[發明專利]鴨嘴型薄壁堰裝置

無效

• 申請號: 200910310972.X
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN101705669A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 喻國良;葉上揚
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E02B7/16
• 分類號: E02B7/16
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種水務工程技術領域的構筑物裝置，具體是一種鴨嘴型薄壁堰裝置。

背景技術

堰是指在明渠緩流中設置堰墻或兩邊束窄的邊墻等水工建筑物形成的擋水設施。根據堰壁厚度δ與水頭H的關系，堰可分為薄壁堰、實用堰和寬頂堰三類：薄壁堰(δ/H＜0.67)、實用堰(0.67＜δ/H＜2.5)、寬頂堰(2.5＜δ/H＜10)。堰主要是用于控制河流或渠道的水位及過流流量。在水利工程中，常根據不同的建筑條件及使用要求，建造不同類型的堰。長期以來，人們一直都在致力于開發和研究各種不同的堰型，使設計出的堰具有更好的過流能力和過流效率，以獲取平穩的過堰流態來滿足各種泄水建筑物的泄流要求。目前，國內中小型老水庫擴容改造中，普遍存在著如何在抬高堰頂高程的情況下，減小堰流水頭，增加泄洪流量的問題，在一些新建溢洪道中，也存在著受寬度、地形等約束和洪水超高庫容受限的問題。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利公開號CN1880584，公開日：2006.12.20，記載了一種“河流上的斜堰裝置”，該技術包含泄水閘、分水墻、斜堰、斜坡線、護坡線、堤頂線、翼墻、護坡線、直線段。在泄水閘上方連接有翼墻、下方有分水墻，分水墻水平方向與斜堰之間有θ角(30°-60°)。斜堰與斜坡線之間有直線段連接，堤頂線與斜坡線之間有護坡線連接，該技術發明的主要不足之處在于：泄水的溢洪道軸線方向與上游來流方向不一致時，不但無法取得理想的泄流效果，而且顯著增加了溢流壩的建設成本。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種鴨嘴型薄壁堰裝置，減小堰入口水流的收縮作用，增加堰的泄水前沿長度，增強溢洪道的泄流作用，而且可以提高水庫蓄水水位，增強水流消能作用，降低工程建設費用。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：拱形堰墻和側堰墻，其中：拱形堰墻的兩端分別與側堰墻相連接，側堰墻與水壩相連，拱形堰墻和側堰墻包圍于溢洪道外側，拱形堰墻與側堰墻設置于同一水平面上且高度相同。

所述的拱形堰墻為圓弧形墻體，由混凝土或鋼筋混凝土筑成。

所述的側堰墻為與水流方向平行的直立墻體，由混凝土或鋼筋混凝土筑成，

所述的拱形堰墻和側堰墻的堰頂均設有形狀相匹配的銳緣，銳緣的傾角為向下傾斜30-60度。

所述的拱形堰墻和側堰墻的堰壁厚度小于所述鴨嘴型薄壁堰的上游水位與下游水位之差值的0.67倍。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

當水庫或河流不在洪峰季節的時候，此時水庫和河流的水位并不高，所述的鴨嘴型薄壁堰起到蓄水的作用.當水庫或河流的堰前的水位高于堰頂高程時，水流漫過本發明的鴨嘴堰下泄到下游，由于此發明的特殊堰型，使得上游水流溢過此新型堰頂時的過水面積增大；同時，通過堰頂的水流在泄水通道內的水流流態趨于平順，大大降低了現有堰對水流的收縮作用，而且與現有的直線型薄壁堰相比，展寬了泄流前沿的泄水長度和增大了過水面積，使溢洪道內的單寬泄流能力大大增大.此外，這種新型堰使向下游的過堰水舌對沖，可以消除一部分能量，而且可以使水流中的氣體含量增加，對改善河渠水生態環境具有一定積極意義.

與現有的薄壁堰相比，在相同堰上水頭條件和泄水寬度情況下，本發明的堰的過流能力明顯超過其他類型的堰。在工程應用中，此新型堰可以很好的解決那些由于泄流前沿受限，但又需要提高泄流能力的泄水建筑物所遇到的難題。在同樣泄流能力下，工程費用較其他堰型少。

本發明可以廣泛應用于一些中、小型水庫溢洪道，尤其是小型水庫溢洪道。采用此發明的堰不僅結構簡單、工作可靠、節省工程量，又因減小收縮作用和加長溢流前沿和過水面積，而明顯增大溢洪道的單寬泄水能力。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為圖1中的A-A斷面的側視圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1：鴨嘴型薄壁堰裝置

如圖1所示，該鴨嘴型薄壁堰主要是由拱形堰墻1、側堰墻2和地板3構成，側堰墻2連接溢洪道4，溢洪道4設置在大壩5內，拱形堰墻1連接側堰墻2，拱形堰墻1與側堰墻2設置在地板3上。堰壁厚度δ為0.15m。

如圖2所示，該鴨嘴型薄壁堰圖1中A-A斷面的側視圖。