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CN105421282B - 一种季节性洪水集聚利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种季节性洪水的聚集利用方法，根据河床宽度、洪水流量以及利用的区域建立多级利用方式，围绕“拦”、“分”、“缓”、“引”、“淤”、“用”六字展开。“拦”是堵拦洪水；“分”是在“拦”的基础上形成分流口；“缓”是经过数次“拦”、“分”后减缓洪水冲击；“引”则是把减缓冲击的洪水因地制宜疏导到具有利用潜力的地方，即蓄水池和洪水中泥沙的淤积地方。洪水过后，不但存储了水，而且形成一片土地，可以进行种植等利用，即为“用”。洪水过后水得到集聚存储，泥沙淤积形成土地用于种植，有效实现了季节性洪水的集聚蓄水和淤积泥的利用，改变生态环境和种植缺水等问题，特别适应于具有季节性洪水的干旱、半干旱地区。

Description

一种季节性洪水集聚利用的方法
技术领域
本发明涉及一种洪水集聚利用的方法，尤其涉及一种季节性洪水集聚利用的方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
洪水是指特大的径流而言，其往往因河槽不能容纳而泛滥成灾。目前，我国大约有2/3的国土面积存在着不同类型和危害程度不同的洪水灾害。根据洪水形成的水源和发生时间，一般可将洪水分为季节性融雪洪水和暴雨洪水两类。季节性融雪洪水发生在特定的时期内，具有一定的规律性和预测性。这种洪水通常流经高温干旱的区域，而且年平均流量较小，但因融雪而引发季节性的洪峰却很大。因为洪水较大，所在流过的区域不能及时、充分利用，仍然导致此处长年干旱缺水，形成旱涝交替局面，造成水自然在该区域内浪费。
河西走廊是中国内地通往新疆的要道。东起乌鞘岭，西至古玉门关，南北介于南山和北山间，长约900公里，宽数公里至近百公里，为西北东南走向的狭长平地，形如走廊。在整个走廊地区，以祁连山冰雪融水所灌溉的绿洲农业较盛。然现生态危机日趋严重，处处可见戈壁荒漠。祁连山冰雪融水形成的季节性洪水所冲蚀形成的河床基本长年断流、砂砾碎石处处可见，稀少的洪水资源未能得以利用。
常见洪水利用方式以堤坝、水库等存贮一定的水资源。但是堤坝、水库等存储水量较少，而且每年要进修加固、维修，定期清理淤泥，不但投入成本高，劳动强度大，而且没有充分利用洪水冲刷所形成的淤泥。
发明内容
本发明的目的在于根据季节性洪水具有一定的规律性和预测性，提供一种季节性洪水聚集利用的方法，以便使河西走廊戈壁荒漠地区或其他具有季节性洪水的干旱、半干旱地区的季节性洪水得到充分集聚和利用。
本发明季节性洪水聚集利用方法，是根据河床宽度、洪水流量以及利用的区域建立树状结构的多级利用方式，围绕“拦”、“分”、“缓”、 “引”、“淤”、“用”六字展开。“拦”就是堵拦洪水；“分”是在“拦”的基础上形成分流口；“缓”是经过数次“拦”、“分”后减缓洪水冲击；“引”则是把减缓冲击的洪水因地制宜疏导到具有利用潜力的地方，即蓄水池和洪水中泥沙的淤积地方。洪水过后，水得到集聚存储，泥沙淤积形成一片土地，在这边片土地上可以进行种植等利用，即为“用”。具体如下：
根据河床宽度、洪水流量以及利用的区域建立树状结构的多级利用方式：在主河道里建立拦截坝的洪水利用方式为一级利用；在主河道附近选择将要利用的区域建立洪水支流道，并在支流道下方的主河道建立拦截坝蓄水和淤地，此支流道将建立的利用方式即为二级利用方式；同样的方式，在支流道的基础上再建立三级支流，三级支流将建立的利用方式为三级利用方式；以此类推，建立多级利用方式；每级利用方式有直接利用（起到减缓洪水流速、冲击作用）和截水供给下级支流利用（起到截流供给下级支流、减缓洪水流速和冲击的作用）两种；拦截坝的高度均低于河床的高度，同级利用的拦截坝高度一致，但均高于下级利用的拦截坝高度；拦截坝由错落布局的1～8行拦截墩组成，并沿河道以每行少一个的方式递减，具体拦截墩数根据河床宽度而定；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域。
拦截坝横断面梯形设计，上底面宽1～5 m，下底面宽2～10 m，上、下底面宽度比为1:2，高度低于拦截墩的高度。
拦截墩采用混凝土浇筑，为正四棱台设计，上底面宽1～5 m，下底面宽2～10 m，上、下底面宽度比为1:2。
直接利用的拦截墩行距为拦截墩下底面长1～1.5倍，且随拦截墩行数的增加行距增；截水供给下级支流利用的拦截坝行距均为拦截墩下底面长的1/2。同行拦截墩间距均为拦截墩下底面长的1/2。
蓄水池为倒四棱台设计，坡度为45~60°，蓄水池四周及底部采用防渗漏材料处理。大小根据需水量的多少而定。
直接利用的拦截墩行距为拦截墩下底面长1～1.5倍，随拦截墩行数的增加行距增大；截水供给下级支流利用的拦截坝行距均为拦截墩下底面长的1/2；同行拦截墩间距均为拦截墩下底面长的1/2。
淤地面积根据用途而定，蓄水可用来浇灌淤积的土地进行种植、养殖，解决干旱缺水，改善生态环境，增加当地居民收入。
本发明通过 “拦”、“分”、“缓”、“引”等手段，建立多级利用方式，实现了季节性洪水的“淤”、“用”，有效的利用季节性洪水集聚蓄水，淤积土地，并以水浇地，种植植物，改变生态环境和种植缺水等问题，特别适应于河西走廊戈壁荒漠地区或其他具有季节性洪水的干旱、半干旱地区。
附图说明
图1为本发明季节性洪水集聚利用的示意图。
图2 为季节性洪水标准面积1000 km2洪峰流量为500 m3/s以下的洪水集聚利用示意图。
图3 为季节性洪水标准面积1000 km2洪峰流量为500～1000 m3/s的洪水集聚利用示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明季节性洪水集聚利用的方法作进一步说明。
实施例一
季节性洪水标准面积1000 km2洪峰流量为500 m3/s以下洪水，建立树状三级利用方式，且同级可以多次利用，而每级利用一次。具体参照图2：
一级利用方式：拦截坝有6行拦截墩，第一行由6个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域；
二级利用方式：拦截坝分别有5拦截墩，第一行分别由5拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域；
三级利用方式：拦截坝分别有4行拦截墩，第一行分别由4个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域。
拦截墩采用混凝土浇筑，正四棱台设计，上底面宽2 m，下底面宽4 m，高度根据河床高度及用途不同而定。直接利用的拦截墩行距4～6 m，随拦截墩行数的增加行距增大；而截水供给下级支流的拦截坝拦截墩行距均为2 m；同行拦截墩间距均为2 m。
蓄水池大小根据需水量的多少而定，四周及底部采用防渗漏材料处理。蓄水池呈倒四棱台设计，一级利用蓄水池约为50000 m3，其上下底面面积及高度分别约为5000 m2、4000 m2和11 m；二级利用蓄水池为30000 m3，其上下底面面积及高度分别约为3000 m2、2500 m2和11 m；三级利用蓄水池约为10000 m3，其上下底面面积及高度分别约为1200 m2、800 m2和11 m。
拦截坝横断面梯形设计，上底面宽2 m，下底面宽4 m，高度低于拦截墩的高度拦截坝的材料均用当地材料，比如砾石。
淤地面积根据用途而定，蓄水可用来浇灌淤积的土地进行种植，解决干旱缺水，改善生态环境。
实施例二
季节性洪水标准面积1000 km2洪峰流量为500～1000 m3/s洪水，建立树状四级利用方式，且同级可以多次利用，每级利用一次。具体参照图3：
一级利用方式：拦截坝有8行拦截墩，第一行由8个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域；
二级利用方式：拦截坝有6行拦截墩，第一行由6个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域；
二级利用方式：拦截坝有5行拦截墩，第一行由5个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域；
四级利用方式：拦截坝有4行拦截墩，第一行由4个拦截墩组成，后行拦截墩数量依次递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域。
拦截墩采用混凝土浇筑，正四棱台设计，上底面宽3 m，下底面宽6 m，高度根据河床高度及用途不同而定。直接利用的拦截墩行距6～9 m，随拦截墩行数的增加行距增大；截水供给下级支流的拦截坝拦截墩行距均为3 m；同行拦截墩间距均为3 m。
蓄水池大小根据需水量的多少而定，四周及底部采用防渗漏材料处理。蓄水池倒四棱台设计，一级利用蓄水池约为100000 m3，其上下底面面积及高度分别约为10000 m2、8000 m2和12 m；二级利用蓄水池约为50000 m3，其上下底面面积及高度分别约为5000 m2、4000 m2和11 m；三级利用蓄水池为30000 m3，其上下底面面积及高度分别约为3000 m2、2500 m2和11 m；四级利用蓄水池约为10000 m3，其上下底面面积及高度分别约为1200 m2、800 m2和11 m。
拦截坝横断面梯形设计，上底面宽3 m，下底面宽6 m，高度低于拦截墩的高度。拦截坝的材料均用当地材料如砾石。
淤地面积根据用途而定，蓄水可用来浇灌淤积的土地进行种植，解决干旱缺水，改善生态环境。

Claims (8)

1.一种季节性洪水集聚利用的方法，是根据河床宽度、洪水流量以及利用的区域建立树状结构的多级利用方式：在主河道里建立拦截坝的洪水利用方式为一级利用；在主河道附近选择将要利用的区域建立洪水支流道，并在支流道下方建立拦截坝蓄水和淤地，此支流道将建立的利用方式即为二级利用方式；同样的方式，在支流道的基础上再建立三级支流，三级支流将建立的利用方式为三级利用方式；以此类推，建立多级利用方式；拦截坝的高度均低于河床的高度，同级利用的拦截坝高度一致，但均高于下级利用的拦截坝高度；拦截坝由错落布局的1～8行拦截墩组成，并沿河道以每行少一个的方式递减；在最后一行拦截墩下面建立蓄水池和淤地区域。
2.如权利要求1所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：拦截坝横断面梯形设计，上底面宽1～5 m，下底面宽2～10 m，上、下底面宽度比为1:2。
3.如权利要求1所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：拦截墩为正四棱台设计，上底面宽1～5 m，下底面宽2～10 m，上、下底面宽度比为1:2。
4.如权利要求2或3所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：直接利用的拦截墩行距为拦截墩下底面长1～1.5倍，且随拦截墩行数的增加行距增大。
5.如权利要求2或3所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：截水供给下级支流利用的拦截坝行距均为拦截墩下底面长的1/2。
6.如权利要求4所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：同行拦截墩间距均为拦截墩下底面长的1/2。
7.如权利要求5所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于：同行拦截墩间距均为拦截墩下底面长的1/2。
8.如权利要求1所述季节性洪水集聚利用的方法，其特征在于： 蓄水池为倒四棱台设计，坡度为45~60°，蓄水池四周及底部采用防渗漏材料处理。
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