CN210117700U - 一种带有消能球的动态消力池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有消能球的动态消力池结构，包括沿水流方向依次设置的水流进口段、固定消力区、动态消力区、尾坎以及海漫，固定消力区的后端与动态消力区的前端相接，动态消力区的后端与尾坎相接，动态消力区的内部开有池槽，池槽的内部填充有消能球，本实用新型通过在池槽内加入消能球，当水流流进池槽时可以推动消能球向上推进，从而抬高尾坎，增加紊流量达到更好的消能效果，而且消能球在水流的作用下与水流充分搅拌掺紊，与水流相互摩擦产生热能，使水流动能较为充分的转变为热能，从而使水流流速下降，增加了该装置消能效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利工程技术领域，具体为一种带有消能球的动态消力池结构。
背景技术
消力池是促使在泄水建筑物下游产生底流式水跃的消能设施，消力池能使下泄急流迅速变为缓流，一般可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，是一种有效而经济的消能设施，普通消力结构通常采用消力墩或消力槛，消力墩或者消力槛消是依靠水流在撞击后对水流的反击作用，将水流分成许多小水股，使水流转折，从而起到一定的消能的作用，但是其消能效果并不特别理想，消力墩一般是固定在消力结构底面，用钢筋混凝土材料浇筑而成，施工过程相对复杂，并且如果仅依靠消力墩或消力槛进行消力，其磨损情况也会比较严重，另外其建成后呈固定形态，无法跟随水流的情况进行调节变化。为此，我们提出了一种带有消能球的动态消力池结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有消能球的动态消力池结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有消能球的动态消力池结构，包括沿水流方向依次设置的水流进口段、固定消力区、尾坎以及海漫，所述消力池结构还包括动态消力区，所述固定消力区包括斜坡段和水平段，且所述固定消力区的上表面固定连接有多排消力槛，所述固定消力区的水平段后半段内部竖直固定设置有排水孔，所述固定消力区的后端与动态消力区的前端相接，所述动态消力区的后端与尾坎相接，所述动态消力区的内部开有池槽，所述池槽的内部填充有多个消能球，所述尾坎的内部开有多排出水口，且所述出水口两端连通动态消力区和海漫。
优选的，所述消力槛的侧壁上固定连接有加强筋，所述消力槛的内部固定连接有多个固定栓，所述固定栓的下端贯穿消力槛的侧壁并固定插接在固定消力区的内部。
优选的，所述水流进口段的上表面设有闸门。
优选的，所述尾坎的上侧固定连接有护栏，所述护栏的栏栅间距、出水口的尺寸均小于消能球的直径。
优选的，所述规消力段的斜坡段坡度值小于1：3大于1:4。
优选的，所述消能球的材料为实心高密度橡胶。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在池槽内加入消能球，用消能球代替消力墩对流水进行消能，当水流流进池槽时可以推动消能球向上推进，消能球从而被相应的抬高，增加紊流量达到更好的消能效果，而且消能球在水流的作用下与水流充分搅拌掺紊，与水流相互摩擦产生热能，使水流动能可以一部分转变为热能，从而使水流流速下降，增加了该装置消能效果，并且当消能球耗损时，只需往池槽的内部填充新的消能球即可使该装置恢复正常消能状态，继而节省了维修工程量和投资数目。
附图说明
图1为本实用新型的整体立体结构示意图；
图2为本实用新型的整体平面结构示意图；
图3为本实用新型的整体剖视图；
图4为本实用新型的整体结构俯视图；
图5为本实用新型的图1的A处放大图；
图6为本实用新型的图3的B处放大图；
图7为本实用新型的固定栓与消力槛处的结构示意图；
图8为本实用新型的固定栓、固定消力区与消力槛处的剖视图。
图中：1、水流进口段，2、固定消力区，201、斜坡段，202、水平段，3、动态消力区，4、尾坎，5、海漫，6、池槽，7、消能球，8、出水口，9、消力槛，10、排水孔，11、闸门，12、护栏，13、固定栓，14、加强筋。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种带有消能球的动态消力池结构，包括沿水流方向依次设置的水流进口段1、固定消力区2、动态消力区3、尾坎4以及海漫5，水流进口段1、固定消力区2、动态消力区3、尾坎4 以及海漫5的材料为不透水土料或钢筋混凝土，水流流经固定消力区2与动态消力区3时可使水流大幅度消能，水流消能后还保持着一定的余能，海漫5的作用就是要消除水流的余能，调整流速分布，均匀的扩散水流，使之与天然河道的水流状态接近，以保河床免受冲刷，所述固定消力区2包括斜坡段201和水平段202，所述固定消力区2的上表面固定连接有多排消力槛9，每排消力槛 9分为多段，且多段之间设有间隔，且相邻的每排消力槛9的间隔交错排列(如图4所示)，当水在固定消力区2流过时，消力槛9对水流的反击作用，将水流分成许多小水股，使水流转折，并在消力槛9槛后互相撞击，另外水流与消力槛9表面摩擦以及水流所产生的旋滚等造成强烈紊动，这些都增加该装置的消能效果，所述固定消力区2的水平段202后半段内部竖直固定设置有排水孔10，为了减小或消除该装置下的渗透压力，该装置的底部铺筑排水反滤层，排水孔 10的作用是将排水反滤层下的积水迅速排出，减小或消除该装置下的渗透压力，避免造成较大的扬压力，所述排水孔10的内部安装水管，水管可采用PVC 管，PVC管的直径为10cm-30cm，所述固定消力区2的后端与动态消力区3的前端相接，所述动态消力区3的后端与尾坎4相接，尾坎4可使水流散流到海漫 5上，使水流流速分布更加均匀，继而让水流更加接近天然河道水流的流态，所述动态消力区3的内部开有池槽6，所述池槽6的内部填充有多个消能球7，利用水流力，把消能球7球体顺着尾坎4的前端斜坡向上滑动抬高，将动能转化为势能，即当水流流进池槽6时可以推动消能球7顺着尾坎4的前端斜坡向上滑动向上推进，从而消能球7堆积在尾坎4的斜坡面，消能球7的作用相当于动态的可增高的消力墩，如果水流大能够被冲击的更高相当于增加了消力墩的高度，保持消力作用，消能球7可增加紊流量，达到更好的消能效果，且消能球7在水流的冲刷力的作用下与水流充分搅拌掺紊，与水流相互摩擦产生热能，使水流动能较为充分的转变为热能，从而使水流流速下降，增加了该装置消能效果，所述尾坎4的内部开有多排出水口8，且所述出水口8两端连通动态消力区3和海漫5，出水口8可使低水位的水流直接从出水口8的内部直接流到海漫5上，起到分流的作用。
具体而言，所述消力槛9的侧壁上固定连接有加强筋14，加强筋14增加了消力槛9的强度，使消力槛9能够承受更强的水流冲击，所述消力槛9的内部固定连接有多个固定栓13，所述固定栓13的下端贯穿消力槛9的侧壁并固定插接在固定消力区2的内部，固定栓13的侧壁上开有齿牙，将固定栓13插入刚浇筑好的固定消力区2的内部，固定栓13的齿牙内会被水泥填充，使固定栓13更加牢固，待固定消力区2凝固后，固定栓13便会固定在固定消力区2 上，然后在固定栓13的上端浇筑消力槛9，增加消力槛9的稳固性。
具体而言，所述水流进口段的上表面设有闸门11，闸门11通过控制开合大小来控制流经该装置上的水流量大小，例如闸门11可采用专利号为 201820656702.9提出的一种配重式闸门，该闸门11启闭过程中，配重体通承重架抵消相当一部分闸门11本体的启闭力，无需投入很大的能量消耗即可达到泄水的目的。
具体而言，所述尾坎4的上侧固定连接有护栏12，所述护栏12的栏栅间距、出水口8的尺寸均小于消能球7的直径，护栏12起到阻挡消能球7的作用，防止消能球7被水流冲出池槽6，也防止消能球7从出水口8流失。
具体而言，所述固定消力区2的斜坡段201坡度值小于1：3大于1:4，在此范围内可使水流进口段1处的水流平稳流到固定消力区2上，避免水流进口段1与固定消力区2高度落差较大而造成水流湍急现象发生。
具体而言，所述消能球7的材料为实心高密度橡胶，消能球7可选用的材料有丁腈橡胶，天然橡胶，硅胶，聚氨酯，丙烯酸酯橡胶，丁基橡胶，聚四氟乙烯，TPU，TPV等，而且消能球7也可以用粒径较大的卵石代替。
工作原理：该装置工作时，将闸门11打开，使水流从水流进口段1处流向该装置，流经固定消力区2时，消力槛9对水流的反击作用，将水流分成许多小水股，使水流转折，并在消力槛9槛后互相撞击，另外水流与消力槛9表面摩擦以及水流所产生的旋滚等造成强烈紊动，继而对水流进行消能，经过固定消力区2的水流会流入池槽6的内部，在池槽6的内部进一步对水流进行消能，当水流流进池槽6时推动消能球7顺着尾坎4的前端斜坡向上滑动向上推进，进一步将水流的流速降低，且消能球7在水流的冲刷力的作用下与水流充分搅拌掺紊，与水流相互摩擦产生热能，使水流动能较为充分的转变为热能，也会使水流流速下降，水流大幅度消能后漫过尾坎4或从出水口8的内部流到海漫 5上，海漫5会均匀的扩散水流，使之与天然河道的水流状态接近，以保河床免受冲刷。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种带有消能球的动态消力池结构，包括沿水流方向依次设置的水流进口段(1)、固定消力区(2)、尾坎(4)以及海漫(5)，其特征在于：所述消力池结构还包括动态消力区(3)，所述固定消力区(2)包括斜坡段(201)和水平段(202)，且所述固定消力区(2)的上表面固定连接有多排消力槛(9)，所述固定消力区(2)的水平段(202)后半段内部竖直固定设置有排水孔(10)，所述固定消力区(2)的后端与动态消力区(3)的前端相接，所述动态消力区(3)的后端与尾坎(4)相接，所述动态消力区(3)的内部开有池槽(6)，所述池槽(6)的内部填充有多个消能球(7)，所述尾坎(4)的开有多排出水口(8)，且所述出水口(8)两端连通动态消力区(3)和海漫(5)。
2.根据权利要求1所述的一种带有消能球的动态消力池结构，其特征在于：所述消力槛(9)的侧壁上固定连接有加强筋(14)，所述消力槛(9)的内部固定连接有多个固定栓(13)，所述固定栓(13)的下端贯穿消力槛(9)的侧壁并固定插接在固定消力区(2)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种带有消能球的动态消力池结构，其特征在于：所述水流进口段(1)的上表面设有闸门(11)。
4.根据权利要求1所述的一种带有消能球的动态消力池结构，其特征在于：所述尾坎(4)的上侧固定连接有护栏(12)，所述护栏(12)的栏栅间距、出水口(8)的尺寸均小于消能球(7)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种带有消能球的动态消力池结构，其特征在于：所述固定消力区(2)的斜坡段(201)坡度值小于1：3大于1:4。
6.根据权利要求2所述的一种带有消能球的动态消力池结构，其特征在于：所述消能球(7)的材料为实心高密度橡胶。
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