[實用新型]一種臺階式消能結構

有效

• 申請號: 201821922726.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN209429064U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 熊先濤
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都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: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳仁平

本實用新型公開了一種臺階式消能結構，屬于水利水電工程技術領域，用以解決在泥沙含量較大的水流沖蝕情況下，傳統平面結構的臺階式消能結構容易出現臺階表面磨損、沖蝕、開裂等問題，所述臺階式消能結構，包括依次設置的多級臺階，在每級臺階的表面上設置有凸起的擋坎，擋坎沿對應臺階的外沿設置，擋坎的兩端與臺階兩側的邊墻連接，在擋坎與臺階的內沿之間形成積水腔。本實用新型通過設置擋坎結構，進而在臺階的表面形成了相應的積水腔，這樣在進行泄流消能時，可在每階臺階的積水腔內形成小型消力池，消力池里的水或淤積物形成一層柔性保護層，減緩水流和推移質等對臺階表面的沖砸、撞擊破壞作用，同時還可進一步提高消能效果。

技術領域

本實用新型涉及水利水電工程技術領域，尤其涉及一種臺階式消能結構。

背景技術

一種臺階式消能結構的水流特性不同于常用的面流或者挑流等結構，其主要原理是利用臺階使下泄水流在臺階平臺表面上產生旋流，并與主流產生的碰撞、混摻等達到消能效果，該結構具有體形簡單，施工簡便、投資小的優點，已較多地用于水利水電工程中，并取得了較好的效果。

目前中小型水利水電工程中的陡槽多采用光滑的簡單一種臺階式消能結構，臺階表面為一平面結構，該結構在泥沙含量較小的輸泄水工程中往往能有較高的可靠性和耐久性，但對于泥沙含量較大的山區性河流，其使用壽命往往較短，一般在經歷一段時間的運行后，臺階表面破壞較嚴重，其主要原因在于山區性河流往往泥沙含量較大，特別是其攜帶的大量推移質在泄洪時的沖砸、碰撞作用使臺階表面開裂、磨損，加上水流的沖蝕更加劇了結構的破壞；導致在運行過程中通常需要較頻繁地進行修復，增加了工程投資。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是：在泥沙含量較大的水流沖蝕情況下，傳統平面結構的一種臺階式消能結構容易出現臺階表面磨損、沖蝕、開裂等問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種臺階式消能結構，包括依次設置的多級臺階，在每級臺階的表面上設置有凸起的擋坎，擋坎沿對應臺階的外沿設置，擋坎的兩端與臺階兩側的邊墻連接，在擋坎與臺階的內沿之間形成積水腔。

進一步的是：每級臺階呈條形設置或者人字形設置。

進一步的是：擋坎上朝向積水腔的一側為斜坡結構。

進一步的是：所述斜坡結構的坡度取值范圍為30～60°。

進一步的是：所述斜坡結構的坡度為45°。

進一步的是：擋坎的高度H1為臺階的高度H2的0.25～0.5倍。

進一步的是：所述擋坎與對應的臺階為一體澆注的混凝土結構。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過設置擋坎結構，進而在臺階的表面形成了相應的積水腔，這樣在進行泄流消能時，可在每階臺階的積水腔內形成小型消力池，消力池里的水或淤積物形成一層柔性保護層，減緩水流和推移質等對臺階表面的沖砸、撞擊破壞作用，同時還可進一步提高消能效果。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種臺階式消能結構的橫截面示意圖；

圖2為臺階呈條形設置時的俯視圖；

圖3為臺階呈人字形設置時的俯視圖；

圖中標記為：擋坎1、外沿2、邊墻3、內沿4、積水腔5、斜坡結構6。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1至圖3中所示，本實用新型所述的一種臺階式消能結構，包括依次設置的多級臺階，在每級臺階的表面上設置有凸起的擋坎1，擋坎1沿對應臺階的外沿2設置，擋坎1的兩端與臺階兩側的邊墻3連接，在擋坎1與臺階的內沿4之間形成積水腔5。