多“W”形折叠式滚水坝的制作方法

本发明属于海绵城市排水工程结构设计技术领域。

背景技术：

建设海绵城市既要有许多储存雨水的溝、塘、河道或湿地，又要有足够数量的排水配套设施,才能达到既能蓄得多，又能排得快保证“小雨不积水,中雨不内涝,大雨不成災”的要求。为了蓄得多一要挖得深,二要尽可能的提高蓄水位，但是要保证在高水位条件下排得快就必须在河道出市区的河道上修建闸、坝等控制设施，以保证最大程度的储存水量，又能在降大雨时及时的把多余的水量排到市区以外，防止内涝。

当前的城市一般面积都很大，往往不只有一条排水河道排向下游，如果都要修建水閘控制，不仅工程量大，要安装庞大的闸门和配套启闭机械设备，而且还得派人管理、操纵。而滚水坝是自动排水，最省事，但是滚水坝坝顶滚水的单宽流量不能过大，单宽流量大了，上游雍水位就会提高，因此又要保证尽量高的提高城内的蓄水位，又要排出足够多的水量，又不允许过多的抬高坝上游的雍水位，所以滚水坝设计单宽流量就要尽量的小。

常规的滚水坝其轴线成一字形，要通过规划的夏季暴雨泾流流量，就需要具有足够长度的坝顶。而且为了防止渗透水流破坏坝下地基，滚水坝上游还要设置有一定长度的防渗铺盖；为了防止过坝水流冲毁下游河道，坝下游还要设置较长的消力池、护坦、海曼等消能、昉冲设施，它们都要和坝轴线一样长，因此滚水坝的工程量、造价和在寸土寸金的城市里所要占用的地皮面积就会相应的增加。

技术实现要素：

本发明，采取折叠方式，从平面图上看，是把常规滚水坝过水的“一字型”坝顶折叠成多个连续的”w”形，使坝体长度压缩到常规滚水坝的几分之一，同时上游铺盖和下游消能、昉冲设备的宽度也同比例的下降。

同时由于折叠，使得大部分过坝水流方向不在笔直的冲向下游，而是在折叠段的“v”形泄水槽里相互对冲，然后又撞到几层错行布置的消力梁上，使下泄水流的冲击能量得到了充分的消解，以致于下游消能段的长度还可以进一步缩短。

例如原来坝顶长度138m的常规“一字型”滚水坝，折叠成3“w”形后使整个工程的坝顶长度、工程量、造价降低到常规“一字形”坝的1/4.28、1/4、1/3，占地面积一点也不要超出河道。

附图说明

图1.常规”一字型”滚水坝平面图

图2.常规”一字型”滚水坝下游a-a方向剖视图

图3.常规”一字型”滚水坝纵剖面图

图4.多“w”形折叠式滚水坝平面图

图5.多“w”形折叠式滚水坝下游a-a方向剖视图

图6.多“w”形折叠式滚水坝b-b纵剖面图

图7.多“w”形折叠式滚水坝c-c纵剖面图

具体实施方式

图1、2、3为常规”一字型”滚水坝的平面图、纵剖面图、a-a方向下游剖面图，图4、4’为具有同等过水能力的“3“w”形折叠式滚水坝”的平面图、图4与图4’的不同之处在于：图4比例较小，图上的消力梁和消力墩无法显示出来；而在比例放大后的图4’上可以看到一个个“v”形槽里的消力梁和垂直于河道轴线段上的消力墩；图5，图6、图7分别为3“w”形折叠式滚水坝坝的a-a方向下游剖视图和b-b、c-c方向的剖面图。

图1和图4两份平面图比例相同，通过对比可以看到：常规“一字型”滚水坝的坝轴线长达128m，呈一直线形横跨在河道上，由于防渗、消能、昉冲的需要，上游防渗铺盖、下游消力池、护坦、海曼都必须与滚水坝平行设置，但是原来的河道底宽没有那么宽，所以在坝的上游姚增俩一段扩宽的过渡段，下游又必须增加一段收窄的过度段，以致于占地面积远远大于3“w”滚水坝占地面积很大，而具有同等过水能力的3“w”形折叠式滚水坝坝身长度只有28m,只是常规坝的1/4.28，而且上游防渗铺盖、下游消力池、护坦海曼的长度也同比例的缩短到只有28m，上下游也不需要上游要扩宽，而坝后又要收窄，因此：3“w”形折叠式茿坝的工程量可以降低为常规坝的1/4，造价可以降低为常规坝的1/3左右；占地面积一点都不要扩大。

从图4’、图5、图7对照可以看到在每一个“v”形泄水槽里，都布置有数层垂直于河道轴线的消力梁，相邻两层粱是互相错位安装的，因此，从斜段坝顶上滚下来的水流，在相互对冲以后，又撞到一排排的消力梁上，落到槽底时能量已经被消耗殆尽，再改为流向下游时，冲力就很小了。

从图5、图7上可以看到：在折叠线上的各个下游垂直于河道轴线方向的折叠段垻面上，安装有数排突出于坝面的消力墩，从坝顶上滚下来的水流被这些消力墩层层阻拦撞击，也获得了充分的消能，因而下游的消力池、护坦、海曼可以近一步缩短。

技术特征：

技术总结
本发明名称为多“W”形折叠式滚水坝。海绵城市既要能多储水，又要能及时排除多余水量，滚水坝因其不需要安装闸门及启闭机，又勿需派人管理、操纵，所以是最为理想的设施，但坝顶单宽泄水量是随坝顶水深紧密联系在一起的，所以不希望雍高城区水位，就必须加长滚水坝的坝顶长度，而常规滚水坝顶是一字型展开的，坝轴线长，坝身结构和上游铺盖、下游消能设施都要同比加宽，经济上极不合算，折叠式滚水坝是在平面图上把坝顶折叠成多个“W”形，使坝身宽度、上游防渗铺盖、下游消力池、护坦、海曼同时压缩到原来的几分之一。例如一座原来长138米的常规滚水坝折叠成“3W”形，就可以使整个工程的工程量、造价分别降低到原来的1/4、1/3，占地面积一点也不超出河道。

技术研发人员：邵明
受保护的技术使用者：邵明
技术研发日：2017.10.11
技术公布日：2018.01.19