專利名稱：江河改道，河床清淤并砂土利用方法
提供本方法適用于大中型江河清淤和河流改道工程及其工程中清除掉泥砂的利用。對(duì)于城市、工礦、湖泊引水、泄水工程，對(duì)季節(jié)性的河流本方法亦適用。提供本方法的要求以土質(zhì)、泥砂和松動(dòng)的碎石等易于活動(dòng)的地質(zhì)狀況為先決條件。對(duì)于區(qū)段性的障礙在消除后仍可適用。
現(xiàn)在江河的改道或降低河床的方法都是用笨重的大量人力、物力、(包括機(jī)械力)挖掘運(yùn)輸，使用的費(fèi)用很高、工期較長、工效很低，致使很多江河本該降低河床或變更河道都難以實(shí)現(xiàn)，據(jù)最近中央電視臺(tái)播出的新聞顯示，淮河挖掘、清淤治理工程是憑流域十幾萬民工手挖、肩擔(dān)或畜力及部分動(dòng)力機(jī)械進(jìn)行，浪費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力、亟待變更施工技術(shù)采用新方法。
提供本方法的目的也是為了保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和國防建設(shè)的需要，是為了防汛抗洪，減少水災(zāi)及砂土的有效利用。鑒于目前各地江河疏通不暢，一是河水流行線路比較繞曲、行程長，二是河床普遍升高，淤土泥砂增厚，特別值得提出的是河床增高的危害更為嚴(yán)重，據(jù)中央電視臺(tái)1988年播出的電視節(jié)目《河殤》中介紹我國大型河流-黃河河床底高于流域很多城鄉(xiāng)地表面，有的高幾米甚至十幾米，而且其河床每年繼續(xù)以兩厘米的厚度增高。到了汛期水位猛漲，僅憑護(hù)河堤攔水下行是沒有安全保證的，一旦洪水或其他原因造成護(hù)河堤掘口，損失將難以想象。91年淮河等河流水災(zāi)已經(jīng)引起了進(jìn)一步的重視，本方法要解決的問題是清理河道淤土泥砂，降低河床，對(duì)有些河段采用本方法進(jìn)行縮短或者讓河道避開重要城市、工礦、設(shè)施繞行并使其泥砂流而不失。
本方法僅用少部分人力、物力、財(cái)力就能將河道清淤或江河改道及砂土的利用。河流改道只是采用在新開河道上挖懸崖引水形成瀑布進(jìn)行水砸開河或挖比較窄的深溝，再攔截原河道的辦法。河床清淤方面采用在河床中間自上游到下游挖窄溝利用水動(dòng)力沖擊的辦法，解決了大量人力、物力、財(cái)力投放也難完成的問題。利用以上方法在河道末端圍成泥砂穩(wěn)定域形成新陸地使土質(zhì)不被失散。
技術(shù)方案一、河流改道共有兩種方法，都是利用水的動(dòng)力，即適合河道取直又適合河道的必要繞行(如繞開重要城市、工礦、設(shè)施等)第一種方法利用水位差的動(dòng)力，以取直為例，因?yàn)楹铀嫌魏拖掠蔚牡貏?shì)不同首先要在取直的河道下端(指取直縮短的下游尾部與原河道的接觸點(diǎn)(如附

圖1所指)挖掘懸崖(如附圖2所指)目的是待水通過后形成水位落差(如附圖3所示)在沒通水之前要沿取直河道的線路向上游挖掘適當(dāng)水道，具體的因何而定如河水面為十米寬可挖一米到兩米的水溝，直至取直的始點(diǎn)(指取直的上游開始處與原河道接通)然后開始將原河道的河水引到挖掘取直新河河道的下端，在懸崖處形成瀑布，利用水下落的動(dòng)力進(jìn)行水砸，松動(dòng)的地質(zhì)受瀑布打擊順?biāo)苿?dòng)，瀑布沿新河道逐漸向上游靠近，水位差越大引來的水越多，開河進(jìn)度越快。為了新河道水位增大，要對(duì)原河道在與新河道接觸的前端附近進(jìn)行截流(如附圖4所指)使原河道盡可能不流水或少流水，提高被堵河道上游水位來增加新河道水量促進(jìn)開河進(jìn)度。新河道力爭(zhēng)與原河道對(duì)應(yīng)取直(如附圖5所指處)讓河水盡可能在沒有彎度情況下直接流入新開河道，目的是為了待瀑布完結(jié)后，河水放寬時(shí)增大河水對(duì)河道擴(kuò)展沖擊力，當(dāng)新開河道上瀑布從下游移動(dòng)到上游始點(diǎn)，瀑布消失河水大量貫入新開河道時(shí)盡量使原河道不淌水(以能堵水為限，不用很堅(jiān)固，發(fā)水時(shí)被沖垮不怕)新河道由于取直縮短水流速快，特別是汛水到來時(shí)河水的主要力量在新開河道上沖擊，汛水退后新河道就完全形成只要是較大的汛水新河道無論是深度還是寬度都能使正常情況下河水流過(如果想讓河岸放寬再行使上述方法沖出幾道河的流水線路河岸自然放寬，防汛就不成問題了)這時(shí)可看到原河道被堵截的下方泥砂沉淀淤積，每漲一次水淤積一層泥砂。當(dāng)?shù)诙晟L出雜草汛期河水中的泥砂通過時(shí)被掛住淤積得更多。被堵的原河道下方自然增高，多年后筑堅(jiān)實(shí)攔河堤壩可耕種。
第二種方法在取直的河道線路上挖掘一條至幾條窄的深溝(如河面十米寬可挖一米到一米五寬，深度與原河道底相等的溝，二十米的河面可挖兩條一米到一米五寬，深度與原河道底相等，以至三十米、四十米寬的河面要分別增加)使河水自上游能流到下游去，再截住原河道使河水在挖掘的深窄溝內(nèi)流行，流入的水越多，開河進(jìn)度越快，利用汛期水大最好。此方法無論是長距離，還是短距離的開河都適用。必要的繞行如繞開重要城市、工礦設(shè)施開河沖擊下來的泥砂也決不會(huì)積堵河道，因?yàn)榇笾行秃恿骱铀髁看竽嗌坝俨蛔?，小的河流利用汛期水深流?dòng)的急、沖力大、泥砂也不會(huì)積堵新開河道。
二、降低河床，清除河道淤土泥砂本方法對(duì)于黃河及其他河流利用水動(dòng)力清淤相當(dāng)適用。
辦法黃河及其他河流在河水不太寬的時(shí)候在河道上自上而下全線同時(shí)挖一條到幾條兩米寬，五到十米的深溝冬季黃河近干涸，便于挖掘(將挖溝的泥砂扔到河床上也可待水沖走)若河水面不寬可在上游將河水暫引到其他可行的河道中去，若河面離岸邊較遠(yuǎn)又沒有向外引水的流道，可在岸邊的河道上自上而下挖一溝使河水先行通過，待全線用來降低河床的溝挖完后再將河水回歸溝內(nèi)，泥砂順?biāo)滦杏偻聊嗌氨粵_走挖的溝放寬。利用汛期水大泥砂清除得更快。更好的辦法在河床上挖曲線條的溝如(圖6)或(圖7)或(圖8)。
三、河流改道或河床清淤中的淤土泥砂利用。
黃河及其他河流利用以上江河清淤或改道方法，其泥砂基本進(jìn)入下游入?？谔帲⒂写罅磕嗌氨缓Ｋ疀_擊而失散，為了讓泥砂在入海附近淤積，可沿弧形在入?？谔幫斗琶芗氖^或水泥預(yù)制塊，投放包圍的范圍力爭(zhēng)與清除掉的泥砂體積相當(dāng)或略小，投放石頭的高度應(yīng)與海面相平(河水?dāng)U散而泥砂不被流走)這樣入海的泥砂在投放石塊包圍圈內(nèi)盤旋沉淀，穩(wěn)定淤積成新陸地。
實(shí)施方法本申請(qǐng)文件共有八個(gè)附圖給出，無論是清淤還是江河改道原則上主要利用水的動(dòng)力，特別需要汛期發(fā)大水的沖動(dòng)力，使易于活動(dòng)的地質(zhì)被水沖擊脫離原有位置，然后在河道末端淤積。
A、河流改道的第一種方法是在要取直或繞行的新河道與原河道接觸的末端挖懸崖，然后順著取直或繞行的線路挖通水溝，將河水引到懸崖處形成瀑布，瀑布向下砸動(dòng)的力量將易于活動(dòng)的地質(zhì)移動(dòng)，瀑布逐漸沿挖好的通水溝向上游水砸，直至全線瀑布消失，水的深度將與原河道水的深度相等。值得提出的是，在通水時(shí)就要力爭(zhēng)將原河道堵截，使要取直或繞行的新河道水量增大，開河進(jìn)度才能加快，當(dāng)瀑布消失后，要力爭(zhēng)將原河道堵住不淌水。
主要是利用汛期水量猛增沖擊河溝，寬的河道可多挖懸崖和引水溝汛水沖開之后，河岸距離也就大了。對(duì)于防洪無不利處。
河流改道的第二種方法在要取直縮短或繞行放長的河段挖成一條或幾條比原河道窄并與其河底相等的溝(挖掘的砂土不用運(yùn)走，扔到附近就可以)使河水通過，再截住原河道使原河道不流水，新河道通過汛期大水的沖擊自然完成。
B、河床清淤的辦法是在河道中間自上游到下游全線同時(shí)挖(砂土可扔到河床上)一條或若干條要河床降低那么深度的溝，不是汛期由于水量沒有多大，可在一、兩條溝內(nèi)流行著清淤，待汛水到來，洪水在河道全面流行，河床下降完成。實(shí)施過程中，若河道有水面流動(dòng)不易挖溝時(shí)，可暫將河中的水先引到別的可行河渠或能排水的溝中，讓其轉(zhuǎn)行;在沒有可行溝渠情況下，若河岸較寬，河水較窄可在河道靠岸邊先挖一條暫時(shí)流水的溝，讓水下行(值得注意的是要提防沖毀護(hù)河堤。特別是中國的黃河因?yàn)槠浜拥?河床)很多地段高于流域城鄉(xiāng)，如突然上游發(fā)水沖垮護(hù)河堤會(huì)造成損失，必須注意。挖的溝可以是直線的，更好的是曲線條如(圖67、8)河床清淤過程中曲線的溝沖擊力更強(qiáng)。
C、河流改道或清淤掉的泥砂利用辦法是在使用上述江河改道或清淤中，在江河河道末端入海處沿弧形或根據(jù)需要形狀投放密集石頭或其他可擋住海水沖動(dòng)的物質(zhì)，投放包圍的范圍力爭(zhēng)與清除掉的泥砂體積相當(dāng)或略小，投放的高度應(yīng)與海面平，河水即不影響在海里擴(kuò)散，而所攜帶的泥砂能在包圍圈內(nèi)盤旋穩(wěn)定后淤積成陸地。
以上A、B、C方法可以挨排同時(shí)或重復(fù)使用。
附圖中八個(gè)圈形其中(圖1、4、5、6、7、8)是俯視圖(圖23)是截面圖，前五個(gè)圖形是利用瀑布進(jìn)行江河改道的說明附圖。后三個(gè)圖形是為了河床挖溝清淤給出的(圖1)①.實(shí)線部分是原河道。箭頭所指方向是水流方向)以下同)②.虛線部分是要取直的新河道(以下同)③.是取直新河道下游尾部與原河道接觸處。④.被淘汰的原河道(圖2)①.陰影部分是土層(以下同)②.是所要挖的懸崖(圖3)①.是挖的懸崖水下落在此產(chǎn)生瀑布。(圖4)實(shí)線部分是原有河道，①.是原河道截流處，用來堵住原河道，讓河水在新河道通行，增加對(duì)新河道的沖擊力。(圖5)①.處力爭(zhēng)對(duì)應(yīng)取直按圖所示要求BOA共線使所進(jìn)入新河道的水沒有緩沖力。(圖6、7、8)為清淤在河床上挖溝所給的圖形①.為河岸。②.是在河床中挖的溝。目的是利用大水(汛水)沖擊彎曲的溝達(dá)到清淤且幅面寬，曲折的溝對(duì)清淤非常有利。
權(quán)利要求
1.河床清淤就是在河床中挖溝使河水在溝內(nèi)流動(dòng)其特征在于河水沖走河床中溝旁的淤土泥砂利用汛水河床將全面降低。
2.江河改道的兩種方法①.在新開河道末端如(圖1)挖懸崖如(圖2)通水產(chǎn)生瀑布如(圖3)待瀑布消失進(jìn)一步堵截原河道，其特征在于河水通過特別是汛水通過開河理想。②.在取直或繞行的新河道上挖深溝讓河水沖擊溝旁，并將原河道與新河道上游接觸處截住原河道(如圖4)其特征是大量水進(jìn)入新河道沖寬河道，恰當(dāng)利用汛水效果更佳。
3.砂土利用是在河流的末端圍成相當(dāng)?shù)母叨群腕w積使泥砂流而不失。
全文摘要
江河改道河床清淤并砂土利用方法，適用大中型江河清淤和河流改道及清除泥砂的利用。對(duì)城市、工礦、湖泊引水，泄水工程對(duì)季節(jié)性和河流亦適用。實(shí)施中要以土質(zhì)、泥砂和松動(dòng)的碎石等易于活動(dòng)的地質(zhì)狀況為先決條件，如有障礙在清除后仍可適用。本方法解決長期以來使用大規(guī)模人力、物力、財(cái)力也難以完成的江河清淤或改道及砂土流失問題主要利用水動(dòng)力來代替人力，機(jī)械力的工作可節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力。其用途在于江河改道或清淤并利用其砂土填海(溝)擴(kuò)地。
文檔編號(hào)E02B3/02GK1076233SQ9210146
公開日1993年9月15日 申請(qǐng)日期1992年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月5日
發(fā)明者焦德軍, 焦德宏 申請(qǐng)人:焦德軍, 焦德宏