[實用新型]一種新型直跌式跌水消能結構

有效

• 申請號: 201521009898.5
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN205171449U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 羅先偉;吳宇峰;陳怡;陳婷;戴長勝;李信;鄭勝意;張曉麗
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: E02B3/02
• 分類號: E02B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于水利工程技術領域，尤其屬于水利工程技術中水流消能技術領域， 特別涉及一種新型直跌式跌水消能結構。

背景技術

在山區、丘陵地區的水溝、渠道、河流以及溢流壩的下游常常會有跌水的發生。其 主要特征為水流落差低、流量較小、作用時間長。在短時間內其危害并不明顯，但是由于其 作用時間長，長時間沖刷破壞就可以發展為渠底破壞，沖走泥沙造成水土流失，掏空跌水下 游導致垮塌等事故，破壞性大，嚴重影響工程的正常運行。目前對跌水的研究主要集中在流 態的研究，對于跌水消能的形式研究很少，因此對新型跌水消能結構的研究很有意義，也十 分有必要。

實用新型內容

本實用新型根據現有技術的不足公開了一種新型直跌式跌水消能結構，其消能效果 好，可以有效的減緩水流下泄速度，減少對下游河道長時間沖刷造成的破壞，延長了建筑物 的使用壽命，保證工程長時間安全正常運行。

本實用新型通過以下方案實現：

一種新型直跌式跌水消能結構，包括設置在跌水上游的跌坎和在跌水下游河道設置 的消能槽和擋水墻，擋水墻的底部嵌入河床，中部設置有三排導流孔，上部設有背水凸弧面； 消能槽出口處設置有導流尾坎，導流尾坎包括迎水面，迎水凸弧面和背水凹弧面，背水凹弧 面與下游河道平滑連接。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述消能槽的深度為跌水高度的0.5-0.8倍；消能槽的長度為消能槽深度的兩倍。

所述擋水板的高度為跌水高度的1.5-2倍；擋水板的厚度為擋水板高度的0.1-0.2 倍。

所述導流孔孔徑為擋水板厚度的0.5-0.8倍；相鄰導流孔之間的間距與導流孔孔徑 相等。

所述導流尾坎的迎水面高度與導流孔孔徑相等。

所述導流尾坎的迎水凸弧面所在弧面的圓心角為120°，半徑為迎水面高度的0.5 -0.8倍。

所述導流尾坎的背水凹弧面所在弧面的圓心角為30°-45°，半徑為迎水面高度的 5-8倍。

本實用新型的有益性在于：本實用新型采用消能槽，擋水板以及導流尾坎相結合， 使水流在消能槽中需要克服重力向上運動到導流尾坎頂部才能順利流向下游，水流在這個過 程中發生強烈的碰撞、剪切、回旋等作用，消耗了大量的能量，消能效果突出；可以有效的 減緩水流下泄速度，減少對下游長時間沖刷造成的破壞，延長了建筑物使用壽命，保證工程 長時間安全正常運行。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型結構標示示意圖。

圖3為本實用新型擋水板的縱剖面圖，即A-A剖面圖。

圖4為本實用新型導流尾坎結構示意圖。

圖中：1是跌坎，2是消能槽，3是擋水板，4是導流孔，5是導流尾坎，51是導流 尾坎的迎水面，52是導流尾坎的迎水凸弧面，53是導流尾坎的背水凹弧面；H是跌水高度， h1是消能槽深度，L是消能槽長度，h2是擋水板高度，t是擋水板厚度，d是導流孔孔徑，s 是導流孔間距，h3是導流尾坎迎水面高度，R1是導流尾坎迎水凸弧面半徑，R2是導流尾坎 背水凹弧面半徑。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明。本實施方式只用于對本 實用新型作進一步的說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，本領域的技術人員可 以根據上述內容作出一些非本質的改進和調整，但仍屬于本實用新型的保護范圍。

圖1至圖4構成本實用新型的具體實施例。

參照圖1至圖4，本實施例的一種新型直跌式跌水消能結構，包括設置在跌水上游 的跌坎1，跌水下游河道中的消能槽2，消能槽2中間位置設置有擋水板3，擋水板3底部嵌 入河床中，中部設置有三排導流孔4；消能槽2出口處設置有導流尾坎5，由迎水面51，迎 水凸弧面52，和背水凹弧面53三段構成；迎水面51是一垂直布置的平面，與迎水凸弧面52 和背水凹弧面53依次平滑連接，背水凹弧面53與下游河道平滑連接。

消能槽2的深度h1為跌水高度H的0.5-0.8倍；消能槽2的長度L為消能槽深度 的兩倍。

擋水板3的高度h2為跌水高度H的1.5-2倍；擋水板的厚度t為擋水板高度的0.1 -0.2倍。