一種消力池的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種消力池，旨在提供一種消能效果好，工程造價(jià)低的消力池。它包括尾坎，所述尾坎的中部設(shè)置缺口，使尾坎形成凹字形；所述缺口的長(zhǎng)度為尾坎長(zhǎng)度的1/2～2/3，所述缺口底部的高度為尾坎高度的0～1/2。本發(fā)明對(duì)流量的分散具有較為顯著的效果，可適應(yīng)較大范圍的流量的變化，能夠節(jié)省工程量，是一種新型的消能工體型。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種消力池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利水電工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種泄水建筑的新型消能工體型消力池。

【背景技術(shù)】
[0002]消力池是促使泄水建筑物下泄水流在下游產(chǎn)生底流式水躍的消能設(shè)施。通過(guò)水躍，將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚?，以消除?dòng)能的消能方式。一般可將下泄水流的動(dòng)能消除40%?70%，并可縮短護(hù)坦長(zhǎng)度，是一種有效而經(jīng)濟(jì)的消能設(shè)施。它具有流態(tài)穩(wěn)定，消能效果較好，對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)，尾水波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。然而現(xiàn)有消力池的建設(shè)存在土石方開(kāi)挖量和混凝土方量較大，工程造價(jià)較高的不足。另外，上游水位到躍首斷面的落差大，故該處流速高，當(dāng)弗勞德數(shù)Fr較低時(shí)，消散的動(dòng)能少，余能多，而余能主要就是躍后水深表達(dá)的位能。因此，如何將消力池中的消能負(fù)荷轉(zhuǎn)移到下游河道并減小對(duì)左右岸坡的沖刷，在減少土石開(kāi)挖量、降低工程造價(jià)的同時(shí)對(duì)解決余能所帶來(lái)的躍后水深較大的問(wèn)題具有重要的理論價(jià)值和與工程意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種消能效果好，工程造價(jià)低的消力池。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明消力池只在消力池尾部左、右兩側(cè)設(shè)置適當(dāng)高度的消力池尾坎，消力池尾部主流所在的中間部分不設(shè)尾坎，只設(shè)置適當(dāng)高度的小坎。其水力學(xué)特點(diǎn)為:對(duì)出池水流因勢(shì)利導(dǎo)，讓主流直接出池，主流對(duì)下游河床中部進(jìn)行沖刷，形成的沖坑無(wú)形中增加了消力池的長(zhǎng)度，使下泄水體能量在消力池及下游河道沖坑內(nèi)消剎，同時(shí)左右兩側(cè)的尾坎將水流挑至表面，這樣使兩岸邊坡得到了很好的保護(hù)。消力池尾部主流所在的中間部分設(shè)置的小坎使該部位出池水流底部的主流挑起，減小了對(duì)動(dòng)定交界部位的沖刷，增強(qiáng)了消力池尾坎后的穩(wěn)定性，節(jié)約了工程投資。
[0005]具體技術(shù)方案如下:
一種消力池，包括尾坎，所述尾坎的中部設(shè)置缺口，使尾坎形成凹字形；所述缺口的長(zhǎng)度為尾坎長(zhǎng)度的1/2?2/3，所述缺口底部的高度為尾坎高度的O?1/2。
[0006]優(yōu)選的是，所述缺口的長(zhǎng)度為尾坎長(zhǎng)度的1/2，所述缺口底部的高度為尾坎高度的O ?1/3。
[0007]優(yōu)選的是，所述缺口位于尾坎中部偏右一側(cè)。
[0008]優(yōu)選的是，所述缺口處的橫截面為梯形。
[0009]優(yōu)選的是，所述缺口處的壁厚小于尾坎的壁厚。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、通用性比較強(qiáng)，基本上適用于下游水位高的所有設(shè)有消力池類(lèi)型的水電站。
[0011]2、減小了混凝土的工程量，節(jié)約了工程投資，使左右兩岸岸坡得到了很好的保護(hù)。
[0012]3、對(duì)出池水流因勢(shì)利導(dǎo)，讓主流直接出池，主流對(duì)下游河床中部進(jìn)行集中沖刷，形成的沖坑無(wú)形中增加了消力池的長(zhǎng)度，使下泄水體能量在消力池及下游沖坑內(nèi)消散。
[0013]4、將原本要消力池承擔(dān)的消能負(fù)荷分擔(dān)給了下游河床，使消力池、大壩的安全得到了進(jìn)一步保證。相比之下，無(wú)論是中坎消力池、跌坎底流消力池還是寬尾墩等消能工體型都達(dá)不到這種消能效果。
[0014]5、消力池尾部主流所在的中間部分設(shè)置缺口形成的小坎使該部位出池主流底部的主流挑起，減小了對(duì)動(dòng)定交界部位的沖刷，增強(qiáng)消力池尾坎后的穩(wěn)定性。
[0015]6、尾坎開(kāi)設(shè)缺口的消力池對(duì)流量的分散具有較為顯著的效果，可適應(yīng)較大范圍的流量的變化，能夠節(jié)省工程量，是一種新型的消能工體型。其與寬尾墩有不同的消能構(gòu)思，后者是提高消力池內(nèi)的消量率，而前者是轉(zhuǎn)移及分散消力池消能負(fù)荷，其對(duì)降低成本具有顯著意義。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明的消力池俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的消力池立體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]圖1和圖2所示的消力池，包括尾坎1，所述尾坎I的中部設(shè)置缺口 2，使尾坎I形成凹字形；所述缺口 2的長(zhǎng)度為尾坎I長(zhǎng)度的1/2?2/3，所述缺口 2底部的高度為尾坎I高度的O?1/2，作為優(yōu)選的是，所述缺口 2的長(zhǎng)度為尾坎I長(zhǎng)度的1/2，所述缺口 2底部的高度為尾坎I高度的1/3。
[0021]其中，所述缺口 2最好位于尾坎中部偏右一側(cè)，以便使出池底部的主流挑起的同時(shí)保護(hù)左岸坡。所述缺口 2處的橫截面為梯形，所述缺口 2處的壁厚小于尾坎I的壁厚。
[0022]某試驗(yàn)水電站上的消力池布置該結(jié)構(gòu)的尾坎:該水電站消力池底板到壩頂高差為61m，消力池深8m，池長(zhǎng)80m，消力池底板及出口護(hù)坦高程均為292m。在消力池尾部左、右兩邊設(shè)置高8m的消力池尾坎，消力池尾部主流所在的中間部分形成缺口，缺口長(zhǎng)度b =36.5m,缺口底部高度2m。
[0023]模型試驗(yàn)表明缺口式消力池尾坎明顯減小了消力池負(fù)荷，躍后水深(沖坑)明顯減小，動(dòng)定交界部位的沖刷明顯減小，達(dá)到了預(yù)期的效果。本發(fā)明將原本要消力池承擔(dān)的消能負(fù)荷分擔(dān)給了下游河床，使消力池、大壩的安全得到了進(jìn)一步保證。其可有效減小混凝土的工程量，節(jié)約工程投資，使左右兩岸岸坡得到了很好的保護(hù)。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種消力池，包括尾坎(1)，其特征在于:所述尾坎(I)的中部設(shè)置缺口(2)，使尾坎(I)形成凹字形；所述缺口(2)的長(zhǎng)度為尾坎(I)長(zhǎng)度的1/2?2/3，所述缺口(2)底部的高度為尾坎(I)高度的O?1/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)的長(zhǎng)度為尾坎(I)長(zhǎng)度的1/2，所述缺口(2)底部的高度為尾坎(I)高度的O?1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)位于尾坎中部偏右一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)處的橫截面為梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)處的壁厚小于尾坎(I)的壁厚。
【文檔編號(hào)】E02B8/06GK104179158SQ201410455036
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】李紅英, 喻建清, 羅永欽, 展辰輝, 張紹春, 栗國(guó)忱 申請(qǐng)人:中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司