CN105239541A - 局部水垫塘式消力池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水利设施，具体为局部水垫塘式消力池，依次包括跌坎、前浅水垫、水垫塘、后浅水垫、尾坎及下游护坦；跌坎底部连接前浅水垫，前浅水垫后侧为下沉的水垫塘，水垫塘后侧为抬升的后浅水垫，后浅水垫的后侧为的尾坎。本发明提供的局部水垫塘式消力池，消力池前后的浅水垫部分可以在下游水位较高时发挥常规消力池的水垫缓冲作用，中间部分的水垫塘对于下泄水流能形成较深的水垫，水流在水垫塘形成漩滚，避免直接冲击消力池底板，可有效降低临底流速，然后向下游在经过尾坎时再次使余下部分能量消散，在保证良好消能效果的同时对消力池底板也能起到一定的保护作用，对于下泄流量有较强的适应能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种水利设施，具体为局部水垫塘式消力池。
背景技术
底流消能是利用水跃在消力池内进行流态转变及消杀能量的一种消能形式，底流消能不受地基限制，且具有流态稳定、雾化影响小等优点，但临底流速一般较大，且水跃流态受进口弗汝德数和下游水深等制约，适应能力较小。水垫塘多用在挑流消能方式中，其体型简单，对上下游水流条件要求不高，适应能力强，但对河床地质条件要求较高，底板冲击压力大，且对挑流鼻坎体型要求较高，且挑坎在高速水流作用下自身容易发生破坏，另外，挑流消能下游雾化影响一般比较大。
一般的浅水垫消力池，利用池内底部形成的水垫作为“柔性底板”，对于入池水流施加相反的柔性作用力，达到降低临底水力学指标的目的，但对于大流量泄流，单独采用浅水垫消力池，则消能水体不足，故而消能效果有限。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提出一种消力池，能有效减小水流临底流速，同时能适应各种流量下的泄洪消能要求。为了实现本发明的目的，具体的技术方案为：
局部水垫塘式消力池，依次包括跌坎、前浅水垫、水垫塘、后浅水垫、尾坎及下游护坦；跌坎高度为h1，跌坎底部连接前浅水垫，前浅水垫长度为X1，前浅水垫后侧为下沉的水垫塘，水垫塘深度为h2、长度为X2，水垫塘后侧为抬升的后浅水垫，后浅水垫长度为X3，后浅水垫的后侧为的尾坎，尾坎的高度为h3。
消力池长度为L，跌坎高度h1为(1/15～1/10)L，前浅水垫长度X1为(1/6～1/4)L，水垫塘深度h2为(1/15～1/10)L，水垫塘长度X2为(1/3～1/2)L，后浅水垫长度为X3＝L-X1-X2，尾坎高度为h3与跌坎高度h1相同，消力池宽度B为(1/10～1/3)L。
消力池与泄槽相衔接，泄槽长度、水平夹角和扩散角可由工程实际情况而定。
消力池长度为L和宽度B，可根据工程实际情况而定。
本发明提供的局部水垫塘式消力池，消力池前部分的水垫塘对于下泄水流能形成较深的水垫，水流直接冲到水垫塘形成漩滚，然后向下游在经过尾坎时再次使余下部分能量消散，避免水流直接冲击消力池底板，可有效降低临底流速，在保证良好消能效果的同时对消力池底板也能起到一定的保护作用，对于下泄流量有较强的适应能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明对的消能作用示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，局部水垫塘式消力池，依次包括跌坎(1)、前浅水垫(2)、水垫塘(3)、后浅水垫(4)、尾坎(5)及下游护坦(6)；
消力池长度为L，跌坎(1)高度h1为(1/15～1/10)L，前浅水垫(2)长度X1为(1/6～1/4)L，水垫塘(3)深度h2为(1/15～1/10)L，水垫塘(3)长度X2为(1/3～1/2)L，后浅水垫(4)长度为X3＝L-X1-X2，尾坎(5)高度为h3与跌坎高度h1相同，消力池宽度B为(1/10～1/3)L。
水垫塘(3)长度X2和深度h2可由下泄流量等参数确定，水垫塘(3)位置应与下泄流速相适应，尽量保证入池水舌主体在水垫塘(3)中央位置。当下泄流量较小时，水流经过跌坎跌入水垫塘(3)中，可形成较大消能水体，使大部分能量集中在水垫塘(3)中消散；当下泄流量较大，流速较大时，水流直接冲到水垫塘(3)形成漩滚，如图2所示，然后向下游在经过尾坎(5)时再次使余下部分能量消散，因此局部水垫塘(3)消力池对于下泄流量有较强的适应能力。
Claims (2)
1.局部水垫塘式消力池，其特征在于：依次包括跌坎(1)、前浅水垫(2)、水垫塘(3)、后浅水垫(4)、尾坎(5)及下游护坦(6)；跌坎(1)高度为h1，跌坎(1)底部连接前浅水垫(2)，前浅水垫(2)长度为X1，前浅水垫(2)后侧为下沉的水垫塘(3)，水垫塘(3)深度为h2、长度为X2，水垫塘(3)后侧为抬升的后浅水垫(4)，后浅水垫(4)长度为X3，后浅水垫(4)的后侧为的尾坎(5)，尾坎(5)的高度为h3。
2.根据权利要求1所述的局部水垫塘式消力池，其特征在于：所述的消力池长度为L，跌坎(1)高度h1为(1/15～1/10)L，前浅水垫(2)长度X1为(1/6～1/4)L，水垫塘(3)深度h2为(1/15～1/10)L，水垫塘(3)长度X2为(1/3～1/2)L，后浅水垫(4)长度为X3＝L-X1-X2，尾坎(5)高度为h3与跌坎高度h1相同，消力池宽度B为(1/10～1/3)L。
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