本发明涉及治理河道的水利工程,特别是一种治理含泥沙、飘浮物多的河流河道的装置。 经检索德温特世界专利文摘,在GB-2197-370-A公开了一种“Wave dlsslpation device”这种装置具有空心的块状结构,在块状的各个面上有与空心相通的若干个孔,多个空心块状物放置在要保护的河岸上,有消弱海浪冲击的作用;在AU8933-651-A中,公开了一种“Dlssipation wave energy and controlling erosion”这一装置具有一棱形整体,体面上有很多横向通道。多个棱形整体置于河岸上,同样具有消弱海浪冲击力的作用,使河岸的土地不受侵蚀。但它们仅适用于保护含沙量小、水流较缓的河流的河道,否则由于没有与河岸的连接物,空心的块状结构及棱形整体结构很容易冲垮,另外这两种结构形式材料用量大,相应提高了费用。
我国自古以来,积累了多种治理河道的方法,但是由于我国一些河流流经黄土高原,其具有:河流落差大、流速快、冲击力强,因而河水中带有大量泥沙及多种漂浮物,使之河床增高,河流改道,冲刷淹没堤岸及大量农田,危害极大,多种治理河道的办法均不理想,目前普遍使用二种方法:一是构筑草土石头坝,一层土、一层草叠放,外罩有网,网内迎水冲击面放有石块,也有把草、石头杂乱地放在网内;二是在河床岸打水泥桩子。
经实践证明,水泥桩子易冲垮、冲倒。草土石头坝有一定的效果,但是由于草土石头坝是实心体,只有阻挡水流的作用,没有疏导的功能,因而在水浪的冲击力之下,使草土石头坝底层周围的土层易冲刷流走,日积月累,动摇了草土石头坝地根基,最后导致冲垮,年年构筑,年年倒塌,消耗国家大量资金。
本发明的目的是针对上述国内外治理河道中存在的问题,提供一种治理含泥沙,飘浮物多的河流河道的装置,使其具有效果好、实用、投资少,同时生产简单,安装、施工方便,不受季节、时间及其它条件的限制,能有效地控制水流流向,保护河岸不受水流的侵蚀。
实现本发明的方案是用先疏后堵、疏堵结合的原理,设计一种具有框架式空心网状结构、底面连接锚的装置,以其构筑成堤坝。
上述装置具有由杆件连接成四面体、五面体、六面体等多面体框架,框架上连有网,接触河床的杆件上固定有锚。
构筑成堤坝时,把多个四面体、五面体、六面体等多面体框架式空心网状结构装置,各自组合放置且以锚与河底固定,这些装置之间用杆件连接,形成一定形状的堤坝。这种具有框架式空心网状结构装置筑成的堤坝起先水流能顺利通过,起到疏导作用,进而河流中的漂浮物逐渐被网阻挡,逐渐堵塞网格,由于逐渐堵塞,水流逐前减缓,泥沙逐渐沉淀淤积,最后形成以框架为骨架的自然淤积的草土坝。起到护岸、控制河道的作用。
本发明具有以下优点:
1、这种装置构筑的坝,是先疏导、后堵塞,最后淤积成坝。
2、这种装置构筑的坝,材料90%来源于河流本身,即漂浮物和泥沙都来源于河流自身,可以说是以河治河。
3、这种堵塞和淤积是逐步进行,自然淤积,漂浮物和泥沙顺乎自然地漂浮到网上一定位置,天长日久地反复进行,坝体结构合理密实,人工坝无法与其相比。克服了现有草土坝的掏底问题。
4、多面体框架式空心网状结构装置可进行工厂化生产,不受施工条件的限制,即时间、季节、气候场地的限制。
5、这种坝造价低廉,且效果十分显著。
实施例附图:
图1是四面体框架式空心网状结构装置。
图2是五面体框架式空心网状结构装置。
图3是六面体框架式空心网状结构装置。
图4是图3的右侧视图。
图5是图1结构装置组合成的堤坝示意图。
图6是图3结构装置组合成的堤坝示意图。
图7是图6的正视图。
图8是由三角架组合成堤坝的示意图。
结合实施例附图对本发明进一步阐明。
图1、2、3、4均是具有框架式空心网状结构的装置,图中(1)是杆件,(2)是框架,(3)是网,(4)是铁锚,杆件(1)连接成四、五、六多面体框架(2)、杆件(1)采用防水菱镁砼材料,也可用水泥、木材、钢材等,从节约钢材、木材、防腐效果考虑,使用防水菱镁砼材料最佳,杆件(1)之间的连接用螺栓紧固件连接,图中(5)是螺栓紧固件,(6)是夹板,也可用榫凹连接或捆绑连接。网(3)使用铁丝拉成网状,铁丝的粗细、丝网的疏密,根据框架(2)的大小、框架(2)各个面的斜度,水流的缓急、泥沙、漂浮物含量的多少等因素具体而定,网(3)捆绑在框架(2)上,铁锚(3)固定在接触河床的杆件上,一般用螺栓紧固件固定,铁锚(3)可用金属板材焊接成具有尖角状或叉式状亦可铸造而成。
为了使这种装置在水流冲击下具有较大的稳定度,设计时,框架(2)迎水的斜面与底面的角度应大于45℃。在多面体框架中,正四面体框架任一面着地时重心都一样,重心低,稳度大,可优先采用。另外如遇河水中泥沙量,漂浮物较少时,可人为地在网上或网内放置一些杂物,有利于自然淤积成坝。
图5、图6、图7中,(7)是连接杆件,(8)是螺栓紧固件,如图5、6、7所示,把多个四、六面体框架式网状重心结构装置(2)各自组合放置并以铁锚(4)与河底固定,形成一定形状的堤坝,这些装置之间用连接杆件(7)和螺栓紧固件(8)连接在一起,亦可用捆绑连接。这一装置组合放置的形式及多少根据水流大小,筑堤长度、宽度及场地条件而定。
图8中,(9)是三角架,三角架(9)由杆件(1)捆绑连接组成,每个杆件(1)下端固定有铁锚(4),数个三角架(9)顺长排列放置,三角架(9)间互相用连接杆件(7)捆绑连接,然后在各个杆件组成的面上包上铁丝网(3),根据堤坝的宽度,长度及其它因素,可延着长度和宽度放置若干个这样的三角架式网状结构装置以构筑成堤坝。