[實(shí)用新型]用于泄洪建筑物的摻氣結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520793217.2
• 申請(qǐng)日: 2015-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205276227U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游湘;張東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02B8/06
• 分類號(hào): E02B8/06
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種摻氣結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于泄洪建筑物的摻氣結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，結(jié)合二灘工程單寬流量大，洞內(nèi)流速高的水流特點(diǎn)，研究了加強(qiáng)邊墻摻氣減 蝕保護(hù)的工程措施，發(fā)現(xiàn)在泄洪建筑物的邊墻上設(shè)置折流摻氣坎可以大大提高邊墻近壁水流 的摻氣濃度。二灘1#泄洪洞反弧末端采用側(cè)面水流摻氣技術(shù)后邊墻沒(méi)有發(fā)生空蝕破壞，說(shuō)明 側(cè)面水流摻氣對(duì)邊墻具有較好的減蝕保護(hù)作用。然而，模型試驗(yàn)表明：設(shè)置側(cè)壁折流摻氣坎 確實(shí)會(huì)降低坎下游底板中心的摻氣濃度，在較高水位運(yùn)行時(shí)，這種現(xiàn)象尤為明顯。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠在不影響底部水流摻氣效果的前提下促 使側(cè)面水流摻氣的用于泄洪建筑物的摻氣結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的用于泄洪建筑物的摻氣結(jié)構(gòu)，包括邊墻、底板和通 氣井，所述邊墻上設(shè)置有折流摻氣結(jié)構(gòu)，所述通氣井與折流摻氣結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；所述底板上設(shè) 置有摻氣坎，所述摻氣坎與通氣井相對(duì)應(yīng)，以水流方向?yàn)閰⒖迹趯挾确较蛏希瑩綒饪驳捻? 面分為三段，分別是位于中部的中間凸面和位于兩側(cè)的兩個(gè)緩坡升壓面，所述緩坡升壓面由 邊緣向中間逐漸升高并最終與中間凸面平滑連接。

進(jìn)一步的是，兩個(gè)緩坡升壓面對(duì)稱設(shè)置，中間凸面與兩個(gè)緩坡升壓面的寬度比為1～ 3:1:1。

進(jìn)一步的是，在水流方向上，兩個(gè)緩坡升壓面的坡度均小于中間凸面的坡度。

進(jìn)一步的是，在水流方向上，兩個(gè)緩坡升壓面的最小坡度均為i₂；中間凸面的坡度為i₁， i₁/i₂＝1.5～3。

進(jìn)一步的是，所述底板上設(shè)置有挑坎，挑坎的上游高于下游處，所述摻氣坎的末端與挑 坎上游處的末端平齊。

進(jìn)一步的是，摻氣坎的末端與折流摻氣結(jié)構(gòu)的末端平齊。

進(jìn)一步的是，所述通氣連通至挑坎的高低交界處。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用射流沖擊原理，適當(dāng)增大底部摻氣坎中間部分末端高度 及底層水流挑射角度，兩側(cè)以緩坡升壓面逐漸降低，形成中間長(zhǎng)度最大，兩邊適度對(duì)稱縮短 底部摻氣空腔。通過(guò)入水位置和底部水流與底板交匯角度的小幅變化，不僅有效抑制底空腔 內(nèi)回水壅堵，并可迅速排泄兩側(cè)空腔區(qū)裂散水滴積水。在不影響側(cè)面水流摻氣的條件下保持 底空腔形態(tài)穩(wěn)定和通氣順暢，從而加強(qiáng)了對(duì)整個(gè)過(guò)流面的摻氣減蝕保護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是摻氣坎的正視圖；

圖3是摻氣坎的側(cè)視圖；

圖4是摻氣坎的俯視圖；

圖5是某泄洪洞的局部示意圖；

圖中零部件、部位及編號(hào)：邊墻1、底板2、通氣井3、折流摻氣結(jié)構(gòu)4、摻氣坎5、挑 坎6、中間凸面51、緩坡升壓面52。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，圖1中由左至右為水流方向，圖2是朝向來(lái)水方向的視圖；本實(shí)用新型包 括邊墻1、底板2和通氣井3，所述邊墻1上設(shè)置有折流摻氣結(jié)構(gòu)4，所述通氣井3與折流摻 氣結(jié)構(gòu)4相對(duì)應(yīng)；所述底板2上設(shè)置有摻氣坎5，所述摻氣坎5與通氣井3相對(duì)應(yīng)，以水流 方向?yàn)閰⒖迹趯挾确较蛏希瑩綒饪?的頂面分為三段，如圖2所示，分別是位于中部的中 間凸面51和位于兩側(cè)的兩個(gè)緩坡升壓面52，所述緩坡升壓面52由邊緣向中間逐漸升高并最 終與中間凸面51平滑連接。本摻氣結(jié)構(gòu)運(yùn)用于泄洪建筑中，例如泄洪洞。邊墻1上的折流摻 氣結(jié)構(gòu)4和底板2上的摻氣坎5共同實(shí)現(xiàn)水流表面良好的三維摻氣效果。在泄洪排水過(guò)程中， 水流速較快，依據(jù)伯努利原理，通過(guò)邊墻側(cè)水流表面的紊動(dòng)分散和底部水流的漩滾，折流摻 氣結(jié)構(gòu)4和摻氣坎5處會(huì)從通氣井3吸入大量空氣，從而實(shí)現(xiàn)摻氣減蝕的目的。本摻氣結(jié)構(gòu) 的摻氣坎5具有自身特點(diǎn)，其利用水流射流沖擊原理，通過(guò)提高摻氣坎5中部的高度及底層 水流挑射角度，摻氣坎5兩側(cè)高度的逐漸降低，使水舌挑射后形成的摻氣空腔底部中間長(zhǎng)度 最長(zhǎng)，兩邊適度對(duì)稱縮短，不僅有效抑制底空腔內(nèi)回水壅堵，還可迅速排泄兩側(cè)空腔區(qū)裂散 水滴積水，保持了底空腔形態(tài)穩(wěn)定和通氣順暢，從而保證了在側(cè)面水流摻氣條件下底坎下游 底板水流的摻氣效果。