CN213709417U - 一种水利均质土坝的坝体排水结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水利均质土坝的坝体排水结构，其包括设置在水坝内的一级排水管和集水管，所述一级排水管竖直设置，且靠近所述水坝的迎水面内侧，所述一级排水管上开设有多个排水孔；所述集水管水平设置，所述集水管的与所述水坝底面之间的间距大于所述水坝背水面的液位高度，所述集水管一端连通于所述一级排水管靠近所述水坝底面的一端，所述集水管远离所述一级排水管的一端延伸出所述水坝的背水面。本申请具有提高坝体防护强度的效果。

Description

一种水利均质土坝的坝体排水结构

技术领域

本申请涉及水利工程技术领域，尤其是涉及一种水利均质土坝的坝体排水结构。

背景技术

均质土坝是一种古老的水工建筑物，其断面不分防渗体和坝壳，基本上是由相对较均匀的、渗透系数较小的单一材料填筑而成。整个坝体就是防渗体，其结构与坝基、岸坡及混凝土建筑物的接触渗径比较长，可简化甚至取消防渗处理。它具有填筑材料单一，工序简单，各工序间干扰少、对地质条件要求低，造价低等特点，在条件满足时常是工程设计的首选方案。

目前公开号为CN103711104B的中国发明公开来了一种均质土坝护坡，该护坡由土工袋、混凝土板所构成；其中，土工袋铺设在均质土坝上游面，在土工袋外侧铺设混凝土板。

针对上述中的相关技术，发明人认为：上述方案通过在坝体侧面铺设土工袋和混凝土板做防渗处理，但在日积月累使用中还是有水渗入到坝体内，在寒冷环境中坝体内水结冰发生冻胀，坝体内渗水往往难以避免，而在均质土坝的防冻胀处理中往往采用的是通过降低坝体浸润线，减少坝体冻胀体积，从而可以提高坝体防护强度。

实用新型内容

为了提高坝体防护强度，本申请提供一种水利均质土坝的坝体排水结构。

本申请提供的一种水利均质土坝的坝体排水结构采用如下的技术方案：

一种水利均质土坝的坝体排水结构，包括设置在水坝内的一级排水管和集水管，所述一级排水管竖直设置，且靠近所述水坝的迎水面内侧，所述一级排水管上开设有多个排水孔；所述集水管水平设置，所述集水管的与所述水坝底面之间的间距大于所述水坝背水面的液位高度，所述集水管一端连通于所述一级排水管靠近所述水坝底面的一端，所述集水管远离所述一级排水管的一端延伸出所述水坝的背水面。

通过采用上述技术方案，当水坝迎水面的一侧有水渗透时，水向均质土坝内渗透，到达一级排水管附近时，一级排水管将周围的水吸向一级排水管，经一级排水管的排水孔流入到一级排水管内，一级排水管的水在流向集水管，集水管的水流向下游，利用一级排水管可以对渗透到水坝内水进行部分吸收，从而可以降低水坝的浸润线，进而可以减少水坝的冻胀体积，有利于提高水坝的防护强度。

可选的，所述一级排水管为多个，且沿水坝长度方向均匀分布。

通过采用上述技术方案，由于一级排水管为多个，且沿水坝长度方向均匀分布，使得水坝内的渗透水与一级排水管接触面积增大，从而可以提高渗透水的吸收量，有利于将水坝的浸润线进一步降低。

可选的，所述集水管上连通有二级排水管，所述二级排水管竖直设置且与所述一级排水管位于所述集水管的同一侧，所述二级排水管上开设有排水孔。

通过采用上述技术方案，由于集水管的上连通有二级排水管，未被一级排水管吸收的渗透水，经二级排水管再次被吸收，从而可以将水坝内的浸润线进一步降低，有利于保护水坝。

可选的，所述水坝背水面的坝脚堆砌有碎石体，所述碎石体的高度大于所述水坝下游最高水位，所述集水管远离所述一级排水管的一端抵接于所述碎石体。

通过采用上述技术方案，由于在水坝背水面的坝脚堆砌有碎石体，碎石体可以支撑下游坝坡，从而可以提高坝坡的稳定性，碎石体也可保护坝脚不易受到尾水冲刷。

可选的，所述碎石体靠近所述水坝的一侧铺设有第一反滤层，所述集水管远离所述一级排水管的一端抵接于所述第一反滤层。

通过采用上述技术方案，当集水管的水流出时，由于在靠近水坝一侧的侧面铺设第一反滤层，使得流出的水经过反滤层时，能够将泥土留在第一反滤层靠近水坝的一侧，从而可以阻碍泥土流失。

可选的，所述水坝迎水面铺设有缓冲层，所述缓冲层的高度大于所述水坝上游最高液位。

通过采用上述技术方案，由于在水坝迎水面铺设缓冲层，可以保护水坝不易被水流冲击，也可以增加上游坝坡的稳定性，从而可以提高水坝的稳定性。

可选的，所述水坝迎水面与所述缓冲层之间设置有第二反滤层，所述第二反滤层靠近所述缓冲层一侧的侧面抵接于所述缓冲层，所述第二反滤层靠近所述水坝迎水面一侧的侧面抵接于所述水坝。

通过采用上述技术方案，由于在缓冲层和水坝迎水面之间铺设第二反滤层，利用第二反滤层可以阻碍水坝迎水面泥土受水流冲刷而流失，从而可以保护水坝的整体强度。

可选的，所述水坝的坝顶和背水面均铺设有混凝土层。

通过采用上述技术方案，当在下雨天，由于在水坝的坝顶和背水面均铺设混凝土层，使得雨水顺着混凝土层流向水坝两侧的河道内，阻碍了雨水经坝顶向水坝内渗透，从而可以减少水坝受到冻胀的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

当水坝迎水面的一侧有水渗透时，水向均质土坝内渗透，到达一级排水管附近时，一级排水管将周围的水吸向一级排水管，经一级排水管的排水孔流入到一级排水管内，一级排水管的水在流向集水管，集水管的水流向下游，利用一级排水管可以对渗透到水坝内水进行部分吸收，从而可以降低水坝的浸润线，进而可以减少水坝的冻胀体积，有利于提高水坝的防护强度；

由于一级排水管为多个，且沿水坝长度方向均匀分布，使得水坝内的渗透水与一级排水管接触面积增大，从而可以提高渗透水的吸收量，有利于将水坝的浸润线进一步降低；

由于集水管的上连通有二级排水管，未被一级排水管吸收的渗透水，经二级排水管再次被吸收，从而可以将水坝内的浸润线进一步降低，有利于保护水坝。

附图说明

图1是本申请实施例的坝体排水结构的剖面结构示意图。

图2是本申请实施例的坝体排水结构的另一剖面结构示意图。

附图标记说明：1、水坝；2、一级排水管；201、排水孔；3、集水管；4、二级排水管；5、碎石体；6、第一反滤层；7、缓冲层；8、第二反滤层；9、混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种水利均质土坝的坝体排水结构。参照图1，排水结构包括安装在水坝1内的集水管3和一级排水管2，集水管3水平设置，集水管3的长度方向与水坝1的长度方向垂直，集水管3的高度大于水坝1背水面的液位高度，集水管3一端延伸至水坝1的背水面外，集水管3另一端靠近水坝1的迎水面；一级排水管2在具体实施中为多孔混凝土管，一级排水管2竖直设置，一级排水管2的顶端与水坝1底面之间的间距小于水坝1迎水面的液位高度，一级排水管2靠近水坝1迎水面的内侧，一级排水管2上开设有多个排水孔201，排水孔201绕一级排水管2的一周开设，且沿一级排水管2的长度方向均匀分布，一级排水管2靠近水坝1底面的一端连通于集水管3靠近水坝1迎水面的一端。

当水坝1迎水面的一侧有水渗透时，水向均质土坝内渗透，到达一级排水管2附近时，一级排水管2将周围的水吸向一级排水管2，经一级排水管2的排水孔201流入到一级排水管2内，一级排水管2的水在流向集水管3，集水管3的水流向下游，利用一级排水管2可以对渗透到水坝1内水进行部分吸收，从而可以降低水坝1的浸润线，进而可以减少水坝1的冻胀体积，有利于提高水坝1的防护强度。

参照图2，集水管3和一级排水管2构成排水结构为多个，且沿水坝1的长度方向均匀分布；每个集水管3连通有二级排水管4，二级排水管4为多孔混凝土管，二级排水管4竖直设置且与一级排水管2位于所述集水管3的同一侧，二级排水管4位于一级排水管2和水坝1背水面之间，二级排水管4的长度小于一级排水管2的长度，二级排水管4上开设有排水孔201。

由于集水管3和一级排水管2构成排水结构为多个，且沿水坝1长度方向均匀分布，使得水坝1内的渗透水与一级排水管2接触面积增大，从而可以提高渗透水的吸收量，有利于将水坝1的浸润线进一步降低。此外，由于集水管3的上连通有二级排水管4，未被一级排水管2吸收的渗透水，再经二级排水管4再次被吸收，从而可以将水坝1内的浸润线进一步降低，有利于保护水坝1。

参照图1，水坝1的背水面的坝脚堆砌有碎石体5，碎石体5截面呈梯形，碎石体5沿水坝1长度方向设置，碎石体5的高度大于水坝1下游最高水位，利用碎石体5可以支撑下游坝坡，从而可以提高坝坡的稳定性，碎石体5也可保护坝脚不易受到尾水冲刷；碎石体5靠近水坝1背水面的一侧铺设有第一反滤层6，第一反滤层6远离碎石层一侧的侧面抵接于水坝1的背水面，集水管3远离一级排水管2的一端抵接于第一反滤层6，在具体实施中第一反滤层6为砂、碎石或卵石依次堆砌而成，利用第一反滤层6，使得流出的水经过第一反滤层6时，能够将泥土留在第一反滤层6靠近水坝1的一侧，从而可以阻碍泥土流失。

参照图1，水坝1的迎水面铺设有缓冲层7，缓冲层7的高度大于水坝1迎水面的液位高度，缓冲层7顶端的宽度小于底端的宽度，可以保护水坝1不易被水流冲击，也可以增加上游坝坡的稳定性，从而可以提高水坝1的稳定性；水坝1的迎水面与缓冲层7之间设置有第二反滤层8，第二反滤层8的高度与缓冲层7的高度一致，第二反滤层8远离水坝1迎水面一侧的侧面抵接于缓冲层7上，第二反滤层8远离缓冲层7一侧的侧面抵接于水坝1的迎水面上，在具体实施中第二反滤层8为砂、碎石或卵石依次堆砌而成，利用第二反滤层8可以阻碍水坝1迎水面泥土受水流冲刷而流失，从而可以保护水坝1的整体强度；水坝1的坝顶和背水面均铺设有混凝土层9，使得雨水顺着混凝土层9流向水坝1两侧的河道内，阻碍了雨水经坝顶向水坝1内渗透，从而可以减少水坝1受到冻胀的可能性。

本申请实施例一种水利均质土坝的坝体排水结构的实施原理为：当水坝1迎水面的一侧有水渗透时，水向均质土坝内渗透，到达一级排水管2附近时，由于一级排水管2有多个，使得水坝1内的渗透水与一级排水管2接触面积增大，一级排水管2将大部分渗透水水吸向一级排水管2，经一级排水管2的排水孔201流入到一级排水管2内，一级排水管2的水在流向集水管3，未被一级排水管2吸收的渗透水，在向水坝1背水面渗透时，渗透水被二级排水管4再次吸收，二级排水管4内的水流向集水管3，集水管3的水流向下游，利用一级排水管2和二级排水管4相互配合下，可以对渗透到水坝1内的渗透水进行大部分吸收，从而可以降低水坝1的浸润线，进而可以减少水坝1的冻胀体积，有利于提高水坝1的防护强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：包括设置在水坝(1)内的一级排水管(2)和集水管(3)，所述一级排水管(2)竖直设置，且靠近所述水坝(1)的迎水面内侧，所述一级排水管(2)上开设有多个排水孔(201)；所述集水管(3)水平设置，所述集水管(3)的与所述水坝(1)底面之间的间距大于所述水坝(1)背水面的液位高度，所述集水管(3)一端连通于所述一级排水管(2)靠近所述水坝(1)底面的一端，所述集水管(3)远离所述一级排水管(2)的一端延伸出所述水坝(1)的背水面。

2.根据权利要求1所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述一级排水管(2)为多个，且沿水坝(1)长度方向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述集水管(3)上连通有二级排水管(4)，所述二级排水管(4)竖直设置且与所述一级排水管(2)位于所述集水管(3)的同一侧，所述二级排水管(4)上开设有排水孔(201)。

4.根据权利要求1所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述水坝(1)背水面的坝脚堆砌有碎石体(5)，所述碎石体(5)的高度大于所述水坝(1)下游最高水位，所述集水管(3)远离所述一级排水管(2)的一端抵接于所述碎石体(5)。

5.根据权利要求4所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述碎石体(5)靠近所述水坝(1)的一侧铺设有第一反滤层(6)，所述集水管(3)远离所述一级排水管(2)的一端抵接于所述第一反滤层(6)。

6.根据权利要求1所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述水坝(1)迎水面铺设有缓冲层(7)，所述缓冲层(7)的高度大于所述水坝(1)上游最高液位。

7.根据权利要求6所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述水坝(1)迎水面与所述缓冲层(7)之间设置有第二反滤层(8)，所述第二反滤层(8)靠近所述缓冲层(7)一侧的侧面抵接于所述缓冲层(7)，所述第二反滤层(8)靠近所述水坝(1)迎水面一侧的侧面抵接于所述水坝(1)。

8.根据权利要求1所述的一种水利均质土坝的坝体排水结构，其特征在于：所述水坝(1)的坝顶和背水面均铺设有混凝土层(9)。

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