排异重流复合型堰.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101881017A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101881017A(43)申请公布日2010.11.10(21)申请号201010232278.3(22)申请日2010.07.22(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人李艳红竺奇乐喻国良(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王锡麟王桂忠(51)Int.Cl.E02B7/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称排异重流复合型堰(57)摘要一种水利工程技术领域的排异重流复合型堰，包括：引水导墙、排水堰以及导墙支撑，其中：引水导墙的顶边缘高于排水堰的顶部，导墙支撑位于引水导墙底部并与水体底床固接支撑，实现引水导墙的悬空设置且底边缘高于水体底床。本发明可以使流向排水堰的水体中的底部密度较大的异重流优先通过引水导墙的底部空隙，继而越过堰顶，排出蓄水体外。因此，该排异重流复合型堰可以在不改变堰的排水能力的同时，提高排出底部异重流的能力，改善蓄水体内的水环境。CN1087ACN101881017A权利要求书1/1页1.一种排异重流复合型堰，该复合型堰设置于蓄水体的出水口处，其特征在于，包括：引水导墙、排水堰以及导墙支撑，其中：引水导墙的顶边缘高于排水堰的顶部，导墙支撑位于引水导墙底部并与水体底床固接支撑，实现引水导墙的悬空设置且底边缘高于水体底床。2.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的引水导墙位于排水堰的迎水面一侧且为矩形体结构或圆筒形结构，包括：与来流方向平行的水平墙体和与来流方向垂直的直立墙体。3.根据权利要求2所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的水平墙体左侧边缘距排水堰的水平距离为70-1000cm。4.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的水平墙体相对于河底的高程为10-50cm。5.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的直立墙体距排水堰2的水平距离为20-1000cm。6.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的直立墙体的顶端高出排水堰顶10-50cm。7.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的排水堰的堰坎厚度小于其上游水位与下游水位之差，即堰顶水头的0.67倍。8.根据权利要求1所述的排异重流复合型堰，其特征是，所述的引水导墙和排水堰均为混凝土或钢筋混凝土制成。2CN101881017A说明书1/4页排异重流复合型堰技术领域[0001]本发明涉及的是一种水利工程技术领域的建筑，具体是一种排异重流复合型堰。背景技术[0002]从水力学角度讲，对于在具有自由表面的重力流的水流中任何一种水工建筑物(或障壁)，只要它能起到壅水和溢流作用的都可称为“堰”。[0003]从自然角度讲，异重流是两种密度相差不大、可以相混的流体，在条件适宜时因为密度的差异而发生的相对运动，各水流能保持其原来面貌，不因交界面上的紊动现象以及其他的紊动作用而发生全局性的混合现象。在湖泊或水库中，挟携泥沙的水流因其密度大于清水，在条件合适时，在水底以“浑水异重流”的方式向前运动。[0004]目前，国内一些水体如湖泊和水库常使用堰作为其排水结构，此结构可以控制蓄水体内的水位，其主要不足之处在于：水流越过堰顶排出，往往水体中上层清水被排出，而位于底层的浑水却滞留在蓄水体内。[0005]经对现有技术文献的检索发现：中国专利公开号CN2414110Y，公开日：2001.1.10，记载了一种“可调橡胶排水堰”，该技术包含橡胶袋、充胀介质、底垫片、基础、进水管、排水管控制阀组成。该技术发明的主要不足之处在于：虽然可通过调节水位来保证较大的排水量，但在排水过程中，完全是将蓄水体内的上层清水大量排出堰外，而含沙浓度较高的下层浑水却无法有效排出，“蓄清排浑”能力较差。[0006]中国专利公开号CN2679249Y，公开日：2005.2.16，记载了一种“水库排泥沙装置”，它由跨在水坝上的管道构成，管道一端置于水坝内侧的水中，另一端置于坝外，该技术主要运用虹吸原理解决水库的泥沙沉积问题。该技术发明的主要不足之处在于：需要在原有堰结构的基础上，增设跨过堰顶的排沙管道，这无疑增大了排水堰的工程实施量，而且增加了排水系统的建设成本，并且不能直接控制蓄水体内水位。发明内容[0007]本发明针对现有排水堰存在的上述不足，提供一种排异重流复合型堰，使流向排水堰的水体中的底部密度较大的异重流优先通过引水导墙的底部空隙，继而越过堰顶，排出蓄水体外。因此，该排异重流复合型堰可以在不改变堰的排水能力的同时，提高排出底部异重流的能力，改善蓄水体内的水环境。[0008]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的复合型堰设置于湖泊