装配式面板溢流坝的研究 1990年获辽宁省水利厅科技进步二等奖 1990年获水利部科技进步四等奖装配式面板溢流坝是一种适合在非粘性土软基上修建的新型拦河坝,该坝用原河道中的砂砾石材料做为坝体填料,用预制砼面板复盖其上,构筑成带有台阶护面的溢流坝,其结构简单,施工方便,既能抬高水位,又能坝顶泄洪,是适宜山区河道用作开发水田、达到自流灌溉目的的一种新坝型。 在软基上修建拦河坝工程,其可靠性首先决定于其护面在变形基础上的工作性能,装配式面板溢流坝采用预制面板自下而上逐级自由搭接铺设,板与板之间不作刚性连接,以适应基础变形。 这种带有台阶式护面结构的溢流坝,在坝末端,设置迫使水流改变方向的鼻坎结构,过小流量时,大部分能量在坝面台阶跌水中消杀;流量增大后,又能通过坝面末端的鼻坎将水流挑射出去;在宣泄较大的流量时,由于鼻坎等作用,在下游形成非淹没型面流流态,达到消能目的。 板型设计使之在平面方向上连成一片,在垂直方向上适应变形,以工程无纺布代替排水反滤层。 通过试验研究求得:a.流量系数(m)~坝上水头(H)的关系曲线,b.过坝单宽流量(q)~流速系数(Φ)的关系曲线,c.过坝单宽流量(q)~坝面消能率(K年)的关系曲线,d.寻求出适合于新坝型的面流消能计算公式。 试验和理论分析得出“过流时即使坝面发生局部塌陷,面板坝仍能正常工作”的结论。 1987年7月试验坝成功运行后,成果很快得到扩散,两年间全省已建或在建10座坝,总灌溉面积2万亩,直接经济效益一千万元。 采用这种新坝型代替落后的棵石坝后,不使用大片山林做筑坝材料,保护了山区森林资源。造价低廉,与同高的混凝土坝相比可节省投资50%;与橡胶坝相比可节省70%。且坝后不须修建消力池、护坦等消能工程。施工期短,当年施工,当年 受益,一般小坝抵偿年限为一年左右。技术简便,容易为乡村群众掌握。管理运行方便,大大节省管理费用、能源费用开支,大幅度地降低了灌溉成本。