生泥石流灾害，泥石流可造成排水洞堵塞，引起排水不畅，泥石流还会对挡水坝造成一定的冲击，使得挡水坝的安全性较低。因此，常规的沟水处理措施难以满足工程建设需要，需要研究一种既能对常年流水进行有效地挡排处理，又能抵御泥石流危害的水利水电工程结构。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种解决上述问题的可有效处理沟谷常年流水以及抵御泥石流的用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构，以及采用该拦挡组合结构的拦挡方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构，包括挡水坝和将挡水坝上游河道与下游河道连通的排水洞；还包括拦截坝，所述拦截坝位于挡水坝的上游，拦截坝的一端与河道边沿连接，另一端延伸至河道内。

进一步的是：在河道两侧分别设置有至少一个拦截坝。

进一步的是：所述拦截坝有多个，且多个拦截坝沿河道流向依次交错的设置在河道两侧。

进一步的是：相邻两个拦截坝之间的间距a相等或者沿河道流向方向间距a逐渐减小。

进一步的是：所述拦截坝包括阻挡段，所述阻挡段与河道流向垂直，阻挡段的一端与河道边沿连接，另一端延伸至河道内。

进一步的是：所述拦截坝还包括拦挡段，所述阻挡段和拦挡段连接成“L”形；并且所述拦挡段的一端与阻挡段上延伸至河道内的一端连接，拦挡段另一端朝河道上游延伸。

进一步的是：所述拦截坝的长度b大于河道宽度c的一半。

进一步的是：所述拦截坝由钢筋石笼逐层堆叠而成，在钢筋石笼内填充有块石；拦截坝的迎水面设置为直立式，拦截坝的背水面设置为阶梯式。

进一步的是：拦截坝通过固定桩与河道底部河床固定连接，拦截坝的底端嵌入到河床内。

另外，本发明还提供一种采用上述用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构的拦挡方法，具体为：在未发生泥石流灾害的情况下，沟水流经拦截坝后被挡水坝阻挡，然后通过排水洞引入下游河道；在发生泥石流灾害时，泥石流中的固体物质被拦截坝逐级拦截，而泥石流中的沟水部分流经拦截坝后通过排水洞引入下游河道；在泥石流灾害发生后，通过将清淤车辆在拦截坝上行驶以对拦截下来的固体物质进行清除。

本发明的有益效果是：在设置有挡水坝和排水洞的情况下，在挡水坝上游再设置拦截坝，由此可抵御在沟谷发生泥石流的情况下由拦截坝对泥石流中的泥石固体物质进行拦截，避免对排水洞的堵塞情况以及泥石流对挡水坝的冲击危害。另外，通过将拦截坝设置成“L”形，可增强其对固体物质的拦截效果，并且通过采用钢筋石笼加块石的结构堆叠而成的阶梯状拦截坝，其块石可就地取材，整体施工方便、造价低廉，对河道基础要求低，拆除和翻修方便；同时还允许水流通过石块间的缝隙穿过拦截坝，而固体物质则被阻挡。本发明既能对沟谷常年流水进行有效挡排处理，为下游提供临时施工区域；又能抵御泥石流等特殊自然灾害，避免泥石流对挡水坝的危害。

附图说明

图1为本发明的平面示意图；

图2为图1中A-A截面的剖视图；

图3为图1中B-B截面的剖视图；

图4为拦截坝的俯视图；

图中标记为：挡水坝1、排水洞2、拦截坝3、阻挡段31、拦挡段32、河道边沿4、钢筋石笼5、块石6、河床7、固定桩8、相邻拦截坝之间的间距a、拦截坝的长度b、河道宽度c。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图4中所示，本发明所述的用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构，包括挡水坝1和将挡水坝1上游河道与下游河道连通的排水洞2；还包括拦截坝3，所述拦截坝3位于挡水坝1的上游，拦截坝3的一端与河道边沿4连接，另一端延伸至河道内。其中挡水坝1和排水洞2的作用是实现对沟谷河流的阻挡，为下游提供临时施工区域；而拦截坝3的作用是用于拦截河流中的固体物质，同时实现固水分流。如在发生泥石流时对泥石的拦截，避免其直接冲击到挡水坝1处，因此可降低泥石对挡水坝1的冲击作用，以及避免泥石造成对排水洞的堵塞。

一般的，在河道两侧分别设置有至少一个拦截坝3，以使在沿着河道方向上，对河道整个横截面上均有对应的拦截坝坝体；当然，拦截坝3的具体数量可根据实际情况设定。通常 在设置有多个拦截3时，一般可将多个拦截坝3沿河道流向依次交错的设置在河道两侧；如图1中所示。通过拦截坝组的多级拦挡后，泥石固体物逐级减少，当达到挡水坝1处时基本可消除泥石流对挡水坝1的危害。

另外，相邻两个拦截坝3之间的间距a，一般根据实际情况设定，间距a过大，会造成施工范围较大，增加施工难度；而间距a过小，则会降低对泥石的阻挡效果。另外，根据实际情况，一般可将相邻两个拦截坝3之间的间距a设置相等或者沿河道流向方向间距a逐渐减小；其中设置为沿河道流向方向间距a逐渐减小的情况时，可在保证阻挡效果较好的情况下，尽量缩短拦截坝3沿河道流向的分布距离，可缩短施工范围，降低施工难度。

另外，一般的拦截坝3包括阻挡段31，并且为了保证阻挡效果，将阻挡段31与河道流向垂直设置，如图1中所示，将阻挡段31的一端与河道边沿4连接，另一端延伸至河道内。在此基础上，进一步，还可设置拦挡段32，所述阻挡段31和拦挡段32连接成“L”形；并且所述拦挡段32的一端与阻挡段31上延伸至河道内的一端连接，拦挡段32另一端朝河道上游延伸。拦挡段32的作用主要是避免泥石等固体物质从阻挡段31的自由端流出，可增强拦截坝3对泥石的拦截效果。

另外，为了保证拦截坝3能对河道整个宽度范围进行拦截，因此要求拦截坝3的长度b大于河道宽度c的一半。

另外，本发明将拦截坝3由钢筋石笼5逐层堆叠而成，并且在钢筋石笼5内填充有块石6；拦截坝3的迎水面设置为直立式，拦截坝3的背水面设置为阶梯式。钢筋石笼5由钢筋焊接而成，而石块6可就地取材，通过采用钢筋石笼5加块石6的组合，极大的简化了施工难度，降低了施工成本，提高施工效率。另外，相邻钢筋石笼5之间可采取焊接或者捆绑的方式进行连接。采用钢筋石笼5加块石6的结构，由于石块间具有间隙，因此还允许水流从间隙穿过拦截坝3，可减小水流对拦截坝3的冲击压力，同时又保证了泥石等固体物质则被有效的阻挡下来；有利于整个坝体的稳定性。另外，拦截坝3的背水面布置为阶梯式，可提高坝体的抗滑稳定性。当然，另外还应当保证拦截坝3的顶部方便清淤车辆通行，因为当泥石流发生过后，需要清淤车辆在拦截坝3上进行以便进行清淤操作。

另外，为了增强拦截坝3的稳定性，还可将拦截坝3通过固定桩8与河道底部河床7固定连接。固定桩8的一端置入到河床7内，另一端置入到拦截坝3内。在此基础上，还可将拦截坝3的底端嵌入到河床7内，以进一步增强拦截坝3的稳定性。

另外，本发明在采用上述用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构的情况下，对沟水的拦挡组合方法具体为：在未发生泥石流灾害的情况下，沟水流经拦截坝3后被挡水坝1阻挡，然后通过排水洞2引入下游河道；在发生泥石流灾害时，泥石流中的固体物质被拦截坝 3逐级拦截，而泥石流中的沟水部分流经拦截坝3后通过排水洞2引入下游河道；在泥石流灾害发生后，通过将清淤车辆在拦截坝3上行驶以对拦截下来的固体物质进行清除。

综上，本发明所述的用于沟水处理及泥石流防护的拦挡组合结构以及方法，既能对沟谷常年流水进行有效挡排处理，为下游提供临时施工区域；又能抵御泥石流等特殊自然灾害。而且，拦截坝3的大部分建坝材料可以就地取材，其施工方便、造价低廉、对河道基础要求低、清淤方便、拆除和翻修容易。