(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 212612254 U(45)授权公告日 2021.02.26
(21)申请号 202021029484.X(22)申请日 2020.06.08
(73)专利权人 广东水利电力职业技术学院（广
东省水利电力技工学校）
地址 510000 广东省广州市天河区天寿路
122号(72)发明人 李焯然 江洧 晏成明 (74)专利代理机构 南京华恒专利代理事务所
(普通合伙) 32335
代理人 宋方园(51)Int.Cl.
E02B 3/06(2006.01)E02B 3/14(2006.01)A01G 9/02(2018.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
(54)实用新型名称
一种中小河流抗冲生态护岸系统(57)摘要
本实用新型公开了一种中小河流抗冲生态护岸系统，包括草皮以及砖块，砖块固定在水流与堤防边坡的交界面上，砖块与砖块之间铺设草皮，砖块为三棱柱砖，砖块横向设置，砖块的斜面为迎水面，砖块的迎水面与河流的水流方向相迎合，每一列中的若干砖块均匀间隔分布，每列和每列之间的间距相同，相邻列的砖块采用错位梅花状布置。本实用新型加强护岸稳定性、抗冲性的同时，软化堤防坡面,让坡面土壤与水流充分接触，确保坡面与水体之间的物质交互，形成水陆间较好的过渡带，维系岸坡附近生态系统。
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权 利 要 求 书
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1.一种中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：包括草皮(2)以及砖块(1)，砖块(1)固定在水流与堤防边坡(31)的交界面上，砖块(1)与砖块(1)之间铺设草皮(2)，砖块(1)为三棱柱砖，砖块(1)横向设置，砖块(1)的斜面为迎水面(11)，迎水面(11)与河流的水流方向相迎合，每一列中的若干砖块(1)均匀间隔分布，每列砖块(1)和每列砖块(1)之间的间距相同，相邻列的砖块(1)采用错位梅花状布置。
2.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)的三角形横截面为直角三角形。
3.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：同一列中砖块(1)与砖块(1)之间的间距为L1，每一列砖块(1)之间的间距为L2，其中L2等于3-5倍L1的长度。
4.根据权利要求3所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)高为a，a＝L1。
5.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)高为a，a的范围为20cm～30cm。
6.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)的三角形面贴合堤防边坡(31)的边为b，砖块(1)高为a，b＝a。
7.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：迎水面(11)与堤防边坡(31)的夹角为θ，θ的范围为15°～30°。
8.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：堤防边坡(31)的堤防(3)坡度α的范围为15°～45°。
9.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)与堤防边坡(31)的贴合面底部的四个角分别固定有用于固定砖块(1)的L型基座(12)。
10.根据权利要求1所述的中小河流抗冲生态护岸系统，其特征在于：砖块(1)通过混凝土提前预制。
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说 明 书
一种中小河流抗冲生态护岸系统
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技术领域
[0001]本实用新型属于堤岸水利防护技术领域，涉及一种中小河流抗冲生态护岸系统。背景技术
[0002]传统的河流护岸工程主要功能有：防治岸滩侵蚀、洪水决堤、漫溢以保障人类社会、经济和生命财产安全；保证河流的过流能力，通航能力等功能。一般多采用浆砌石、混凝土等材料构筑的硬质化护岸。随着人们对生态系统保护重视程度的提高以及最近提出的人与自然和谐发展的概念,生态护岸技术越来越受到关注。比起传统护岸，生态护岸兼具安全性、稳定性、生态性、过渡性、景观性，因此技术要点更为复杂。现有的生态护岸形式如复合植草护坡、预制空心块护坡等抗冲性较差，难以抵挡中小河流洪水期大流速水流冲击,导致堤防破坏,给人民生命财产带来较大损失，因此急需一种抗冲性较好的生态护岸。发明内容
[0003]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种通过采用挑流设计,将边坡附近水流挑离,使其冲击未受挑流影响水流,产生交汇、掺混消耗动能的中小河流抗冲生态护岸系统。
[0004]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：[0005]一种中小河流抗冲生态护岸系统，包括草皮以及砖块，砖块固定在水流与堤防边坡的交界面上，砖块与砖块之间铺设草皮，砖块为三棱柱砖，砖块横向设置，砖块的斜面为迎水面，迎水面与河流的水流方向相迎合，每一列中的若干砖块均匀间隔分布，每列砖块和每列砖块之间的间距相同，相邻列的砖块采用错位梅花状布置。[0006]进一步的，砖块的三角形横截面为直角三角形。[0007]进一步的，同一列中砖块与砖块之间的间距为L1，每一列砖块之间的间距为L2，其中L2等于3-5倍L1的长度。[0008]进一步的，砖块高为a，a＝L1。[0009]进一步的，砖块高为a，a的范围为20cm～30cm。[0010]进一步的，砖块的三角形面贴合堤防边坡的边为b，砖块高为a，b＝a。[0011]进一步的，迎水面与堤防边坡的夹角为θ，θ的范围为15°～30°。[0012]进一步的，堤防边坡的堤防坡度α的范围为15°～45°。[0013]进一步的，砖块与堤防边坡的贴合面底部的四个角分别固定有用于固定砖块的L型基座。
[0014]进一步的，砖块通过混凝土提前预制。[0015]本实用新型的有益效果在于：[0016]本实用新型通过采用挑流设计，水流在数列砖块的挑流作用下，被挑离岸坡，该过程中挑流后的水流与距离岸坡较远的水流产生交汇，相互掺混，降低流速，消耗水流动能，同时在砖块与砖块、列与列的空间布置草皮，加固岸坡的天然土体，防止水土流失，实现边
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坡防护；
[0017]本实用新型加强护岸稳定性、抗冲性的同时，软化堤防坡面,让坡面土壤与水流充分接触，确保坡面与水体之间的物质交互，形成水陆间较好的过渡带，维系岸坡附近生态系统。
附图说明
[0018]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；[0020]图2为本实用新型实施例的俯视图；
[0021]图3为本实用新型实施例的砖块的结构示意图；[0022]图4为本实用新型实施例的砖块与基座的主视图；[0023]图5为本实用新型实施例的砖块与基座的左视图；[0024]图6为本实用新型实施例的砖块与基座的俯视图；[0025]图7为本实用新型实施例的砖块与基座的仰视图；[0026]图8为本实用新型实施例的堤防的结构示意图。[0027]附图标记说明：[0028]1、砖块；11、迎水面；12、基座；2、草皮；3、堤防；31、堤防边坡。具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0032]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0033]如图1至8所示，一种中小河流抗冲生态护岸系统，包括草皮2以及若干排以梅花状形式布置的砖块1，砖块1与砖块1之间铺设草皮2，砖块1为三棱柱砖。砖块1通过混凝土提前
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预制。每一列中的若干砖块1均匀间隔分布，且每列中的相邻砖块1间的间隔相同，每列砖块1和每列砖块1之间的间距相同，相邻列的砖块1采用错位梅花状布置。[0034]优选的，砖块1的三角形横截面为直角三角形，砖块1最大矩形面朝上放置做为迎水面11，砖块1的第二大的矩形面为贴合面与堤防边坡31面贴合，砖块1的贴合面底部四个角分别固定有L型的基座12，施工时直接插入堤防边坡相应位置即可固定。砖块1横向放置，也就是说砖块1的两个三角形面分别位于上、下两侧，砖块1的侧面的矩形面朝向同侧。砖块1的斜面为迎水面11，迎水面11与河流的水流方向相迎合。[0035]优选的，同一列中砖块1与砖块1之间的间距为L1，每一列砖块1之间的间距为L2，其中L2等于3-5倍L1的长度。水流与堤防边坡31的夹角越大，挑流角越小，水流经砖块1导流后，2倍L2的长度确保水流落入下一块砖块1，实现连续挑流。砖块1高为a，a的范围为20cm～30cm，a＝L1，砖块1的三角形面贴合岸坡的边为b，b＝a，迎水面11与堤防边坡31的夹角为θ，θ的范围为15°～30°，堤防边坡31的堤防3坡度α的范围为15°～45°。[0036]本实用新型使用时，将三棱柱砖块1安装在水流与堤防边坡31交界面,图8为堤防截面图。使用模具将砖块1整体通过混凝土预制。枯水期时，将所需砖块1运送到河道边，安装时，先铺上草皮2，再根据实际河流情况确定砖块1布置的疏密然后将砖块1插入相应的位置，该实用新型安装方便，效率高。[0037]本实用新型的安装方法，包括以下步骤：
[0038]1)采用混凝土以整体预制方式加工护岸的三棱柱的砖块1；[0039]2)低水位期间，将砖块1、草皮2等材料运输至待安装处；[0040]3)先在河流堤防边坡31铺好草皮2，由上游至下游依次铺设；[0041]4)将砖块1的贴合面贴合堤防边坡31坡面，按照方案，由上游至下游、坡底到坡顶依次布置砖块1。
[0042]在采用混凝土以整体预制方式加工护岸三棱柱砖块1时，包括以下步骤：①通过模型实验确定参数θ、a、α，评价标准为河道岸坡糙率值，即在不同的θ、a、α组合下进行实验，比选出在一定的α条件下糙率值最大的θ、a组合，其中，θ为砖块1迎水面11与堤防边坡31坡面的夹角，a为砖块1的高度，L2为每一列砖块1之间的间距，α为堤防3坡度；②根据参数θ、a、b，采用混凝土以整体预制方式加工护岸三棱柱砖块1。[0043]本实用新型中，通过模型实验确定参数θ、a、L2的具体方法为：[0044]1)采用模型试验，用堤防3模型模拟本实用新型所适用的原型堤防边坡31，其中水平比尺与垂直比尺相同，比尺范围为2～6；[0045]2)进行一组对照实验，对照组为裸河岸模型，得出河槽底糙率；[0046]3)堤防坡度α分别设为15°、30°、45°，砖块1迎水角度θ分别设为：15°、20°、25°、30°；a设为20cm、25cm、30cm；L2暂设为0.8m；根据比尺制作与本实用新型的中小河流生态抗冲护岸相应的三棱柱砖块1模型；[0047]4)将草皮2、砖块1模型等布置于堤防3模型上，设置30L/s、45L/s、60L/s的实验流量，变化水槽底坡，调出均匀流，即可得出护岸的糙率，确定出在一定的堤防坡度α条件下糙率值最大的θ、a组合；
[0048]5)在步骤4)确定的θ、a组合下，测量砖块1下游边坡附近水流流速，该流速沿下游方向逐渐增大最后趋于稳定，首次出现的最大流速点视为受挑流作用后的水流重新回流到
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堤防边坡31，该点与砖块1之间沿边坡距离为L3，如图3所示，虚线部分为L3长度范围，若L3大于2倍L2，则护岸结构合理，反之增大L2，重复该步骤，直至L3大于2倍L2，则确定最优的θ、a和L2组合。
[0049]洪水期间河流水位暴涨、流速较大，水流在被挑离岸坡的过程中，挑流后的水流与距离岸坡较远的水流产生交汇，相互掺混，降低流速，消耗水流动能，同时在砖块1与砖块1、列与列的空间布置草皮2，加固岸坡的天然土体，防止水土流失，实现边坡防护。在加强护岸稳定性、抗冲性的同时，软化堤防坡面，让坡面土壤与水流充分接触，确保坡面与水体之间的物质交互，形成水陆间较好的过渡带，维系岸坡附近生态系统。[0050]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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