CN111364419A - 一种溢流坝 - Google Patents

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CN111364419A CN202010239835.8A CN202010239835A CN111364419A CN 111364419 A CN111364419 A CN 111364419A CN 202010239835 A CN202010239835 A CN 202010239835A CN 111364419 A CN111364419 A CN 111364419A
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吕琳莉
郝守宁
刘易鑫
刘浪涛
安安
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Xizang Agriculture and Animal Husbandry College
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/02—Fixed barrages
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates

Abstract

本发明公开一种溢流坝，依次相连的堰顶上游堰曲线段、第二曲线段、直线段、反弧段，所述反弧段的最低点设置有挑流轴,所述反弧段包括挑流消能段,所述挑流消能段设置为挑流板，所述挑流板设置为可绕所述挑流轴旋转。本发明一种溢流坝采用可旋转的挑流板以控制挑角从而控制挑距，颠覆了以往的固定挑角模式和高低坎设置模式，避免了固定挑角对因自然界不可抗力因素造成的上游水头变化而无法控制水流挑射距离的情况，从而减少了对国家造成的不必要的损失，此外本装置由于其挑角的可控制性，可以避免重复施工，减少施工材料的消耗，从而达到节约，高效的目的，在水利建设上有着较为光明的发展前景。

Description

一种溢流坝
技术领域
本发明涉及一种溢流坝
背景技术
溢流坝(overflow dam)，坝顶可泄洪的坝，亦称滚水坝。当溢流重力坝通过顶部高水头下宣泄洪水时，流速很高，具有很大能量，常引起建筑物空蚀和振动，并使下游河床受到冲刷。为了防止或减轻下游河床的冲刷，现有技术采用挑流消能方式，挑流消能是指利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床与下游水流相衔接的消能方式。挑流消能通过鼻坎可在挑流范围内有效地控制射流落入下游河床的位置，然而现有技术中挑流式消能往往会因为挑角的设计不合理导致挑距出现问题，图1为某水电站的溢流坝下游，因挑角设计不合理导致(其中半径R为固定值)，挑距L过远，使不远处的桥被冲塌，更是影响远处的道路使其无法正常使用。但因其挑角固定无法再次控制调距，使得当地居民被迫绕路而行。而且在面对不同汛期的不同上游水位时，挑距也会发生不同，使得坝下游冲坑发展不稳定。溢流坝在面对自然界不可控因素的情况下，造成了许多不必要的损失。
发明内容
本发明提供一种溢流坝以解决现有技术中因挑角设计不合理导致，使得溢流坝在面对自然界不可控因素的情况下，造成了许多不必要的损失的技术问题。
一种溢流坝，包括：依次相连的堰顶上游堰曲线段、第二曲线段、直线段、反弧段，所述反弧段的最低点设置有挑流轴,所述反弧段包括挑流消能段,所述挑流消能段设置为挑流板，所述挑流板设置为可绕所述挑流轴旋转。
优选为，所述堰顶上游堰曲线段设置为三心圆曲线或椭圆。
优选为，所述第二曲线段设置为WES曲线或克—奥曲线。
优选为，所述挑流板设置为被一驱动机构驱动，所述驱动机构设置为液压驱动机构。
本发明一种溢流坝采用可旋转的挑流板以控制挑角从而控制挑距，颠覆了以往的固定挑角模式，避免了固定挑角对因自然界不可抗力因素造成的上游水头变化的无法调控的情况，从而减少了对国家造成的不必要的损失，此外本装置由于其挑角的可控制性，可以避免重复施工，减少施工材料的消耗，从而达到节约，高效的目的，在水利建设上有着较为光明的发展前景,也可作为科研院所研究挑流消能的物理模型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种溢流坝结构示意图；
图2为本发明一种溢流坝结构示意图；
图3为本发明一种溢流坝模拟实验数据图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一是列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图2所示，本发明一种溢流坝10包括：依次相连的堰顶上游堰曲线段ao、第二曲线段ob、直线段bc、反弧段cde，d为反弧段cde的最低点，d点设置有挑流轴11a,反弧段cde包括挑流消能段de,挑流消能段de设置为挑流板11，所述挑流板11设置为可绕挑流轴11a旋转。
图3为利用模型模拟挑流板11设置不同角度时，水头冲刷距离，根据该实验数据可以得知，本发明一种溢流坝10的挑距是根据挑角的大小来控制的，由于挑流消能段de设置有可以转动调整不同角度的挑流板11，通过控制其与水平线所成的夹角θ,从而适应不同汛期的上游水位到挑流板11时所挑出的距离，其颠覆了以往的固定挑角模式，通过可控制挑角从而进一步控制挑距，既可以节省材料的消耗，又可以在流量变更条件下控制挑距仍在安全范围内确保不会造成损失，且避免重复设计施工，另外利用挑流板将水流挑向空中，并使其扩散，掺入大量空气，然后落入下游河床水垫，形成旋滚，消耗能量约20％，减少其冲刷强度。
本实施例中，所述堰顶上游堰曲线段ao设置为三心圆曲线或椭圆；
本实施例中，所述第二曲线段ob设置为WES曲线或克—奥曲线；
本实施例中，所述挑流板11设置为被一驱动机构驱动，所述驱动机构设置为液压驱动机构，液压驱动机构驱动平稳且驱动力大，十分适合该使用场合。
综上所述，本发明一种溢流坝采用可旋转的挑流板以控制挑角从而控制挑距，颠覆了以往的固定挑角模式，避免了固定挑角对因自然界不可抗力因素造成的上游水头变化的无法调控的情况，从而减少了对国家造成的不必要的损失，此外本装置由于其挑角的可控制性，可以避免重复施工，减少施工材料的消耗，从而达到节约，高效的目的，在水利建设上有着较为光明的发展前景。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种溢流坝，其特征在于，包括：依次相连的堰顶上游堰曲线段、第二曲线段、直线段、反弧段，所述反弧段的最低点设置有挑流轴,所述反弧段包括挑流消能段, 所述挑流消能段设置为挑流板，所述挑流板设置为可绕所述挑流轴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种溢流坝，其特征在于，所述堰顶上游堰曲线段设置为三心圆曲线或椭圆。
3.根据权利要求2所述的一种溢流坝，其特征在于，所述第二曲线段设置为WES曲线或克—奥曲线。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种溢流坝，其特征在于，所述挑流板设置为被一驱动机构驱动，所述驱动机构设置为液压驱动机构。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112144468A (zh) * 2020-09-19 2020-12-29 陈建斌 一种水利工程施工用河床导流结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207452861U (zh) * 2017-11-15 2018-06-05 三峡大学 一种变挑射角溢流坝挑流装置
CN108517843A (zh) * 2018-03-30 2018-09-11 昆明理工大学 一种溢流堰及弹力式消力池联合消能结构及消能方法
CN110172955A (zh) * 2019-06-26 2019-08-27 河南省水利第一工程局 一种多角度可调挑流消能装置及其施工方法

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