一种河道跌水堰结构

本技术涉及城市河道环境工程、水利工程领域以及拦水堰领域，特别是涉及一种河道跌水堰结构。

背景技术：

1、跌水堰通常建于河道下游地势较低的位置，其主要作用就是为了抬高河道中上游的水位，拦截泥沙、泄洪；除此之外，在环境工程领域，跌水堰的设置可以增加水体停留时间，使河道中的污染物可以被微生物充分吸收利用。随着现代化进程的加快，许多处理未达标的污水排入河道，由于部分河道自净能力差导致入黄断面水质中氨氮、总磷、氟化物、cod有超ⅴ类现象；一些河道存在水位浅、河道窄、水流速度快、坡度落差高等因素，但为加强生态保护治理、保障黄河长治久安、促进全流域高质量发展、保护传承弘扬黄河文化，需对入黄断面上游河流水质进行改善、水生态系统进行重塑，在此过程中需要对河道尾水进行筑坝截留，以实现河道水位提高、水体停留时间增加。

2、目前在水利工程中使用较多的跌水堰包括混凝土坝(配置常规平板闸门)、钢坝(底横轴翻板闸门)、液压坝、橡胶坝等。这些装置一般都是由电机通过传动装置传动闸门的主轴旋转实现水闸的关闭，以达到方便地放水和蓄水，不仅能耗高、造价高并且维修成本也高。混凝土坝(浆砌石重力坝)结构简单、破坏面积小，便于维修和加高﹑扩建。适用于本试验项目。

3、利用本专利可以降低筑坝的成本，该跌水堰厚度较小在建造过程中可以减少混凝土的使用。另外，本专利避免了普通跌水堰需要闸门的控制，而是利用力学原理将其建造成倒置“l”型从而不需要外加电机即可实现河道水的截留。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种河道跌水堰结构。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种河道跌水堰结构，包括堰高和堰底，所述堰高和堰底均采用“浆砌石堰”的构建方式，所述浆砌石堰的构建方式结构简单、破坏面积小，便于维修和加高扩建。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述堰高和堰底均由浆砌石制作而成，所述堰高和堰底呈倒置“l”型。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述堰底与水流方向平行建在河道底部，所述堰高垂直于水流方向对河道水进行截流，所述堰底的长度为堰高的三至五倍。

5、与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

6、1、有效抬高河道中上游的水位，拦截泥沙、泄洪；除此之外，在环境工程领域，跌水堰的设置可以增加水体停留时间，使河道中的污染物可以被微生物充分吸收利用。

7、2、该跌水堰的特殊结构，在筑坝时其厚度不用过厚即可达到与传统重力坝相同的截留效果，通过对河道尾水进行筑坝截流，提高河道水位以及上游水力停留时间，从而使水质得到改善，河道水生态系统的重塑。

8、3、采用混凝土在河道断面进行施工构建跌水堰，注意堰底的长度要达到堰高的3-5倍，以防止水力负荷过大时将跌水堰冲倒。

技术特征：

1.一种河道跌水堰结构，包括堰高(1)和堰底(2)，其特征在于，所述堰高(1)和堰底(2)均采用“浆砌石堰”的构建方式，所述堰高(1)和堰底(2)均由浆砌石制作而成，所述堰高(1)和堰底(2)呈倒置“l”型，所述堰底(2)与水流方向平行建在河道底部，所述堰高(1)垂直于水流方向对河道水进行截流，所述堰底(2)的长度为堰高(1)的三至五倍。

技术总结
本技术涉及城市河道环境工程技术领域、水利工程领域以及拦水堰领域，特别是涉及一种河道跌水堰结构，包括堰高和堰底，所述堰高和堰底均采用“浆砌石堰”的构建方式，选用“浆砌石堰”的方式对河道断面上游尾水进行筑坝截流，使河道水位提高、水力停留时间增加，从而为上游生态系统重塑和水生动植物的生存繁衍提供适宜的水域环境。本技术可以解决河道存在的水位浅、河道窄、流速快、坡度落差高等实际问题对水质起到一定的改善效果；相较于传统的混凝土坝(配置常规平板闸门)、钢坝(底横轴翻板闸门)、液压坝、橡胶坝等，浆砌石重力坝结构简单、破坏面积小，便于维修和加高扩建，可在实际工程中灵活运用。

技术研发人员：徐洪斌,姚松源,石学虎,李国强,杨苗青,孙程奇,马浩亮,王洪艳
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20221224
技术公布日：2024/1/15