[實用新型]改建明流泄洪洞中的突跌突擴結構

有效

• 申請號: 201420251730.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203846463U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 孫永波;張曉瑞;杜全勝;周森;何蘊華
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本實用新型涉及水利工程，尤其是涉及一種城門洞型導流洞改建明流泄洪洞中的突跌突擴結構。

背景技術

在以當地材料壩為壩型的大型水利樞紐建設過程中，根據泄洪規模和當地地形地質條件情況，往往需要布置兩條以上的泄洪洞。泄洪洞造價較高，利用施工期的臨時導流洞改建成永久泄洪洞（利用原導流洞洞身結構，增加龍抬頭），不僅能變廢為寶，節省投資，縮短工期，而且還可以解決因地形限制無法布置多條泄洪洞的難題。

但是，由于導流洞的作用是樞紐建設期間的臨時泄洪，為低水位運行泄洪洞，其進口高程一般與原河道底高程相近；永久泄洪洞屬于高水位運行泄洪洞，高水位運行泄洪洞尤其是高水位運行明流泄洪洞的洞內流速較高，有的甚至超過40m/s，遠超過規范規定防空蝕結構的高速水流。所以導流洞增加龍抬頭改建成明流泄洪洞，首先應解決高速水流對洞身結構的空蝕破壞問題，尤其是在龍抬頭末端與導流洞洞身接觸洞段，水流流速最高，空蝕破壞可能性最大。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用于城門洞型導流洞改建明流泄洪洞中的突跌突擴結構。

為實現上述目的，本實用新型可采取下述技術方案：

本實用新型所述的改建明流泄洪洞中的突跌突擴結構，包括新增建的龍抬頭洞身及原有的導流洞洞身，所述龍抬頭洞身從始端至末端高度逐漸降低，在所述龍抬頭洞身與導流洞洞身的銜接處，龍抬頭洞身的高度比導流洞洞身的高度高0.5~1.0m，龍抬頭洞身的單側寬度比導流洞洞身窄0.3~0.8m。

當洞內水流的流速在25~30m/s時，在所述龍抬頭洞身與導流洞洞身的銜接處，龍抬頭洞身的高度比導流洞洞身的高度高0.5~0.8m，龍抬頭洞身的單側寬度比導流洞洞身窄0.3~0.5m。

當洞內水流的流速在30~35m/s時，在所述龍抬頭洞身與導流洞洞身的銜接處，龍抬頭洞身的高度比導流洞洞身的高度高0.8~1.0m，龍抬頭洞身的單側寬度比導流洞洞身窄0.5~0.8m。如果洞內水流的流速超過35m/s，同時還需要在靠近龍抬頭洞身和導流洞洞身銜接處的龍抬頭洞身底部設置有摻氣底孔，在靠近龍抬頭洞身和導流洞洞身銜接處的導流洞洞身邊墻上設置有摻氣側孔。

本實用新型的優點在于在將城門洞形導流洞改建為明流泄洪洞時，考慮到龍抬頭末端水流流速較大，弗勞德數較高，通過將龍抬頭洞身和導流洞洞身銜接處設計成兩段不同的洞身斷面，即將龍抬頭洞身與導流洞洞身銜接處的龍抬頭洞身的斷面寬度縮窄（單側寬度縮窄0.3~0.8m），減小龍抬頭洞身末端的洞身斷面高度（高度差降為0.5~1.0m），制造出突擴突跌，能有效消減高速水流的空蝕破壞，達到摻氣減蝕的效果，保護了龍抬頭后段洞身的運行安全，適合洞內流速大于25m/s的高速水流泄洪洞改造。

附圖說明

圖1是本實用新型的洞身結構縱面圖。

圖2是圖1的俯視結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型所述的改建明流泄洪洞中的突跌突擴結構，包括新增建的龍抬頭洞身1及原有的導流洞洞身2，增建的龍抬頭洞身1從始端至末端高度逐漸降低，在龍抬頭洞身1與導流洞洞身2的銜接處，龍抬頭洞身1的高度比導流洞洞身2的高度高0.5~1.0m，龍抬頭洞身1的單側寬度比導流洞洞身2窄0.3~0.8m，其銜接處構成“突跌突擴”結構。

實際施工時，當龍抬頭洞身的末端水流流速小于30m/s時，龍抬頭洞身1與導流洞洞身2銜接處的龍抬頭洞身1的高度比導流洞洞身2的高度高0.5~0.8m，龍抬頭洞身1的單側寬度比導流洞洞身2窄0.3~0.5m，即突跌高度為0.5~0.8m，單側突擴寬度為0.3~0.5m，水流摻氣從洞內凈空余幅內采氣，空氣通過兩側突擴形成的水舌空氣向氣壓較低的水舌底空腔供氣，達到高速水流摻氣效果。

當流速介于30m/s與35m/s之間時，突跌高度為0.8~1.0m，單側突擴寬度為0.5~0.8m?，高速水流摻氣原理同上。

當流速超過35m/s以上，突跌高度為0.8~1.0m，單側突擴寬度為0.5~0.8m?，在高速水流摻氣原理同上的基礎上，同時增加底空腔摻氣和邊墻摻氣：即在靠近龍抬頭洞身和導流洞洞身銜接處的龍抬頭洞身1底部設置摻氣底孔3，在靠近龍抬頭洞身和導流洞洞身銜接處的導流洞洞身2邊墻上設置摻氣側孔4，以達到防空蝕及減蝕效果。實際施工時，摻氣底孔3為鋼板結構，支撐鋼筋根據實際需要設置。摻氣孔斷面尺寸不僅要滿足摻氣需要，還要滿足檢修、維修的需要。