CN209066396U - 一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 - Google Patents
一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209066396U CN209066396U CN201821754744.2U CN201821754744U CN209066396U CN 209066396 U CN209066396 U CN 209066396U CN 201821754744 U CN201821754744 U CN 201821754744U CN 209066396 U CN209066396 U CN 209066396U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- discharging tunnel
- flood discharging
- energy dissipating
- corrosion inhibitor
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，通过在泄洪洞高流速段设置有压结构，即消力坎使水流在有压结构前形成水跃并消能，给顺流而下的水流施加一个反向作用力，从而使水流在洞内发生水跃，使其流态迅速由急流转换成缓流，同时，在尾坎顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡，并通过有压段出口高度控制泄洪洞下游流速，从而大幅降低洞内流速，使得水流在尾坎与压坡之间形成有压流，经过消能减蚀段水跃消能以及有压段调流后，进入泄洪洞下游段的水流流速将显著降低，从而实现减小洞内流速，降低泄洪洞壁面由于高流速引起的空蚀风险，该结构造型简单，消能效果突出，具有较大的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于水利工程技术领域，具体涉及一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构。
背景技术
水利水电工程中，无压隧洞是经常使用的一种泄水建筑物。随着大型水利水电枢纽工程的建设，泄洪洞泄流量显著增大，泄洪水头也直线升高，高水头必然带来高流速问题，从而使泄水建筑物面临极大的空蚀风险。
一般地，工程上通常采用在泄水建筑物断面流速达到25～30m/s流速位置增设掺气设施，通过源源不断地向水体通入空气从而对过流壁面形成掺气保护。该方法施工简单，效果显著，在工程界得到了广泛的应用；但是，对于部分小底坡泄洪洞且洞内水深较大的情况，由于水流弗劳德数相对较小，掺气空腔往往极易被回水淹没，从而无法实现向水流通气的目的。常规无压泄洪洞布置如图1所示。极端情况下，掺气坎的设置不但未能实现良好的通气，掺气坎反而成为突体空化源，进而造成泄洪洞的结构破坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，包括设置于泄洪洞中游段的消能减蚀段和有压段，消能减蚀段设置于有压段上游，消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度，有压段的泄洪洞底板上设有消力坎，消力坎高于泄洪洞底板高度，在有压段顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡结构。
进一步的，消能减蚀段长度L1为水跃长度L的1.1～1.3倍。
进一步的，消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度值H2为跃后水深h2与泄洪洞上游洞顶高度H1之差的1.1～1.4倍。
进一步的，消力坎坎高H3为1.0～3.0m。
进一步的，有压段出口高度值H4为泄洪洞单宽流量值q的二十五分之一至二十分之一。
进一步的，有压段长度值L2为有压段出口高度值H4的3～15倍。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，通过在泄洪洞高流速段设置有压结构，即消力坎使水流在有压结构前形成水跃并消能，给顺流而下的水流施加一个反向作用力，从而使水流在洞内发生水跃，使其流态迅速由急流转换成缓流，同时，在尾坎顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡，并通过有压段出口高度控制泄洪洞下游流速，从而大幅降低洞内流速，使得水流在尾坎与压坡之间形成有压流，经过消能减蚀段水跃消能以及有压段调流后，进入泄洪洞下游段的水流流速将显著降低，从而实现减小洞内流速，降低泄洪洞壁面由于高流速引起的空蚀风险，该结构造型简单，消能效果突出，具有较大的应用价值。
附图说明
图1为常规无压泄洪洞布置结构示意图。
图2为本实用新型高流速泄洪洞消能减蚀结构示意图。
图3为本实用新型消能减蚀结构典型流态结构示意图。
其中，1-水面线；2-泄洪洞洞顶；3-泄洪洞底板；4-消能减蚀段洞顶；5-压坡；6-消力坎。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图2所示，一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，包括设置于泄洪洞中游段的消能减蚀段和有压段，消能减蚀段设置于有压段上游，消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度，有压段的泄洪洞底板上设有消力坎，消力坎高于泄洪洞底板高度，在有压段顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡结构。泄洪洞上游洞顶高度即为原泄洪洞洞高。
如图3所示，在常规泄洪洞断面流速30～35m/s位置将底板抬高一定高度形成尾坎，给顺流而下的水流施加一个反向作用力，从而使水流在洞内发生水跃，使其流态迅速由急流转换成缓流。同时，在尾坎顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡，使得水流在尾坎与压坡之间形成有压流。经过消能减蚀段水跃消能以及有压段调流后，进入泄洪洞下游段的水流流速将显著降低，从而实现减小洞内流速，降低洞身壁面空蚀风险的目的。如果洞身较长，经消能减蚀后的水流流速将可能再次增大至较高水平，此时可在高流速位置增设多级消能减蚀结构。
首先确定消能减蚀段长度L1，该长度根据水跃长度公式得到式中q为泄洪洞单宽流量，h1为跃前水深，
为保证水跃完成后水流有部分缓流区，取L1＝(1.1～1.3)L；
由于消能减蚀段发生水跃后流速降低，水面将显著升高，需要在消能减蚀段的泄洪洞洞顶加高，使消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度，根据水跃方程
可求得跃后水深h2，此时可取消能减蚀段相对于原泄洪洞洞高H1增加部分高度H2＝(1.1～1.4)h2-H1；
消力坎高于泄洪洞底板高度即为消力坎坎高，消力坎坎高H3为1.0～3.0m，以保证消能减蚀段能够顺利发生水跃；
有压段为下游流速控制段，通常将有压段出口流速降低至20～25m/s，那么有压段出口高度H4＝q/(20～25)。
为保证消能减蚀段与有压段水流衔接顺畅，不产生不利的局部绕流现象，将有压段进口上缘以及下缘进行导圆处理。有压段长度L2主要起整流作用，其长度L2＝(3～15)H4。
如图3所示，通过在泄洪洞高流速段设置有压结构，即消力坎使水流在有压结构前形成水跃并消能，给顺流而下的水流施加一个反向作用力，从而使水流在洞内发生水跃，使其流态迅速由急流转换成缓流，同时，在尾坎顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡，并通过有压段出口高度控制泄洪洞下游流速，从而大幅降低洞内流速，使得水流在尾坎与压坡之间形成有压流，经过消能减蚀段水跃消能以及有压段调流后，进入泄洪洞下游段的水流流速将显著降低，从而实现减小洞内流速，降低泄洪洞壁面由于高流速引起的空蚀风险，该结构造型简单，消能效果突出，具有较大的应用价值。
Claims (6)
1.一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，包括设置于泄洪洞中游段的消能减蚀段和有压段，消能减蚀段设置于有压段上游，消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度，有压段的泄洪洞底板上设有消力坎，消力坎高于泄洪洞底板高度，在有压段顶部将原泄洪洞洞顶下压形成高度逐渐降低的压坡结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，消能减蚀段长度L1为水跃长度L的1.1～1.3倍。
3.根据权利要求1所述的一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，消能减蚀段的泄洪洞洞顶高度高于泄洪洞上游洞顶高度值H2为跃后水深h2与泄洪洞上游洞顶高度H1之差的1.1～1.4倍。
4.根据权利要求1所述的一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，消力坎高于泄洪洞底板高度值H3为1.0～3.0m。
5.根据权利要求2所述的一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，有压段出口高度值H4为泄洪洞单宽流量值q的二十五分之一至二十分之一。
6.根据权利要求5所述的一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构，其特征在于，有压段长度值L2为有压段出口高度值H4的3～15倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821754744.2U CN209066396U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821754744.2U CN209066396U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209066396U true CN209066396U (zh) | 2019-07-05 |
Family
ID=67096459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821754744.2U Expired - Fee Related CN209066396U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209066396U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109295938A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-01 | 杨凌职业技术学院 | 一种泄洪洞消能减蚀结构 |
| CN111395277A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-10 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种翼型消力池 |
| CN112854151A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 安徽省引江济淮集团有限公司 | 整流消能跌井装置 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201821754744.2U patent/CN209066396U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109295938A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-01 | 杨凌职业技术学院 | 一种泄洪洞消能减蚀结构 |
| CN111395277A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-10 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种翼型消力池 |
| CN112854151A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 安徽省引江济淮集团有限公司 | 整流消能跌井装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209066396U (zh) | 一种用于泄洪洞消能减蚀排洪结构 | |
| CN104234174B (zh) | 一种组合式消泡虹吸井和方法 | |
| CN102966082A (zh) | 底板下弯式掺气设施 | |
| CN202530433U (zh) | 水利水电工程泄洪消能系统中的宽尾墩结构 | |
| CN104631397B (zh) | 一种侧掺气坎前置的防水翅三维掺气设施 | |
| CN103669301B (zh) | 双层分散消能的高低坎消力池 | |
| CN109295938A (zh) | 一种泄洪洞消能减蚀结构 | |
| CN204418136U (zh) | 有压突扩突跌圆形射流消能工 | |
| CN109098152B (zh) | 一种阶梯溢流坝的防空化设施 | |
| CN204982816U (zh) | 一种竖缝式鱼道 | |
| CN220789664U (zh) | 一种重力坝溢洪道 | |
| CN107663851B (zh) | 一种防空化破坏曲型阶梯溢流坝 | |
| CN201873973U (zh) | 输水洞洞内消能工结构 | |
| CN110273406B (zh) | 一种三维全断面侧扩散掺气坎 | |
| CN103981842B (zh) | 梯形收缩出口x型宽尾墩 | |
| CN204644993U (zh) | 一种连通泄水建筑物的竖井结构 | |
| CN107476262A (zh) | 一种溢流坝上的斜面型阶梯消能工 | |
| CN207331645U (zh) | 一种挑坎和新型过渡台阶结合的溢流坝 | |
| CN113265991B (zh) | 一种将多条导流洞改建为旋流竖井泄洪系统的方法 | |
| CN212670507U (zh) | 一种翼型消力池 | |
| CN203755267U (zh) | 高拱坝泄洪深孔出口结构 | |
| CN208995999U (zh) | 一种非同步立体掺气减蚀结构 | |
| CN204875720U (zh) | 溢洪道或泄槽非连续小低坎阶梯消能结构 | |
| CN204475477U (zh) | 一种热电厂循环水排水口结构 | |
| CN209412796U (zh) | 一种适用于宽尾墩延伸至消力池的底流消能结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190705 Termination date: 20201026 |