一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构及运维方法与流程

本发明涉及水利水电工程，尤其涉及一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构及运维方法。

背景技术：

1、泄洪闸在水利水电工程中应用广泛，主要承担着下泄洪水的作用。对于多泥沙河流上的泄洪闸，由于泥沙含量较高，再加上闸室及护坦过流表面通常具有较高的水流流速，其表面容易出现冲磨破坏问题。为了解决闸室及护坦的冲磨破坏问题，工程中通常在闸室及护坦过流表面采用抗冲磨混凝土，但实践表明，效果并不理想；或者通过加大闸室泄流总宽度来降低下泄水流流速，以减轻对泄洪闸过流部位的冲磨，但这将导致工程投资的显著增加。

2、因此，设计一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构及运维方法，对保障多泥沙河流泄洪闸的正常运行、减小多泥沙河流泄洪闸的运维工作量及运维费用等都有着积极意义。

技术实现思路

1、本发明提供一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构及运维方法，以解决多泥沙河流泄洪闸的冲磨技术问题。

2、为解决上述问题，本发明提供的多泥沙河流泄洪闸采用如下技术方案：包括沿水流方向依次布置且相连的闸室、护坦和防冲槽；

3、闸室包括闸底板和闸墩，闸底板顶端过流面以及闸墩内侧过流面的底部均固定有多个抗磨板，各抗磨板固定在一起；

4、护坦包括护坦底板、导墙，护坦底板的坡度与天然河床坡度相同，导墙设置在护坦底板的两侧，所述护坦底板上设置有混凝土四面体；

5、防冲槽由天然河床开挖形成，防冲槽上放置有混凝土四面体。

6、有益效果是：本发明的多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构在使用时，首先计算出天然河床尺寸，然后设计闸室、护坦和防冲槽尺寸，再通过护坦尺寸计算出所需混凝土四面体数量，然后再将混凝土四面体依次放置在护坦上，此时即可打开闸室进行泄洪作业，泄洪作业时河水首先进入闸室，此时河水首先对抗磨板进行冲击，避免河水、泥沙磨损闸底板或闸墩；然后河水沿闸室流入护坦部分，河水冲击在护坦部位上时，首先撞击在混凝土四面体上，从而对河水进行减速作用，避免河水流速过大损坏护坦。本发明的多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构在使用时，首先护坦底板的斜度与天然河床坡度相同，从而使得河水流入护坦底板上方时，河水流向与护坦底板延伸方向相同，从而较小河水对护坦底板的冲击力，进而降低护坦底板受到的磨损，同时混凝土四面体还能够降低河水流速，进一步降低了河水对护坦的冲击，减少护坦损坏。

7、进一步的，各抗磨板为抗磨钢板，各抗磨钢板焊接在一起。

8、有益效果：连接稳定，提高抗磨板的稳定性。

9、进一步的，各抗磨板上固设有锚筋，锚筋固设于闸底板和闸墩的混凝土中。

10、有益效果：连接稳定，避免抗磨板与对应闸底板或闸墩之间连接松动，从而防止抗磨板被水流冲离闸室而无法保护闸室的事故发生。

11、进一步的，所述护坦底板的顶面上设有抗冲磨混凝土，所述混凝土四面体放置于抗冲磨混凝土上。

12、有益效果：提高护坦的稳定性，防止护坦长时间使用发生移动错位，同时设置抗冲磨混凝土保护了护坦底板不受损坏，并且维修时也方便对抗冲磨混凝土进行维修。

13、进一步的，所述护坦底板的上游端与闸底板的下游端邻接，且护坦底板上游端放置的混凝土四面体顶端高程低于闸底板下游端顶面高程。

14、有益效果：避免河水直接冲击到护坦的上游端。

15、进一步的，所述防冲槽的上游端与护坦底板的下游端邻接，且防冲槽的上游端与护坦底板的下游端位于同一高程。

16、有益效果：保证护坦和防冲槽的稳定性，避免防冲槽塌陷。

17、进一步的，所述防冲槽在垂直于水流方向的宽度等于护坦底板在该方向上的宽度。

18、有益效果：保证河水能够冲入防冲槽内，避免河水冲坏河床。

19、本发明提供的多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构的运维方法采用如下技术方案：每年汛前、汛后及每次泄洪任务完成后，对护坦顶面冲磨情况及洪水冲击后的混凝土四面体的位置分布情况进行检查；对护坦顶面出现冲磨的部位，先清理表面杂物，再对护坦上的抗冲磨混凝土表面进行凿毛和清洗作业，采用高强抗冲磨混凝土或高强抗冲磨砂浆进行修补处理；若混凝土四面体出现移位而空缺，则补充新的混凝土四面体。

20、有益效果：通过预制混凝土四面体从而快速更换混凝土四面体，更换时只需将受损混凝土四面体吊走并吊入预制混凝土四面体，或在空缺位置吊入预制混凝土四面体即可，方便快捷。

21、进一步的，预制并库存一定数量的混凝土四面体，混凝土四面体库存数量范围为护坦上所需放置混凝土四面体的设定数量和防冲槽上所需放置混凝土四面体的设定数量总和的5％至15％。

22、有益效果：提高更换效率，避免出现混凝土四面体短缺的现象发生。

技术特征：

1.一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，包括沿水流方向依次布置且相连的闸室、护坦和防冲槽；

2.根据权利要求1所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，各抗磨板为抗磨钢板，各抗磨钢板焊接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，各抗磨板上固设有锚筋，锚筋固设于闸底板和闸墩的混凝土中。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，所述护坦底板的顶面上设有抗冲磨混凝土，所述混凝土四面体放置于抗冲磨混凝土上。

5.根据权利要求4中任一项所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，所述护坦底板的上游端与闸底板的下游端邻接，且护坦底板上游端放置的混凝土四面体顶端高程低于闸底板下游端顶面高程。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，所述防冲槽的上游端与护坦底板的下游端邻接，且防冲槽的上游端与护坦底板的下游端位于同一高程。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，其特征在于，所述防冲槽在垂直于水流方向的宽度等于护坦底板在该方向上的宽度。

8.一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构的运维方法，其特征在于，每年汛前、汛后及每次泄洪任务完成后，对护坦顶面冲磨情况及洪水冲击后的混凝土四面体的位置分布情况进行检查；对护坦顶面出现冲磨的部位，先清理表面杂物，再对护坦上的抗冲磨混凝土表面进行凿毛和清洗作业，采用高强抗冲磨混凝土或高强抗冲磨砂浆进行修补处理；若混凝土四面体出现移位而空缺，则补充新的混凝土四面体。

9.根据权利要求8所述的运维方法，其特征在于，预制并库存一定数量的混凝土四面体，混凝土四面体库存数量范围为护坦上所需放置混凝土四面体的设定数量和防冲槽上所需放置混凝土四面体的设定数量总和的5％至15％。

技术总结
本发明涉及一种多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构，该多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构包括沿水流方向依次布置且相连的闸室、护坦和防冲槽，闸室包括闸底板和闸墩，闸底板以及闸墩内侧设有多个抗磨板，各抗磨板固定在一起，护坦包括护坦底板、导墙，护坦底板的斜度与天然河床坡度相同，导墙设置在护坦底板的两侧，所述护坦底板上设置有混凝土四面体，防冲槽由天然河床开挖形成，防冲槽上放置有混凝土四面体。本发明的多泥沙河流泄洪闸抗冲磨结构在使用时，首先护坦底板的斜度与天然河床坡度相同，从而减少河水对护坦底板的冲击力，进而降低护坦底板受到的磨损，同时混凝土四面体还能够降低护坦顶面河水流速，进一步降低了河水对护坦的冲磨，减少护坦损坏。

技术研发人员：尹德文,邵颖,唐林,张帆,张凯,张怡欣,杨振琨,赵丽华,杨维九,张珍,吴昊
受保护的技术使用者：黄河勘测规划设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15