[實用新型]一種淺表層潛入式淹沒射流消能結構

有效

• 申請號: 201420849936.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN204370385U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 王立杰;周望武;張春財;戴曉兵;李延農;吳沛濤
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本實用新型涉及一種水利水電工程技術領域,特別是一種淺表層潛入式淹沒射流消能結構。

背景技術

我國目前正在建設和規劃建設的高壩主要集中在西南諸河，這些地區泄水建筑物的特點是高水頭、大單寬、泄洪功率大，傳統的挑流或底流消能結構型式均難以完滿地解決問題，因此需要有新型的消能結構型式。

國內外眾多專家學者對泄洪消能結構型式進行了大量的研究，利用淹沒混合流消能和底流消能原理，提出了帶消力池的結構型式，如：1）專利《差動分列式進口消能工》（申請號：200910060124.8，公開號：CN101424818B，公開日：?2010-01-13）；2）專利《跌坎式底流消能工結構》（申請號：?2008?20081251.7，公開號：CN20125477Y，公開日：2009-06-10）；3）專利《寬尾墩跌坎底流消能結構》（申請號：200920198594.6，公開號：CN20726037U，公開日：?2010-07-14）；4）專利《高低坎底流消力池》（申請號：20071030?3444.2，公開號：CN10127828A，公開日：?2008-07-09）；上述專利研究均取得了較好的泄洪消能效果，但是由于下游需要構建規模較大的消力池（包括底板、邊墻和尾坎），使得下游流態控制復雜，影響了泄洪效能效果，且建造成本大大增加。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種淺表層潛入式淹沒射流消能結構，解決現有常規底流消能設計結構復雜、造價高的問題，進一步改善泄洪消能效果。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種淺表層潛入式淹沒射流消能結構，包括傾斜設置的溢流槽和消力塘，所述溢流槽底端與多個射流進口段一端連接，所述射流進口段另一端與豎直設置的射流高坎頂端連接；所述消力塘包括底面和設置在所述底面兩側的消力塘護坡，所述射流進口段與豎直面的夾角為5⁰～20⁰；所述射流高坎高度為20～50m；所述射流高坎底端固定在所述底面一端；所述底面遠離所述射流高坎的一端與消力塘出口段連接。

所述消力塘護坡與水平面夾角為45⁰～90⁰，使底面、消力塘護坡、射流高坎、天然河床組成的消力塘水位適當壅高，有利于消力塘的消能，并增加消力塘在各級泄洪流量下的水流穩定性。

所述射流進口段的寬度沿水流方向減小，所述射流進口段最窄處寬度與最寬處寬度比值為0.5～1.0；所述消力塘出口段的寬度沿水流方向減小，消力塘出口段最窄處寬度與最寬處寬度比值為0.6～0.9，進一步改善泄洪消能效果。

所述底面靠近所述射流高坎的一端上表面固定有護坦，所述護坦長度為20～40m，保護底面。

溢流槽上游水位最高點與所述射流高坎頂端之間的距離為50～200m，保證泄洪消能效果。

與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型射流高坎較高，且射流進口段傾斜，保證了射流核心區在消力塘的前段距離消力塘底部（底面）較遠，隨著沿程能量的衰減，在射流抵達消力塘底部時，能量已較小，對消力塘底部影響較小；射流在各級流量下始終處于淹沒狀態，保證了泄洪霧化影響最小；射流高坎在不泄洪狀態下高于下游河道水位，有利于溢流面的檢修；消力塘底部為天然開挖基巖，無須混凝土防護，避免了眾多工程所發生的消力塘底板失穩破壞的問題；本實用新型射流結構不設尾坎，有利于消力塘水流與下游河道水流的平順銜接，降低了造價和結構復雜度；消力塘尾部（消力塘出口段）根據下游河道地形適當收縮，可使消力塘水位適當壅高，有利于消力塘的消能，并有助于消力塘在各級泄洪流量下的水流穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的縱向剖面圖；

圖2是消力塘基本結構及平面流態圖；

圖3是本實用新型的縱向剖面流態及沖刷圖；

圖4是本實用新型的橫向剖面及沖刷圖；

其中：

1.潛俯式射流進口；2.溢流面；3.邊墻；4.射流高坎；5.砼護坦；6.底面；7.天然河床；8.?消力塘護坡；9.?消力塘出口段；10.基巖縱向沖刷面；11.沖刷沉積區；12.基巖橫向沖刷面；13.射流；14.?射流旋滾區；15.回流區；16.?水流調整段；17.?底部旋滾。

具體實施方式