一种冲沟治理结构的制作方法

1.本发明涉及护岸防护技术领域，具体涉及一种冲沟治理结构。


背景技术：

2.山区河流由于其地形陡峭，存在较大的自然落差，水能资源丰富，我国以山区河流为载体，修建了多级水电站，充分开发河流水能资源；在山区河流两岸多发育大小、落差不一的自然冲沟，山体汇水携带大量泥沙汇流而下，在冲沟汇入河道处(以下简称冲沟沟头)附近形成淤积或冲坑，影响河流的河床演变，并不断侵蚀破坏与河道交汇处河床以及岸坡稳定，当冲沟距离水电站较近时，将影响水电站及其附属建筑物功能的实现，同时也对工作人员人身安全构成威胁。
3.针对冲沟的治理多集中采用边坡加固防护的方案减少沿程水土流失，或沿冲沟路径布设多级消能措施减小水流动能，但对于冲沟沟头处岸坡以及河床的稳定却少有关注；对于冲沟的治理，不仅需要考虑水流消能，还需综合考虑水流交汇冲刷下岸坡以及河流河床的防护；常见的防护措施是采取不同高度的跌坎，形成多级跌水，减缓水流动能，或在冲沟沟头两岸修建护坡镇脚，限制冲沟沟头处范围的发育，但来自冲沟的汇水水流方向与河道水流行进方向存在较大的交角，水流直冲而下，在水流交汇处水流紊动能较大，甚至形成涡流，携带悬疑质泥沙反复冲刷沟头处护岸以及河床，并导致河床以及岸坡失稳。
4.因此，如何降低冲沟水流与河道水流交汇时对河床和岸坡的影响，就成了本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种冲沟治理结构，以解决现有冲沟水流和河道水流交汇容易导致河床和岸坡失稳的技术问题。
6.本发明所采用的技术方案为：一种冲沟治理结构，包括：
7.河道段；
8.冲沟段，所述冲沟段设置在河道段的第一侧；
9.导流堤，所述导流堤设置在河道段的第一侧；
10.防冲导堤，所述防冲导堤设置在河道段的第二侧并与冲沟段相对应；
11.网格化护底，所述网格化护底设置在导流堤和防冲导堤之间；
12.其中，所述冲沟段包括稳流溢流槽、防冲镇脚和石笼护坡，所述稳流溢流槽设置在冲沟段的底部，所述防冲镇脚设置在稳流溢流槽的两侧并与导流堤连接，所述石笼护坡设置在防冲镇脚背离稳流溢流槽的一侧，且所述石笼护坡延伸至导流堤的一侧。
13.优选的，所述稳流溢流槽底部沿水流流动方向交替设有钢筋砼消力坎和稳流消能槛。
14.优选的，所述稳流溢流槽包括水平底板、倾斜底板、入口侧端墙和出口侧端墙，所述倾斜底板和水平底板沿水流流动方向设置在两侧的防冲镇脚之间，所述入口侧端墙沿竖
向方向设置在倾斜底板和水平底板之间，所述出口侧端墙沿竖向方向设置在水平底板的另一端。
15.优选的，相邻两个所述钢筋砼消力坎之间间隔设置粒径0.10～0.12m的砂卵石层，所述稳流消能槛设置在水平底板上方，且所述稳流消能槛包括铺装层和钢格栅层，且所述钢格栅层设置在铺装层上方并与防冲镇脚和钢筋砼消力坎固定连接。
16.优选的，所述导流堤包括顺序设置的过渡段、圆弧段和导流段，所述过渡段设置在冲沟段的两侧并位于稳流溢流槽的下游，所述导流段设置在河道段的第一侧，且所述圆弧段连接在过渡段和导流段之间。
17.优选的，所述导流段上设有导流槛，且所述导流槛与水流行进方向的夹角为15
°
～30
°
。
18.优选的，所述防冲导堤的两侧设有波浪槛，且所述波浪槛上设有过水孔。
19.优选的，多个所述波浪槛沿水流行进方向间距设置，且多个所述波浪槛从防冲导堤底部到顶部间距设置。
20.优选的，所述网格化护底为毛石砼结构，且所述网格化护底上设有竖向格埂和横向格埂。
21.本发明的有益效果：
22.本发明在冲沟段的底部设有稳流溢流槽，在稳流溢流槽的两侧设有防冲镇脚和石笼护坡，能够稳定冲沟地势并汇集来水，稳流溢流槽的底部设有钢筋砼消力坎和稳流消能槛，能够降低水流的动能，并通过溢流的方式使来水平稳的流入河道段；本发明在河道段的两侧设有导流堤和防冲导堤，可通过导流堤和防冲导堤对水流的引流和减速作用，减少汇水区域水流紊动能，从而降低对河床和护岸的影响。
附图说明
23.图1为本发明的冲沟治理结构的结构示意图；
24.图2为稳流溢流槽的纵剖面图；
25.图3为稳流槽的槽底示意图；
26.图4为导流堤的结构示意图；
27.图5为导流堤的横截面图；
28.图6为防水冲堤的横截面图。
29.图中附图标记说明：
30.1、河道段；2、冲沟段；3、导流堤；4、防冲导堤；5、网格化护底；6、稳流溢流槽；7、防冲镇脚；8、石笼护坡；9、钢筋砼消力坎；10、稳流消能槛；11、水平底板；12、倾斜底板；13、入口侧端墙；14、出口侧端墙；15、砂卵石层；16、铺装层；17、钢格栅层；18、过渡段；19、圆弧段；20、导流段；21、导流槛；22、波浪槛；23、过水孔；24、竖向格埂；25、横向格埂。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.实施例，如图1-图6所示，一种冲沟治理结构，包括：
36.河道段1。
37.冲沟段2，该冲沟段2设置在河道段1的第一侧，且冲沟段2与河道段1连通。
38.导流堤3，该导流堤3设置在河道段1的第一侧，且导流堤3位于冲沟段2的两侧。
39.防冲导堤4，该防冲导堤4设置在河道段1的第二侧，且防冲导堤4与冲沟段2相对应。
40.网格化护底5，该网格化护底5设置在导流堤3和防冲导堤4之间。
41.其中，该冲沟段2包括稳流溢流槽6、防冲镇脚7和石笼护坡8，该稳流溢流槽6设置在冲沟段2的底部，该防冲镇脚7设置在稳流溢流槽6的两侧并与导流堤3连接，该石笼护坡8设置在防冲镇脚7背离稳流溢流槽6的一侧，且石笼护坡8延伸至导流堤3的一侧。
42.本技术在冲沟段2的底部设有稳流溢流槽6，在稳流溢流槽6的两侧设有防冲镇脚7和石笼护坡8，可通过防冲镇脚7和石笼护坡8稳定冲沟地势并汇集来水，并通过溢流的方式使冲沟段2来水平稳的流入河道段1；本技术在河道段1的两侧设有导流堤3和防冲导堤4，可通过导流堤3和防冲导堤4对来水的引流和减速作用，减少汇水区域水流紊动能，从而降低对河床和护岸的影响。
43.在一具体实施例中，如图2、图3所示，在稳流溢流槽6底部沿水流流动方向交替设有钢筋砼消力坎9和稳流消能槛10。
44.如此设置，是因为：在稳流溢流槽6底部设置钢筋砼消力坎9和稳流消能槛10，当冲沟来水流入稳流溢流槽6内后，钢筋砼消力坎9和稳流消能槛10不仅能够降低来水流速，还能改变水流方向，进而降低冲沟来水汇入河道时的动能。
45.优选的，该稳流溢流槽6包括水平底板11、倾斜底板12、入口侧端墙13和出口侧端墙14，该倾斜底板12和水平底板11沿水流流动方向设置在两侧防冲镇脚7之间，且倾斜底板12设置在水平底板11的上游，该倾斜底板12和水平底板11的两侧与防冲镇脚7的临水边固定连接，且入口侧端墙13沿竖向方向设置在倾斜底板12和水平底板11之间，出口侧端墙14沿竖向方向设置在水平底板11的另一端，以使整个稳流溢流槽6呈溢流箱体状。
46.如此设置，是因为：在水平底板11的上游设置倾斜底板12，可以改变冲沟来水流向，以使冲沟来水尽可能的流入稳流溢流槽6，并从稳流溢流槽6中溢流而出，从而降低冲沟来水的动能。
47.更优选的，相邻两个钢筋砼消力坎9之间间隔设置有粒径0.10～0.12m的砂卵石层15，该稳流消能槛10设置在水平底板11上方；该稳流消能槛10包括铺装层16和钢格栅层17，该铺装层16由草绳和柳条混编而成，且钢格栅层17设置在铺装层16上方并与防冲镇脚7和钢筋砼消力坎9固定连接，用于扰乱水流流向。
48.如此设置，是因为：钢格栅层17为多孔结构，钢格栅条能够承受冲沟来水的冲击，减少水流动能并打乱水流的方向，铺装层16的草绳和柳条能够稳定水流流态，水流在稳流溢流槽6出口侧为溢流出流，有利于冲沟来水平稳进入河道。
49.在一具体实施例中，如图1、图4所示，该导流堤3布置在稳流溢流槽6出口靠岸坡侧，且导流堤3包括顺序设置的过渡段18、圆弧段19和导流段20；该过渡段18设置在冲沟段2的两侧并位于稳流溢流槽6的下游，导流段20平行设置在河道段1的第一侧，且圆弧段19连接在过渡段18和导流段20之间。
50.优选的，在导流段20上设有导流槛21，该导流槛21的数量为多个并沿水流行进方向间距设置，且导流槛21与水流方向的夹角为15
°
～30
°
。
51.如此设置，是因为：在导流段20上设置导流槛21，可通过导流槛21对水流的偏中导向作用，使河道两侧的水流向河道中间流动，降低汇水对河道两侧岸坡的影响。
52.在一具体实施例中，如图1、图6所示，在防冲导堤4的两侧设有波浪槛22，且波浪槛22上设有过水孔23。
53.优选的，多个波浪槛22沿水流行进方向间距设置，且多个波浪槛22从防冲导堤4底部到顶部间距设置。
54.在一具体实施例中，如图1所示，该网格化护底5为毛石砼结构，且网格化护底5固定连接在导流堤3和防冲导堤4之间；在网格化护底5上设有竖向格埂24和横向格埂25，该竖向格埂24和横向格埂25顶高程均高于网格化护底5，从而起到减缓水流，保护网格化护底5的作用。
55.具体实施例，如图1-图6所示，一种冲沟治理结构，包括河道段1、冲沟段2、导流堤3、防冲导堤4和网格化护底5。
56.冲沟段2位于河道段1的第一侧，且冲沟段2的下游与河道段1连通；在冲沟段2的底部设有稳流溢流槽6，该导流堤3设置在稳流溢流槽6下游的两侧，且导流堤3与稳流溢流槽6平顺连接；该防冲导堤4设置在河道段1的第二侧，且防冲导堤4与稳流溢流槽6正对，该防冲导堤4与导流堤3的顶高程和终点均相同；该网格化护底5固定连接在导流堤3与防冲导堤4底部之间。
57.在稳流溢流槽6的两侧设有防冲镇脚7，在防冲镇脚7背离稳流溢流槽6的一侧设有石笼护坡8，该石笼护坡8延伸至导流堤3的一侧；该稳流溢流槽6的宽度(垂直冲沟水流方向)不低于3m，稳流溢流槽6两侧的防冲镇脚7的顶高程沿程无坡降，且防冲镇脚7的横截面为直角梯形，该直角梯形的顶宽不小于1.5m，高度不小于3.6m，且防冲镇脚7位于稳流溢流槽6的水平底板11以下埋深不小于1.5m；该防冲镇脚7的临水侧为垂直结构，临土侧坡比1：0.4，两侧的防冲镇脚7通过石笼护坡8与冲沟两岸衔接。
58.该稳流溢流槽6包括毛石混凝土浇筑而成的水平底板11、倾斜底板12、入口侧端墙13和出口侧端墙14，该倾斜底板12设置在水平底板11的上游，且倾斜底板12的下游端与入口侧端墙13顶端固定连接，水平底板11设置在入口侧端墙13和出口侧端墙14之间，且水平
底板11的两端一一对应与入口侧端墙13和出口侧端墙14的底端固定连接。
59.该倾斜底板12的坡比不小于1：5，水平底板11的长度不低于8m，并且在水平底板11上每间隔1.9m布置一道钢筋砼消力坎9，在相邻两道钢筋砼消力坎9之间间隔嵌布粒径0.10～0.12m的砂卵石层15；该钢筋砼消力坎9的两侧为半径0.3m的倒圆角结构，中部为长0.2m的水平段，且水平底板11上钢筋砼消力坎9的数量不少于3道；砂卵石层15露在水平底板11以上部分不超过0.06m，并呈梅花状散布。
60.在水平底板11上间距设有多个稳流消能槛10，且稳流消能槛10包括铺装层16和钢格栅层17，钢格栅层17设置在铺装层16上方，该铺装层16由草绳和柳条混编而成，该钢格栅层17的四端分别浇筑在防冲镇脚7、入口侧端墙13、出口侧端墙14和钢筋砼消力坎9中。
61.出口侧端墙14为毛石砼结构，并为l型挡墙结构，与稳流溢流槽6的水平底板11及防冲镇脚7衔接，其中，入口侧端墙13高出水平底板11不超过1m，出口侧端墙14高出水平底板11不低于0.6m。
62.该导流堤3与稳流溢流槽6的出口侧端墙14衔接，冲沟来水经稳流溢流槽6消能稳流后经出口侧端墙14溢流而出，进入两导流堤3之间，导流堤3的横截面为梯形结构，材质为毛石混凝土，顶宽不低于1.5m，两侧坡比均为1：0.4，沿程高程相同；该导流堤3包括顺序设置的过渡段18、圆弧段19和导流段20，且导流堤3为非对称结构，下游侧过渡段18的长度不小于1.5m，下游侧圆弧段19的半径不低于5m，上游侧过渡段18的长度比下游段长1m，上游侧圆弧段19的半径较下游侧圆弧段半径小1m，便于利用弧线段引导冲沟来水向下游侧出流。
63.该导流段20呈直线型，且导流段20与圆弧段19衔接，导流段20高出网格化护底5约1.5m，下游侧导流段20以及上游侧导流段20上均设有导流槛21；该导流槛21的高度为1.0m，且导流槛21顶部距导流堤3顶面0.5m，导流槛21为梯形钢筋砼结构，导流槛21与导流堤3一体浇筑而成；该导流槛21突出导流堤3部分顶宽0.7m，底宽0.3m，与河道顺水流方向夹角位于15
°
～30
°
之间，用于引导水流流向河道侧。
64.该防冲导堤4的横截面为梯形，该防冲导堤4长度不小于60m，顶宽不小于1.5m，两侧坡比均为1：0.4；该防冲导堤4为毛石砼结构，临冲沟侧通过网格化护底5与导流堤3固定连接，防冲导堤4临河流侧底部埋入河床中不低于0.8m。
65.波浪槛22位于防冲导堤4的两侧，且波浪槛22沿防冲导堤4高度方向每间隔0.3m布置一道，总数量不小于3道；该波浪槛22的高度为0.2m，突出防冲导堤4部分长度不超过0.3m，每道波浪槛22均长3m，并沿水流方向每间隔3m布置一道，最底部一道波浪槛22距网格化护底5的间距为0.2m，以预留出过水空间。该波浪槛22下部为半径0.1m的倒圆角，便于引导来自冲沟的顶冲水流扩散，上部为直角形式，在波浪槛22上以间距0.3m布置直径不大于0.05m的过水孔23，以通过过水孔23减少波浪槛22所受的水流顶冲压力。
66.网格化护底5位于导流堤3与防冲导堤4之间以及河床衔接处两端各5m范围内，网格化护底5为毛石砼结构，网格化护底5顶部凿毛，增大糙率，且网格化护底5上设置有竖向格埂24和横向格埂25，该竖向格埂24和横向格埂25顶高程高出网格化护底5约0.1m，起到减缓水流，保护网格化护底5的作用。
67.相较于现有技术，本技术至少具有以下有益技术效果：
68.(1)、汇集冲沟水流，减弱冲沟来水动能，稳定水流流态。本技术在冲沟两岸设有抗冲刷的防冲镇脚，并设有石笼护坡，可以保证汛期冲沟来水较大时也能稳定冲沟地势，汇集
来水；稳流溢流槽下部设稳流消能槛，稳流消能槛顶部的钢格栅层为多孔结构，钢格栅条承受冲沟来水的冲击，可以减少水流动能并打乱水流的方向，利用钢格栅层下方的草绳、柳条混编而成铺装层稳定水流流态，稳流溢流槽出口侧为溢流出流，有利于冲沟来水平稳进入导流区。
69.(2)、引导冲沟水流流向，平稳汇入河道，稳固沟头处河床。冲沟来水往往与所汇入河道流向存在一定夹角，当汛期冲沟来水较大时，水流直冲而下与河道水流交汇，破坏沟头处河床稳定；本技术中设有导流堤以及防冲导堤，可以改变冲沟来水流向，减弱水流流速，引导汇水平顺汇入河道，减少汇水区域水流紊动能，限制冲沟沟头处水流冲刷河床，稳定河势。
70.(3)、稳定岸坡，限制冲沟沟头处侵蚀发育。导流堤、稳流溢流槽和防冲镇脚均通过石笼护坡与现状冲沟两岸相连，对冲沟岸坡起到了防护、抗冲刷作用，导流堤上设置导流槛，引导水流流向偏离冲沟岸坡，外侧设置防冲导堤以及网格化护底，防止汛期河道洪水冲刷冲沟近岸岸坡，稳固冲沟沟头处岸坡，限制冲沟向近岸侵蚀。
71.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种冲沟治理结构，其特征在于，包括：河道段(1)；冲沟段(2)，所述冲沟段(2)设置在河道段(1)的第一侧；导流堤(3)，所述导流堤(3)设置在河道段(1)的第一侧；防冲导堤(4)，所述防冲导堤(4)设置在河道段(1)的第二侧并与冲沟段(2)相对应；网格化护底(5)，所述网格化护底(5)设置在导流堤(3)和防冲导堤(4)之间；其中，所述冲沟段(2)包括稳流溢流槽(6)、防冲镇脚(7)和石笼护坡(8)，所述稳流溢流槽(6)设置在冲沟段(2)的底部，所述防冲镇脚(7)设置在稳流溢流槽(6)的两侧并与导流堤(3)连接，所述石笼护坡(8)设置在防冲镇脚(7)背离稳流溢流槽(6)的一侧，且所述石笼护坡(8)延伸至导流堤(3)的一侧。2.根据权利要求1所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述稳流溢流槽(6)底部沿水流流动方向交替设有钢筋砼消力坎(9)和稳流消能槛(10)。3.根据权利要求2所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述稳流溢流槽(6)包括水平底板(11)、倾斜底板(12)、入口侧端墙(13)和出口侧端墙(14)，所述倾斜底板(12)和水平底板(11)沿水流流动方向设置在两侧的防冲镇脚(7)之间，所述入口侧端墙(13)沿竖向方向设置在倾斜底板(12)和水平底板(11)之间，所述出口侧端墙(14)沿竖向方向设置在水平底板(11)的另一端。4.根据权利要求3所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，相邻两个所述钢筋砼消力坎(9)之间间隔设置粒径0.10～0.12m的砂卵石层(15)，所述稳流消能槛(10)设置在水平底板(11)上方，且所述稳流消能槛(10)包括铺装层(16)和钢格栅层(17)，且所述钢格栅层(17)设置在铺装层(16)上方并与防冲镇脚(7)和钢筋砼消力坎(9)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述导流堤(3)包括顺序设置的过渡段(18)、圆弧段(19)和导流段(20)，所述过渡段(18)设置在冲沟段(2)的两侧并位于稳流溢流槽(6)的下游，所述导流段(20)设置在河道段(1)的第一侧，且所述圆弧段(19)连接在过渡段(18)和导流段(20)之间。6.根据权利要求5所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述导流段(20)上设有导流槛(21)，且所述导流槛(21)与水流行进方向的夹角为15
°
～30
°
。7.根据权利要求1所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述防冲导堤(4)的两侧设有波浪槛(22)，且所述波浪槛(22)上设有过水孔(23)。8.根据权利要求7所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，多个所述波浪槛(22)沿水流行进方向间距设置，且多个所述波浪槛(22)从防冲导堤(4)底部到顶部间距设置。9.根据权利要求1所述的一种冲沟治理结构，其特征在于，所述网格化护底(5)为毛石砼结构，且所述网格化护底(5)上设有竖向格埂(24)和横向格埂(25)。

技术总结
本发明公开了本发明涉及护岸防护技术领域的一种冲沟治理结构，包括河道段；冲沟段，冲沟段设置在河道段的第一侧；导流堤，导流堤设置在河道段的第一侧；防冲导堤，防冲导堤设置在河道段的第二侧并与冲沟段相对应；网格化护底，网格化护底设置在导流堤和防冲导堤之间；冲沟段包括稳流溢流槽、防冲镇脚和石笼护坡，稳流溢流槽设置在冲沟段的底部，防冲镇脚设置在稳流溢流槽的两侧并与导流堤连接，石笼护坡设置在防冲镇脚背离稳流溢流槽的一侧，且石笼护坡延伸至导流堤的一侧。本发明通过防冲镇脚和石笼护坡稳定冲沟地势并汇集来水，通过稳流溢流槽使来水平稳的流入河道段，可以减少汇水区域水流紊动能，从而降低对河床和护岸的影响。响。响。


技术研发人员：王智超 朱冬舟 王永庆 杨亚丽 张俊秀 艾威 叶智峰 张豪 王旭旭 蔡超琳
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/11