一种降低滑坡涌浪对大坝危害的方法及装置与流程

本发明涉及一种降低滑坡涌浪对大坝危害的方法及装置，属水利水电工程防护结构技术领域。

背景技术：

因为电站一般都是建在山区，库区周围分布有一定数量的堆积体。在暴雨季节，部分堆积体可能会因为稳定性问题出现滑坡。当出现山体滑坡时，会造成库内的水形成涌浪，涌浪所形成的高能水流会对大坝造成极大危害。为了防止山体滑坡，目前所采用的方法主要有以下几种：一种是对不稳定山体进行治理使其稳定；另一种是在构建大坝时，增加大坝的厚度和高度；还有一种是降低运行水位。现有技术的方法一般来说都会较大幅度的增加建设投资或降低运行效益，进而造成方案经济指标不理想。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种降低滑坡涌浪对大坝危害的方法及装置，可有效削弱因山体滑坡形成的涌浪对大坝的危害，以确保大坝和电站的运行安全，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种降低滑坡涌浪对大坝危害的方法，该方法是在滑坡涌浪可能发生地1～2km处的水面上设置一道或多道浮于水面的障碍物，通过浮于水面的障碍物削弱滑坡形成的涌浪水流势能；将滑坡涌浪的流速和高度降低至下游大坝可承受范围内，以确保滑坡涌浪不会对大坝造成危害。

前述方法中，所述浮于水面的障碍物采用折尺状悬栅，折尺状悬栅两端与岸边的锚镦连接；折尺状悬栅是由一组首尾铰接的折尺单元构成；在两岸之间每间隔一定距离设有一个浮箱，浮箱与就近的折尺单元连接；靠近岸边的折尺单元与岸上的锚镦铰接。

用于上述方法的本发明的一种降低滑坡涌浪对大坝危害的装置，包括设在两岸的锚镦；在两岸的锚镦之间设有折尺状悬栅；折尺状悬栅两端分别与两岸的锚镦铰接；折尺状悬栅由一组首尾铰接或软连接的折尺单元构成；在两个锚镦之间设有等间距布置的一组浮箱，每个浮箱与就近的折尺单元铰接。

前述装置中，所述折尺单元包括四根方钢, 每根方钢两端均设有铰接孔，四根方钢两端经销轴相互铰接在一起构成可自由伸缩的四边形构件；可自由伸缩的四边形构件左端经垂直单双耳连接件与左邻的折尺单元铰接，可自由伸缩的四边形构件右端经垂直双耳连接件与右邻的折尺单元铰接。

前述装置中，所述可自由伸缩的四边形构件下端经平行双耳连接件与浮箱顶部的单耳连接件铰接。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的装置当滑坡涌浪过来时，涌浪从栅体通过，通过水流紊流掺混实现消能，降低滑坡涌浪速度和高度，通过多级悬栅后，可以将滑坡涌浪速度和高度降低为可接受的程度。这样到达大坝前的滑坡涌浪已经基本不对大坝造成危害。由于悬栅中间有空隙，不是完全受水流冲击，即使前几个悬栅会受到破坏，后面的悬栅也可以发挥作用。另外，滑坡涌浪为罕见事件，再发生后及时对悬栅进行修补，可迎接下一次可能的滑坡涌浪。相比过去的滑坡涌浪防治方法，投资较小，效果较好，可以避免大规模的边坡治理和大坝加高或控制运行水位的发生，具有极大的经济效益。

附图说明

图1是本发明的方法示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是折尺单元的结构示意图；

图4是折尺单元的装配示意图；

图5是折尺单元与浮箱的连接示意图；

图6是浮箱的结构示意图；

图7是三个折尺单元的连接示意图；

图8是垂直单双耳连接件结构示意图；

图9是垂直双耳连接件结构示意图；

图10是平行双耳连接件结构示意图。

图中：1-锚镦、2-折尺单元、3-浮箱、4-方钢、5-铰接孔、6-销轴、7-可自由伸缩的四边形构件、8-垂直单双耳连接件、9-垂直双耳连接件、10-平行双耳连接件、11-单耳连接件、12-折尺状悬栅、13-大坝、14-单耳片、15-双耳片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种降低滑坡涌浪对大坝危害的方法，如图1和图2所示，该方法是在滑坡涌浪可能发生地1～2km处的水面上设置一道或多道浮于水面的障碍物，在通常情况下可设置3～20道浮于水面的障碍物，障碍物的设置数量也可根据实际使用的需要确定；通过浮于水面的障碍物削弱滑坡形成的涌浪水流势能；使滑坡涌浪的流速和高度降低至下游大坝可承受范围内，以确保滑坡涌浪不会对大坝造成危害。所述浮于水面的障碍物采用折尺状悬栅，折尺状悬栅两端与岸边的锚镦连接；折尺状悬栅是由一组首尾铰接的折尺单元构成；在两岸之间每间隔一定距离设有一个浮箱，浮箱与就近的折尺单元连接；靠近岸边的折尺单元与岸上的锚镦铰接。

用于上述方法的本发明的一种降低滑坡涌浪对大坝危害的装置，如图1和2所示，包括设在两岸的锚镦1；在两岸的锚镦1之间设有折尺状悬栅12；折尺状悬栅12两端分别与两岸的锚镦1铰接；折尺状悬栅12由一组首尾铰接或软连接的折尺单元2构成；在两个锚镦1之间设有等间距布置的一组浮箱3，每个浮箱3与就近的折尺单元2铰接。

如图3和图4所示，折尺单元2包括四根方钢4, 每根方钢4两端均设有铰接孔5，四根方钢4两端经销轴6相互铰接在一起构成可自由伸缩的四边形构件7；可自由伸缩的四边形构件7左端经垂直单双耳连接件8与左邻的折尺单元2铰接，可自由伸缩的四边形构件7右端经垂直双耳连接件9与右邻的折尺单元2铰接。

如图6所示，可自由伸缩的四边形构件7下端经平行双耳连接件10与浮箱3顶部的单耳连接件11铰接。

实施例

根据库区滑坡涌浪有关实例原型观测资料分析，滑坡涌浪沿河道传播时若遇到地形突变或障碍物时，会受到较大的削弱。因此本例在滑坡涌浪可能发生地1～2km处设置每隔一定间距布置的折尺状悬栅，悬栅采用钢材制作，当水位变化时，折尺状悬栅可以随着铰接接头的转动而实现伸缩，中间部位与浮箱连接，浮箱起到支撑的作用。折尺状悬栅与岸边锚墩相接，锚墩起到固定作用。

具体实施时，折尺单元2可由专业工厂批量加工。折尺单元2中的四根方钢4两端采用圆头，并钻铰接孔5，然后将四根方钢4两端经销轴6分别铰接在一起，形成一个如图4所示的可自由伸缩的四边形构件7。可自由伸缩的四边形构件7的上下两端可以直接用销轴6铰接。可自由伸缩的四边形构件7的左右两端分别与垂直单双耳连接件8和垂直双耳连接件9铰接。使连接在一起的折尺单元2每个折尺单元2只能在两个面内自由转动，防止折尺单元2倒下；然后将多个折尺单元2首尾连接串联成一串构成一条长长的折尺状悬栅12，折尺状悬栅12两端与位于两岸的锚镦1铰接，形成一道削弱涌浪的屏障。以保障大坝13的安全，具体实施时，可以设置多道折尺状悬栅12，使涌浪的流速和高度降低至下游大坝可承受范围内，以确保滑坡涌浪不会对大坝造成危害。具体安装时，可以在两岸的锚镦1之间设置多外等间距布置的浮箱3，浮箱3上设有单耳连接件11，与折尺单元2下部安装的平行双耳连接件10铰接，采用平行双耳连接件10使折尺单元2只能有一个自由活动面，防止折尺单元2倾倒。通过浮箱3使整个折尺状悬栅12始终浮于水面上，可随水位变化自动升降。本发明的装置可自动调整长度和在水面上形态。