專利名稱：泄洪消能工的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水利水電工程中使用的消能設(shè)備，尤其是涉及一種用在泄洪流道中的泄 洪消能工。
背景技術(shù)：
目前，大流量、低佛氏數(shù)水流的消能問(wèn)題一直是水工水力學(xué)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，目 前國(guó)內(nèi)外常采用的方法主要有兩種 一是在消力池內(nèi)設(shè)置輔助消能工(如T型墩)，為了防 止輔助消能工發(fā)生空蝕破壞，這種方法一般只適用于低水頭泄水建筑物(如青海雪龍灘電站 );二是采用寬尾墩加消力池聯(lián)合消能工，這種方式一般用于中高水頭泄水建筑物(如巖灘 電站、高壩洲電站等)，其原理是將水舌縱向拉伸，從而降低入水單寬流量。后來(lái)出現(xiàn)了在 泄洪流道中設(shè)置的"X"型寬尾消能墩，寬尾消能墩設(shè)置在泄洪流道中的隔墩上，并且寬尾 消能墩的底面距離泄洪流道的流道面具有一定的距離，這樣就形成了底流和縱向拉伸水流兩 種流態(tài)，從而能更好地適應(yīng)不同流量的來(lái)流，但是，由于水流通過(guò)寬尾消能墩時(shí)只能形成底 流和縱向拉伸水流兩種流態(tài)，泄洪水流的能量仍然很大，造成對(duì)大壩壩底的沖刷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可提高水利水電大壩泄洪消能效率的泄洪消能工 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是泄洪消能工，包括設(shè)置有隔墩的泄洪流道
，在隔墩上設(shè)置有寬度沿水流方向由小變到大的寬尾消能墩，寬尾消能墩的底面與泄洪流道
的流道面間隔有一定距離，寬尾消能墩的頂面設(shè)置有一IO。 15°的斜面。 進(jìn)一步的是，所述寬尾消能墩的寬度收縮比為O. 2 0. 5。
進(jìn)一步的是，寬尾消能墩的底面與流道面的距離為O. 2 0. 3倍最大泄洪水深。 進(jìn)一步的是，在泄洪流道的出口端設(shè)置消力池，在消力池的末端設(shè)置儲(chǔ)水尾墩。 本發(fā)明的有益效果是通過(guò)將寬尾消能墩的頂面設(shè)置為具有-10。 15°的斜面，寬尾 消能墩的頂部作為過(guò)水區(qū)，可使得從寬尾消能墩的頂部射出的水舌挑射后流到大壩外，從而 使水流分成三部分兩側(cè)水流經(jīng)過(guò)寬尾墩頂部起挑后跌入大壩外，中間的水流縱向拉開(kāi)，底
部水流形成底流形態(tài)，從而形成"挑射水流加縱向拉伸水流加底流"的消能模式，使水流在
大壩外充分混摻，可提高消能效率達(dá)到50%以上，適合在各種大、中、小型水流量的水利水
電大壩上面推廣使用。


圖l是本發(fā)明的平面布置圖。 圖2是圖1中的A—A剖視圖。 圖3是圖1中的B—B剖視圖。
圖中標(biāo)記為隔墩l(shuí)、寬尾消能墩2、消力池3、儲(chǔ)水尾墩4、泄洪流道5、流道面6，圖中 箭頭方向?yàn)樾购闀r(shí)的水流方向。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖l、圖2、圖3所示，本發(fā)明的泄洪消能工，包括設(shè)置有隔墩1的泄洪流道5，在隔墩 1上設(shè)置有寬度沿水流方向由小變到大的寬尾消能墩2，寬尾消能墩2的底面與泄洪流道5的流 道面6間隔有一定距離，寬尾消能墩2的頂面設(shè)置有一10。 15°的斜面。這樣，水利水電大 壩在泄洪時(shí)，水流流經(jīng)泄洪流道5，兩側(cè)水流經(jīng)寬尾消能墩2的頂部斜面挑射后流到大壩外， 中間水流在縱向拉伸后流到大壩外，底部水流在泄洪流道5內(nèi)形成底流形態(tài)流到大壩外，可 充分提高泄洪消能效率，減輕對(duì)大壩壩底的沖刷；其中，寬尾消能墩2可根據(jù)情況在泄洪流 道5內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)。
為形成縱向拉伸水流，所述寬尾消能墩2的寬度收縮比為0.2 0.5，其中寬度收縮比為 寬尾消能墩2沿水流方向上的最窄處與最寬處的比值。同樣地，為形式底流形態(tài)，寬尾消能 墩2的底面與流道面6的距離為0.2 0.3倍最大泄洪水深。通過(guò)這樣的設(shè)置后，可充分保證水 流形成"挑射水流加縱向拉伸水流加底流"的消能模式，大大提高消能效率。
為更好提高泄洪消能效果，在泄洪流道5的出口端設(shè)置消力池3，在消力池3的末端設(shè)置 儲(chǔ)水尾墩4。這樣，從泄洪流道5出來(lái)的三種流態(tài)的水流在消力池3內(nèi)充分混摻，可進(jìn)一步提 高消能效率；而設(shè)置的儲(chǔ)水尾墩4用于提高消力池3內(nèi)的水位，提高消能效率。
實(shí)施例l:某工程泄洪洞下游段底坡為O. 1，寬15m，下泄流量為600 m3/s 2800m3/s， 末端流速27m/s 35m/s。采用本發(fā)明所述消能工，其布置形式如圖1 圖3所示。在泄洪洞末 端設(shè)置寬尾消能墩2，墩體底面與泄洪洞平行，距離泄洪洞底部1.5m，墩體高度由2.5m逐漸 增大到3.0m，墩體長(zhǎng)度為7.5m，上表面挑角為4。，寬尾消能墩2收縮比為0. 28，下表面距離 流道面6高度為最大泄洪水深的0. 25倍。下游的消力池3為等寬消力池，消力池3寬度為15m， 長(zhǎng)度為60m，后消力池末端為高5m的儲(chǔ)水尾墩4。按照上述體型設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)流量 大于160Q m3/s時(shí)，可以獲得挑射水流、縱向拉伸水流和底流三種流態(tài)，消能率比采用傳統(tǒng)底流消力池大20% 60%。
實(shí)施例2:在實(shí)施例l基礎(chǔ)上，將寬尾消能墩2上表面挑角設(shè)為-10。，收縮比設(shè)為0.2， 其下表面距離流道面6高度為最大泄洪水深的0.2倍。此時(shí)也有較好的消能效果，但相對(duì)于實(shí) 施例l，消能率有所降低。
實(shí)施例3:在實(shí)施例l基礎(chǔ)上，將寬尾消能墩2上表面挑角設(shè)為15。，收縮比設(shè)為0.5，其 下表面距離流道面6高度為最大泄洪水深的0. 3倍。此時(shí)的消能效果與實(shí)施例l相當(dāng)，但由于 挑角增加，消力池3的長(zhǎng)度相應(yīng)的延長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.泄洪消能工，包括設(shè)置有隔墩(1)的泄洪流道(5)，在隔墩(1)上設(shè)置有寬度沿水流方向由小變到大的寬尾消能墩(2)，寬尾消能墩(2)的底面與泄洪流道(5)的流道面(6)間隔有一定距離，其特征是寬尾消能墩(2)的頂面設(shè)置有-10°～15°的斜面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用在泄洪流道中的泄洪消能工，可提高水利水電大壩泄洪消能效率。該泄洪消能工，包括設(shè)置有隔墩的泄洪流道，在隔墩上設(shè)置有寬度沿水流方向由小變到大的寬尾消能墩，寬尾消能墩的底面與泄洪流道的流道面間隔有一定距離，寬尾消能墩的頂面設(shè)置有-10°～15°的斜面。通過(guò)將寬尾消能墩的頂面設(shè)置為具有-10°～15°的斜面，寬尾消能墩的頂部作為過(guò)水區(qū)，可使得從寬尾消能墩的頂部射出的水舌挑射后流到大壩外，從而使水流分成形成“挑射水流加縱向拉伸水流加底流”的消能模式，使水流在大壩外充分混摻，可提高消能效率達(dá)到50％以上，適合在各種大、中、小型水流量的水利水電大壩上面推廣使用。
文檔編號(hào)E02B8/00GK101182707SQ200710203300
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者挺 余, 周鴻漢, 王仁坤, 忠 田, 肖富任 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院