一种土石坝应急抢险装置及预警方法与流程

本申请用于土石坝漫顶抢险，特别是涉及一种土石坝应急抢险装置及预警方法。

背景技术：

1、土石坝是由土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝，占水库总数的90％以上，据统计，土石坝溃坝占总溃坝数的95％左右，其中超过50％的溃坝事故是因洪水漫顶引起的，尤其是近年来极端气候增多，极端强降雨日益频发，洪水漫顶引起的溃坝事故占比陡增，当发生漫顶险情时，需要采取及时有效的措施以有效避免溃坝事故发生。

2、目前对于漫顶险情抢险措施主要有临时加高坝顶和开挖非常溢洪道加大泄流两种方式，常用的临时加高坝顶的方法主要有袋装土筑堰加高法、桩柳堰加高法等，但这些方法均只能起到挡水作用，当水位超过加高堰顶时，仍存在溃坝风险；开挖非常溢洪道可增大下泄流量，然而开挖非常溢洪道所需时间长、成本高且对基础条件要求高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种土石坝应急抢险装置及预警方法，其中，土石坝应急抢险装置能够极大降低大坝漫顶风险并实现洪水洪水快速下泄，使用该土石坝应急抢险装置的预警方法能够有效避免溃坝事故的发生。

2、本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种土石坝应急抢险装置，包括挡泄单元和围挡单元，所述挡泄单元沿土石坝的长度方向设置，所述挡泄单元包括用于阻挡漫顶洪水的阻挡组件，所述阻挡组件沿高度方向设在土石坝顶，所述阻挡组件的底部设有排水孔，土石坝的后侧设有所述围挡单元，两个所述围挡单元相对设置在土石坝步级的两侧，两个所述围挡单元之间形成溢洪道。

4、本申请的某些实施例中，所述阻挡组件包括沿高度方向设置的挡板，所述挡板的中间位置处沿高度方向设有加劲肋。

5、本申请的某些实施例中，所述排水孔开设在所述挡板上，所述排水孔上连接有排水管，所述排水管位于所述阻挡组件的后端，水深排水管上设有止水阀。

6、本申请的某些实施例中，所述阻挡组件的前端设有导流槽，所述导流槽与所述排水孔相连通。

7、本申请的某些实施例中，土石坝顶铺设有支撑板和防水布，所述阻挡组件和所述导流槽均设在所述支撑板上，所述防水布的后端与所述支撑板相连，所述支撑板与土石坝顶之间设有橡胶防滑垫，所述防水布的前端与土石坝的迎水面贴合，且所述防水布的前端低于设计洪水位，所述防水布的前端连接有配重。

8、本申请的某些实施例中，多个所述挡泄单元沿土石坝的长度方向设置，所述挡板的两侧设有卡槽，相邻所述挡泄单元的所述挡板通过所述卡槽可拆卸连接。

9、本申请的某些实施例中，所述围挡单元包括挡水组件和用于开启所述挡水组件的驱动装置。

10、本申请的某些实施例中，所述挡水组件包括挡水布和支撑杆，所述支撑杆与所述挡水布的顶端固定连接，所述挡水布的底端延伸至地面以下，所述驱动装置包括液压缸，所述液压缸的固定端埋在地面以下，所述液压缸的伸出端与所述支撑杆相连。

11、本申请的某些实施例中，所述围挡单元的后端设有消能装置，溢洪道的下游设有排水沟，所述消能装置位于排水沟内，所述消能装置包括互成夹角的阻水部件和防滑部件，所述阻水部件和所述防滑部件之间设有弹性部件，所述阻水部件包括多孔板，所述防滑部件包括铺设在地面上的防滑垫，所述弹性部件包括弹簧。

12、本申请还提供一种使用上述任一项土石坝应急抢险装置的预警方法，其包括以下步骤：

13、计算土石坝前方水库的出库流量数据，计算土石坝前方水库的入库流量数据，根据水位库容曲线，预测水库水位；

14、当预测存在漫顶风险时，在土石坝顶安装所述挡泄单元，在土石坝步级的两侧安装所述围挡单元。

15、上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：该土石坝应急抢险装置同时具备临时加高坝体抵御洪水和下泄洪水降低水位的功能，多个挡泄单元设置在土石坝顶能够临时加高坝体以抵御洪水，排水孔缓慢释放洪水，挡泄单元极大降低大坝漫顶风险，即使发生漫顶风险，在两个围挡单元之间形成溢洪道能够引导水流快速下泄，保护下游安全，该土石坝应急抢险装置的实施速度快，成本低。

16、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种土石坝应急抢险装置，其特征在于：包括挡泄单元和围挡单元，所述挡泄单元沿土石坝的长度方向设置，所述挡泄单元包括用于阻挡漫顶洪水的阻挡组件，所述阻挡组件沿高度方向设在土石坝顶，所述阻挡组件的底部设有排水孔，土石坝的后侧设有所述围挡单元，两个所述围挡单元相对设置在土石坝步级的两侧，两个所述围挡单元之间形成溢洪道。

2.一种根据权利要求1所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述阻挡组件包括沿高度方向设置的挡板，所述挡板的中间位置处沿高度方向设有加劲肋。

3.一种根据权利要求2所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述排水孔开设在所述挡板上，所述排水孔上连接有排水管，所述排水管位于所述阻挡组件的后端，水深排水管上设有止水阀。

4.一种根据权利要求3所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述阻挡组件的前端设有导流槽，所述导流槽与所述排水孔相连通。

5.一种根据权利要求4所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：土石坝顶铺设有支撑板和防水布，所述阻挡组件和所述导流槽均设在所述支撑板上，所述支撑板与土石坝顶之间设有橡胶防滑垫，所述防水布的后端与所述支撑板相连，所述防水布的前端与土石坝的迎水面贴合，且所述防水布的前端低于设计洪水位，所述防水布的前端连接有配重。

6.一种根据权利要求2所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：多个所述挡泄单元沿土石坝的长度方向设置，所述挡板的两侧设有卡槽，相邻所述挡泄单元的所述挡板通过所述卡槽可拆卸连接。

7.一种根据权利要求1所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述围挡单元包括挡水组件和用于开启所述挡水组件的驱动装置。

8.一种根据权利要求7所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述挡水组件包括挡水布和支撑杆，所述支撑杆与所述挡水布的顶端固定连接，所述挡水布的底端延伸至地面以下，所述驱动装置包括液压缸，所述液压缸的固定端埋在地面以下，所述液压缸的伸出端与所述支撑杆相连。

9.一种根据权利要求7所述的土石坝应急抢险装置，其特征在于：所述围挡单元的后端设有消能装置，溢洪道的下游设有排水沟，所述消能装置位于排水沟内，所述消能装置包括互成夹角的阻水部件和防滑部件，所述阻水部件和所述防滑部件之间设有弹性部件，所述阻水部件包括多孔板，所述防滑部件包括铺设在地面上的防滑垫，所述弹性部件包括弹簧。

10.一种使用权利要求1～9中任一项土石坝应急抢险装置的预警方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结
本申请公开了一种土石坝应急抢险装置及预警方法，其中土石坝应急抢险装置包括挡泄单元和围挡单元，所述挡泄单元沿土石坝的长度方向设置，所述挡泄单元包括用于阻挡漫顶洪水的阻挡组件，所述阻挡组件沿高度方向设在土石坝顶，所述阻挡组件的底部设有排水孔，土石坝的后侧设有所述围挡单元，两个所述围挡单元相对设置在土石坝步级的两侧，两个所述围挡单元之间形成溢洪道，该土石坝应急抢险装置的实施速度快，成本低，有效避免溃坝事故的发生。

技术研发人员：刘达,谭彩,袁明道,李明,陈泊宇,彭汝轩,黄文康,卢鹏宇
受保护的技术使用者：广东省水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29