[發明專利]一種泄水建筑物消能裝置及其消能方法

有效

• 申請號: 201910297380.2
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110029636B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 普洪嵩;雷紅軍;李銳華;馬榮和
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: E02B8/06
• 分類號: E02B8/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種泄水建筑物消能裝置及其消能方法，涉及水利工程鄰域。其消能部分的結構包括帶環鋼筋，繩索，消力池。帶環鋼筋根據繩索具體的排列位置和數量分別插入壩址和消力池后端部分的混凝土中，并露出鋼筋環，繩索通過兩端的鋼筋環綁扎連接壩址和消力池后端，使整個消力池上面層層排布有繩索。當高速下泄水流經過挑坎時，布置在大壩下游的繩索承接水流，沖擊在繩索表面的水流經過每一層繩索都減少了動能，對水流沖擊力有一個緩沖作用，減輕泄水建筑物泄水時下泄水流對下游河床、岸坡、建筑物的沖刷，改善水利條件，保證消能效率和下游建筑物安全以及減少修建消能工的工程量，降低工程造價。

技術領域

本發明涉及一種泄水建筑物消能裝置及其消能方法，屬于水利工程技術鄰域。

背景技術

近幾十年來，國內水利水電建設迅速發展，下游的消能防沖建筑物是影響水電樞紐工程安全運行的重要部位之一。目前主要采用的挑流消能、底流消能、面流消能，在泄水建筑物出口部分的水流流速高，動能大，會對下游河床、岸坡造成較為嚴重的沖刷變形，危及下游建筑物安全。高速、強紊動水流在流經消力池時，易對消力池底板產生嚴重的沖刷破壞。

發明內容

為減輕泄水建筑物泄水時下泄水流對下游河床、岸坡、建筑物的沖刷，改善水利條件，保證消能效率和下游建筑物安全以及減少修建消能工的工程量，降低工程造價，本發明提供一種泄水建筑物借助層疊繩索對高速下泄水流進行層層緩沖的消能方法。

本發明采用的技術方案是：一種泄水建筑物消能裝置，包括閘門1、壩頂2、溢流壩面3、挑流鼻坎4、壩趾5、消力池6、消力坎前端7、鋼筋、鋼筋環9、繩索10；

所述的閘門1設置在壩頂2上端，閘門1關閉時與壩頂2相連，溢流壩面3連接在壩頂2下游，溢流壩面3的下端與挑流鼻坎4相連，溢流壩面3、挑流鼻坎4與地基之間為壩趾5，挑流鼻坎4的下游連接消力池6，消力池6下游與消力坎前端7相連，壩趾5與消力池6上游的池坎相連，壩趾5中自上而下間隔插入若干層帶環鋼筋，每層帶環鋼筋的數量為若干根且間隔分布，每根帶環鋼筋的端部設有露出消力池6上游池坎的鋼筋環9，消力坎前端7中自上而下間隔插入若干層帶環鋼筋，每層帶環鋼筋的數量為若干根且間隔分布，每根帶環鋼筋的端部設有露出消力池6下游池坎的鋼筋環9，壩趾5插入的帶環鋼筋的層數及每層中帶環鋼筋的數量、間隔與消力坎前端7插入的帶環鋼筋的層數及每層中帶環鋼筋的數量、間隔相同，壩趾5插入的帶環鋼筋的鋼筋環9與對應的消力坎前端7插入的帶環鋼筋的鋼筋環9通過繩索10綁扎相連。

優選地，所述的壩趾5插入的帶環鋼筋的延長線與消力池6底部所在水平線的夾角為銳角。

優選地，所述的挑流鼻坎4反弧段采用圓弧曲線，溢流壩面3中間直線段分別與壩頂2上部溢流曲線和下部挑流鼻坎4反弧曲線相切。

優選地，所述的壩趾5插入的帶環鋼筋和消力坎前端7插入的帶環鋼筋的相鄰層之間的間隔相等，同一層中相鄰兩根帶環鋼筋之間的間隔相等。

優選地，所述的繩索10選用麻繩。

優選地，所述的帶環鋼筋采用不銹鋼筋，鋼筋環9表面噴涂防腐涂料。

一種所述的泄水建筑物消能裝置的消能方法，包括如下步驟：

Step1：在需放水時打開閘門1放水；

Step2: 高速下泄水依次流經溢流壩面3、挑流鼻坎4后，沖擊到繩索10上，沖擊在繩索10表面的水流經過每一層繩索10的消能后流經消力池6；

Step3：消力池6流出的水流流經消力坎前端7后穩定流出。

本發明的有益效果是：

（1）層層減少高速水流下墜進入消力池的沖擊力，防止沖擊破壞。

（2）使流向下游進入消力池的水流流態穩定，減少水流紊動。