[實用新型]一種用于泄流消能洞的補氣坎結構

有效

• 申請號: 201921433577.6
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN211571646U
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 楊家修;杜帥群;鄭雪玉;李曉彬
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽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: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 龍超峰

本發明公開了一種用于泄流消能洞的補氣坎結構，包括洞體洞體內壁表面設置有挑坎，挑坎下游側面是與洞體內壁表面垂直相交的立面，挑坎以內埋設有若干條補氣管，補氣管的一端與挑坎下游側面連通，補氣管的另一端通過通氣管與外界環境連通。采用本發明的技術方案，外界環境中的氣流經過通氣管流入設置在挑坎內部的補氣管，通過補氣管為泄流消能洞內的水流補氣，避免了出現摻氣盲區，同時在挑坎下游形成氣墊，加劇水流摻混，消解部分能量，進而可以減輕過流表面的空蝕破壞，降低過流流速，保護泄洪洞，且多個補氣管并聯連接之后再與一條通氣管連通，減少了管材數量，降低了成本，同時提高了泄洪洞整體的結構穩定性和使用壽命。

技術領域

本實用新型具體涉及水利水電工程中流道泄洪消能技術領域，尤其涉及一種用于泄流消能洞的補氣坎結構。

背景技術

作為水利水電工程中所設置的流道，除應滿足泄洪能力以外，還應保證在運行期間泄洪建筑物的安全，與原河道水流良好銜接以及能充分發揮應有的消能效果，以避免下泄水流對下游河床和岸坡造成沖刷破壞。目前，在水利水電工程泄洪系統中，泄流消能洞是一種最為常見的泄水建筑物，它是高速泄水的主要通道。隨著高壩工程的迅速發展，大泄量的水利水電工程日益增多，泄流消能洞規模也越來越大，泄流消能洞的口徑也隨之增加，部分工程的泄洪洞口徑已超過50m量級，在高速水流作用下，常規的傳統摻氣坎結構很難給這類超大口徑泄流消能洞的高速水流摻氣，高速水流摻氣不充分時，泄槽結構極易發生空化空蝕破壞，從而導致整個泄洪工程的毀壞，造成巨大的經濟損失，也威脅工程的安全。高速水流摻氣可以減輕過流表面的空蝕破壞，所以超大口徑泄流消能洞摻氣盲區是泄流消能洞發生空化空蝕破壞的薄弱部位。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于泄流消能洞的補氣坎結構。

本實用新型是通過如下技術方案予以實現的。

本實用新型提供了一種用于泄流消能洞的補氣坎結構，包括洞體，所述洞體內壁表面設置有挑坎，所述挑坎下游側面是與所述洞體內壁表面垂直相交的立面，所述挑坎以內埋設有若干條補氣管，所述補氣管的一端與所述挑坎下游側面連通，所述補氣管的另一端通過通氣管與外界環境連通。

所述補氣管的直徑大于φ100mm。

設單個通氣管所連通的補氣管的數量為n，n為自然數，則所述通氣管的直徑是所述補氣管直徑的n倍。

所述挑坎上游頂面是與所述洞體內壁表面相交為斜面，該斜面與洞底面之間的夾角大于1°。

所述洞體橫斷面是明渠斷面、城門洞形斷面、圓形、馬蹄形中的一種。

所述挑坎數量為多個，在泄流消能洞沿程分布，且主要布置于隧洞斷面改變、洞線變化等引起流線突變容易發生空化空蝕的位置。

本實用新型的有益效果在于：采用本實用新型的技術方案，通氣管與外界環境大氣連通，外界環境中的氣流經過通氣管流入設置在挑坎內部的補氣管，通過補氣管為泄流消能洞內的水流補氣，避免了出現摻氣盲區，進而可以減輕過流表面的空蝕破壞，保護泄流洞，且多個補氣管并聯連接之后再通過一條通氣管與外界環境大氣連通，節省了管材消耗，降低了成本，同時，由于管材數量的減少，無需在挑坎內開設大量通孔，進而提高了挑坎的結構穩定性，避免出現塌陷等問題，進而提高了泄流洞整體的結構穩定性和使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型沿洞體縱向斷面剖切的結構示意圖；

圖2是本實用新型圖1挑坎部分的局部放大圖；

圖3是本實用新型沿洞體橫向斷面剖切的結構示意圖。

圖中：1-洞體，2-補氣管，3-通氣管，11-挑坎。

具體實施方式