CN115637679A - 一种减轻泄洪雾化的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减轻泄洪雾化的装置，本发明将雾化区分为重度雾化区、中度雾化区、轻度雾化区；在重度雾化区喷射低成本环保型吸湿颗粒，减轻重度雾化区的雾化程度；在中度雾化区设置采光板棚洞，第二次减轻雾化的程度，同时还可以欣赏泄洪时的壮观景象；沿着采光板棚洞在轻度雾化区设置高安全性钢化玻璃栈道，减轻雾化的同时作为观赏性栈道，供人员在上面行走。本发明通过三种减轻雾化的方式相结合，达到减轻高速水流在空中产生雾化的目的，保障雾化区内水工建筑物以及其他建筑的正常运行、下游岸坡稳定以及交通安全。采光棚后又增设钢化玻璃栈，能让游客更好的欣赏泄洪，而且还能供工作人员巡查、检修大坝下游的建筑物。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程中高坝泄洪领域，具体涉及一种减轻泄洪雾化的装置。
背景技术
在水利水电工程泄水建筑物泄水工程中，特别是在高拱坝泄洪过程中，下泄高速水流在空中受到空气阻力的影响，水流表面产生波纹，并且掺气扩散，部分水体失稳、脱离水流主体，破裂成水滴，其中大颗粒水珠降落成雨，小颗粒水珠在空中漂浮形成雾，出现大规模的降雨和雾流弥漫现象，工程界称之为泄洪雾化。在泄洪雾化区，空气湿度以及温度会发生明显的变化，会对周围的环境产生较大的影响，雾化还会严重影响雾化区内水工建筑物以及其他建筑的正常运行、下游岸坡稳定以及交通安全等。金沙江、雅砻江以及澜沧江等河流上修建了越来越多高拱坝，如白鹤滩、乌东德、锦屏、小湾，拱坝的泄洪方式一般为中孔以及表孔泄水，高速下泄的水流，在空中碰撞消能，最后进入水垫塘，造成了更加严重的雾化问题。泄洪雾化产生的不良影响，在工程中必须引起重视，对大坝泄洪雾化区采用的结构做进一步的探索和优化，通过有效的措施来减轻雾化的程度。
随着近些年旅游业的发展，玻璃栈道在风景区级旅游景点中广泛应用，一些电站在防洪发电的同时，也加入了旅游行业，如三峡大坝的壮阔通过旅游业的发展，慢慢被更多的游客欣赏，泄洪是大坝最为壮观的景象。玻璃栈道应用在各大旅游景点，已经成为一种比较火热的项目，将玻璃栈道应用于水电站而且是泄洪雾化区，是一种非常新颖的方式。位于大坝下游的玻璃栈道，一般是带着一定的风险，以及游客的安全意识不足，需要增设一些安全的防护设施，来保护游客以及工作人员的安全，增加他们的体验感。本专利系云南省高校水生态与水流结构工程重点实验（编号241620190055）的支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减轻泄洪雾化的装置，本发明装置在减轻雾化的同时，通过玻璃栈道正面参观泄洪壮观的场景，综合了减轻雾化和观赏两个方面。本发明将雾化区分为重度雾化区、中度雾化区、轻度雾化区；在重度雾化区喷射低成本环保型吸湿颗粒，减轻重度雾化区的雾化程度；在中度雾化区设置采光板棚洞，第二次减轻雾化的程度，同时还可以欣赏泄洪时的壮观景象；沿着采光板棚洞在轻度雾化区设置高安全性钢化玻璃栈道，减轻雾化的同时作为观赏性栈道，供人员在上面行走。通过三次减轻雾化的方式，将雾化程度降到最低，以解决减轻雾化效果不明显的问题，保护枢纽的正常运行，还能供游客进行观赏。
本发明的技术方案如下：一种减轻泄洪雾化的装置，包括坝体，在坝体的下游根据雾化程度将雾化区分为重度雾化区、中度雾化区和轻度雾化区，在拱坝中孔以及表孔泄水建筑物下游重度雾化区处设置喷射吸湿颗粒的部件，在中度雾化区设置采光板棚洞部件，在轻度雾化区设置玻璃栈道部件。
所述喷射吸湿颗粒的部件包括控制房、连接管和喷射口，在坝体下游的左右两岸处分别设置一个控制房，控制房内设有空气动力设备、供气设备、供气系统和供料设，左右两岸分别设有连接管，连接管的一端与其一侧的控制房内的供料设备连接，连接管上设有一个以上的喷射口，左右两岸的颗粒喷射口，开口向河床中心，可根据雾化区的高度和范围调节喷射口的角度，将颗粒物运输至喷射口，连接管的另一端为自由端，喷射口可单独运行也可同时运行，由控制房进行控制，控制房修建高程与表孔处于同一高程，控制房可根据雾化的程度，控制颗粒输入以输出的数量，减轻雾化的同时，减少颗粒的消耗。减轻雾化的颗粒为低成本环保型吸湿材料，通过吸收空气中漂浮的小颗粒水珠，将小颗粒水珠聚集成大颗粒水珠，在重力的作用下降落成雨，达到第一次减轻雾化程度的作用。
所述采光板棚洞部件包括采光棚，采光棚高程位于中孔与表孔之间，可根据雾化的程度调节采光棚的修建高程，采光棚横跨下游河面，采光棚由连接岸坡的钢筋混凝土墙体、横向工字钢受力钢架、纵向矩管受力钢架、钢化玻璃采光板组成，钢筋混凝土墙体分别设置在左右两岸的岸坡上，钢筋混凝土墙体的顶部通过预埋构件安装横向工字钢受力钢架，横向工字钢受力钢架与纵向矩管受力钢架相互连接形成矩形的受力钢架，矩形的受力钢架上安装钢化玻璃采光板。
采光棚与左右两岸最后一个喷射口间隔5m。采光棚横跨下游河面，纵向长度为20-30m。采光棚可以拦截空中漂浮的水珠以及被吸湿颗粒聚集的水珠，将水珠拦截在采光板上，然后汇聚形成雨滴向下降落，达到第二次减轻雾化的作用，并且还能采用的钢化玻璃采光板观赏泄洪的壮观场面。
受力钢架与钢化玻璃采光板之间安装减震条和防水胶条。
轻度雾化区的两岸坡上设置钢筋混凝土墙体，钢筋混凝土墙体的上部设置矩形的受力钢架，同中度雾化区的受力钢架一致，受力钢架上安装钢化玻璃板，钢化玻璃板的两侧设置一根以上的不锈钢圆柱形横向防护栏杆和纵向防护栏杆，横向防护栏杆和纵向防护栏杆相连接形成矩形框架，横向防护栏杆和纵向防护栏杆之间的矩形框架内安装钢化玻玻璃板。
钢化玻璃栈道与中度雾化区采光棚的末尾间隔5-10m，走在玻璃栈道上，才能更好的欣赏泄洪的场面。
两侧的防护栏杆外侧设置安全防护网，避免人员滑落以及物品滑落，安全防护网呈现向上的角度，安全防护网采用钢丝网，并且采用防氧化、防腐措施进行保护。
安全防护网用拉链连接在纵向防护栏杆上。
钢筋混凝土墙体，采用大于等于C30强度的混凝土，并且应具有很高的抗渗、防冻、抗侵蚀、抗氧化性功能。
受力钢架由横向工字钢钢架和纵向矩管组成，横向钢架与纵向钢架相连，并组成多个矩形框架。
玻璃栈道可以供工作人员巡查、检修大坝下游建筑物，可以供游客进行观赏，玻璃栈道以及安全防护网，还能进行第三次减轻雾化的作用。
本发明的有益效果是：
（1）本发明结构简单、施工方便、减轻雾化的效率高，通过三种减轻雾化的方式相结合，达到减轻高速水流在空中产生雾化的目的，保障雾化区内水工建筑物以及其他建筑的正常运行、下游岸坡稳定以及交通安全。
（2）本发明修建钢化玻璃采光棚，在减轻雾化的同时，还能欣赏大坝泄洪的壮观场面；采光棚后又增设钢化玻璃栈，能让游客更好的欣赏泄洪，而且还能供工作人员巡查、检修大坝下游的建筑物。
附图说明
图1为本发明的侧面图；
图2为本发明的正面图；
图3为本发明的采光棚的立体图；
图4为本发明的玻璃栈道的立体图；
图中各标号：1-坝体、2-岸坡、3-控制房、4-连接管、5-喷射口、6-钢筋混凝土墙体、7-横向工字钢受力钢架、8-纵向矩管受力钢架、9-钢化玻璃采光板、10-钢化玻璃板、11-横向栏杆、12-纵向栏杆、13-安全防护网、14-拉链、15-采光棚、16-玻璃栈道。
具体实施方式
下面结合附图1-4和实例，对本发明作进一步说明。
如图1~4所示，本实施例在坝体1的下游根据雾化程度将雾化区分为重度雾化区、中度雾化区和轻度雾化区，在重度雾化区设置喷射低成本环保型吸湿颗粒装置，减轻重度雾化区的雾化程度；在中度雾化区设置采光板棚洞，第二次减轻雾化的程度，同时还可以欣赏泄洪时的壮观景象；沿着采光板棚洞在轻度雾化区设置高安全性钢化玻璃栈道16，减轻雾化的同时作为观赏性栈道，供人员在上面行走。
本实施例的重度雾化区的喷射吸湿颗粒的部件包括控制房3、连接管4和喷射口5，在坝体1下游的左右两岸坡2处分别设置一个控制房3，控制房3内设有空气动力设备、供气设备、供气系统和供料设备和控制设备，左右两岸坡2分别设有连接管4，连接管4的一端与其一侧的控制房3连接，连接管上设有5个喷射口5，各喷射口5之间间隔2m，左右两岸第一个喷射口5设置在中孔下泄水流与表孔下泄水流在空中碰撞的下游5m处，控制房3通过连接管4将颗粒物运输至喷射口5，连接管4的另一端为自由端，喷射口5可单独运行也可同时运行，由控制房3进行控制。
所述采光板棚洞部件包括采光棚15，采光棚15高程位于中孔与表孔之间，可根据雾化的程度调节采光棚15的修建高程，采光棚15横跨下游河面，纵向长度为20m，采光棚15可以拦截空中漂浮的水珠以及被吸湿颗粒聚集的水珠，将水珠拦截在采光板上，然后汇聚形成雨滴向下降落，达到第二次减轻雾化的作用，并且还能采用的钢化玻璃采光板观赏泄洪的壮观场面；采光棚15由连接岸坡的钢筋混凝土墙体6、一根以上的横向工字钢受力钢架7、一根以上的纵向矩管受力钢架8、钢化玻璃采光板9组成，钢筋混凝土墙体6分别设置在左右两岸的岸坡2上，钢筋混凝土墙体6的顶部通过预埋构件安装横向工字钢受力钢架7，各横向工字钢受力钢架7间隔1.5m，纵向矩管受力钢架8长度为2m，横向工字钢受力钢架7与纵向矩管受力钢架8相互连接形成1.5*2m的矩形的受力钢架，矩形的受力钢架上安装钢化玻璃采光板9，受力钢架与钢化玻璃采光板9之间安装减震条和防水胶条。
轻度雾化区的两岸坡上设置钢筋混凝土墙体6，钢筋混凝土墙体6的上部设置矩形的受力钢架，同中度雾化区的受力钢架一致，受力钢架上安装钢化玻璃板10，钢化玻璃板10的两侧设置一根以上的不锈钢圆柱形横向防护栏杆11和纵向防护栏杆12，纵向防护栏杆12高度为1.2m，横向防护栏杆11和纵向防护栏杆12相连接形成矩形框架，横向防护栏杆11和纵向防护栏杆12之间的矩形框架内安装钢化玻玻璃板10，并与水平的受力钢架上安装的钢化玻璃板10连接，两侧的横向防护栏杆11、纵向防护栏杆12的外侧设置安全防护网13，安全防护网13呈现向上45°的角度，安全防护网13用拉链14连接在纵向防护栏杆12上，拉链14为铁链，安全防护网13为网状结构，网格大小5cm×5cm，人员和物品滑落时可以保护不掉入水中。
本实施例工作过程如下：通过喷射口5喷出的低成本环保型吸湿材料，通过吸收空气中漂浮的小颗粒水珠，将小颗粒水珠聚集成大颗粒水珠，在重力的作用下降落成雨，达到第一次减轻雾化程度的作用。采光棚15可以拦截空中漂浮的水珠以及被吸湿颗粒聚集的水珠，将水珠拦截在采光板上，然后汇聚形成雨滴向下降落，达到第二次减轻雾化的作用，并且还能采用的钢化玻璃采光板观赏泄洪的壮观场面。玻璃栈道16可以供工作人员巡查、检修大坝下游建筑物，可以供游客进行观赏，玻璃栈道16以及安全防护网，还能进行第三次减轻雾化的作用。
通过三种减轻雾化的方式相结合，达到减轻高速水流在空中产生雾化的目的，保障雾化区内水工建筑物以及其他建筑的正常运行、下游岸坡稳定以及交通安全。采光棚后又增设钢化玻璃栈，能让游客更好的欣赏泄洪，而且还能供工作人员巡查、检修大坝下游的建筑物。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的精神和原理的前提下作出修改、替代和变形。
Claims (7)
1.一种减轻泄洪雾化的装置，包括坝体（1），其特征在于，在坝体（1）的下游根据雾化程度将雾化区分为重度雾化区、中度雾化区和轻度雾化区，在重度雾化区处设置喷射吸湿颗粒的部件，在中度雾化区设置采光板棚洞部件，在轻度雾化区设置玻璃栈道（16）部件。
2.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：所述喷射吸湿颗粒的部件包括控制房（3）、连接管（4）和喷射口（5），在坝体（1）下游的左右两岸坡（2）处分别设置一个控制房（3），控制房（3）内设有空气动力设备、供气设备、供气系统和供料设备和控制设备，左右两岸坡（2）处分别设有连接管（4），连接管（4）的一端与其一侧的控制房（3）内的供料设备连接，连接管（4）上设有一个以上的喷射口（5），将颗粒物运输至喷射口（5），连接管（4）的另一端为自由端，喷射口（5）可单独运行也可同时运行，由控制房（3）进行控制。
3.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：所述采光板棚洞部件包括采光棚（15），采光棚（15）高程位于中孔与表孔之间，可根据雾化的程度调节采光棚（15）的修建高程，采光棚（15）横跨下游河面，采光棚（15）由连接岸坡的钢筋混凝土墙体（6）、横向工字钢受力钢架（7）、纵向矩管受力钢架（8）、钢化玻璃采光板（9）组成，钢筋混凝土墙体（6）分别设置在左右两岸的岸坡上，钢筋混凝土墙体（6）的顶部通过预埋构件安装横向工字钢受力钢架（7），横向工字钢受力钢架（7）与纵向矩管受力钢架（8）相互连接形成矩形的受力钢架，矩形的受力钢架上安装钢化玻璃采光板（9）。
4.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：受力钢架与钢化玻璃采光板（9）之间安装减震条和防水胶条。
5.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：轻度雾化区的两岸坡上设置钢筋混凝土墙体（6），钢筋混凝土墙体（6）的上部设置矩形的受力钢架，同中度雾化区的受力钢架一致，受力钢架上安装钢化玻璃板（10），钢化玻璃板（10）的两侧设置一根以上的不锈钢圆柱形横向防护栏杆（11）和纵向防护栏杆（12），横向防护栏杆（11）和纵向防护栏杆（12）相连接形成矩形框架，横向防护栏杆（11）和纵向防护栏杆（12）之间的矩形框架内安装钢化玻玻璃板（10）。
6.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：两侧的横向防护栏杆（11）、纵向防护栏杆（12）的外侧设置安全防护网（13），安全防护网（13）呈现向上的角度。
7.根据权利要求1所述的减轻泄洪雾化的装置，其特征在于：安全防护网（13）用拉链（14）连接在纵向防护栏杆（12）上。
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