CN210395268U - 一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，依次包括位于无压隧洞出口的横断面为矩形的连接段，泄槽，消力池和消能尾坎，在连接段的出口设置有突扩跌坎，泄槽为扩散式扭面泄槽，泄槽的横断面为梯形，泄槽底板为扩散式结构，泄槽边墙为扭面，泄槽底板为斜面，与上游的突扩跌坎连接，消力池底板为平底板，尾部设有消能尾坎，消力池横断面为梯形。能充分利用地形、地质条件，保证结构的安全稳定性，在减少开挖方量，降低开挖边坡的同时，减小消力池长度，增大空间消能区域，最大限度的提高消能效率，改善水流流态，防止空蚀和磨损，减少工程投资。

Description

一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程泄水消能结构，尤其涉及一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构。

背景技术

经泄水建筑物下泄的水流往往具有很高的流速，对下游河床具有明显的破坏力，因此在水利水电工程中，必须设置泄水消能建筑物，用于消除下泄水流的巨大能量，保证下游河床及泄水建筑物本身的安全。消力池是常见的底流式消能建筑物，在水利水电工程中应用较多。

一般消力池采用等宽矩形断面，池长及池深应保证水流在消力池内形成稳定的水跃，避免产生回流，以达到良好的消能效果，消力池要求结构可靠，能防止空蚀和磨损，并能防止掏刷下游河床和岸坡，保证建筑物的安全。

当泄流量大，陡槽末端流速较大时，所需消力池池深和池长均较大，对于地形地质条件受限的地方，无法满足消力池布置要求，需增加其他辅助消能工的布置才能满足消能要求，而辅助消能工施工难度加大，一旦施工控制不好将导致辅助消能工部位在运行期出现破坏现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构,结构简单，且能充分利用地形、地质条件，在减少开挖方量，降低开挖边坡的同时，减小消力池长度，增大空间消能区域，最大限度的提高消能效率，改善水流流态，防止空蚀和磨损，减少工程投资的消能结构布置型式，从而解决现有技术中一般消能工布置存在的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，依次包括位于无压隧洞出口的横断面为矩形的连接段，泄槽，消力池和消能尾坎，在连接段的出口设置有突扩跌坎，泄槽为扩散式扭面泄槽，泄槽的横断面为梯形，泄槽底板为扩散式结构，泄槽边墙为扭面，泄槽底板为斜面，与上游的突扩跌坎连接，消力池底板为平底板，尾部设有消能尾坎，消力池横断面为梯形。

所述突扩跌坎与扩散式扭面的泄槽边墙及扩散式泄槽底板相接，泄槽扭面式边墙与梯形断面消力池边墙相接，扩散式泄槽底板与消力池底板相接。

所述扭面式的泄槽边墙及梯形断面的消力池边墙均为对称式结构。

所述消力池的左右侧边墙为边坡开挖面衬砌结构。

本实用新型的有益效果是：梯形断面消力池有利于边墙和两岸岸坡的稳定；在扩散段前设突扩跌坎，消除了底板负压且有一定的掺气效果，能有效减免空化破坏；扩散段增大的空间消能区域能有效改善水流流态；扩散设计减小了消力池长度，减少开挖方量，降低开挖边坡，减少边坡处理和混凝土工程量，减少工程投资。

附图说明

图1为本实用新型用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构的平面示意图；

图2为图1中A—A剖面图；

图3为图1中B—B剖面图；

图4为图1中C—C剖面图；

图5为图1中突扩跌坎及泄槽三维展示图。

图中，1——突扩跌坎；2——泄槽边墙；3——泄槽底板；4——消力池边墙；5——消力池底板；6——消能尾坎；箭头所示方向为水流方向。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实施。

如图1-5所示，本实用新型的用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，依次包括位于无压隧洞出口的横断面为矩形的连接段、泄槽、消力池、消能尾坎，在连接段的出口设置有突扩跌坎1，泄槽为扩散式扭面泄槽，泄槽的横断面为梯形，泄槽底板3为扩散式结构，泄槽边墙2为扭面，泄槽底板3为斜面，与上游的突扩跌坎1连接，消力池底板5为平底板，尾部设有消能尾坎6，消力池横断面为梯形。

所述突扩跌坎1与扩散式扭面的泄槽边墙2及扩散式泄槽底板3相接，泄槽扭面式边墙2与梯形断面消力池边墙4相接，扩散式泄槽底板3与消力池底板5相接。

所述扭面式的泄槽边墙2及梯形断面的消力池边墙4均为对称式结构。

所述消力池的左右侧边墙为边坡开挖面衬砌结构

本实用新型能充分利用地形、地质条件，降低开挖边坡的同时，减小消力池长度，增大空间消能区域，最大限度的提高消能效率，改善水流流态，防止空蚀和磨损，减少工程投资。

下面以采用了本实用新型技术方案的某工程消力池为例，结合附图进一步说明：

如图1所示，某泄洪放空(兼导流)洞工程，由引水渠段、有压隧洞段、闸门井段、无压隧洞段、泄槽段、消力池和护坦段组成。为充分利用地形、地质条件，降低开挖边坡，减小消力池长度，采用突扩跌坎、扭面式边墙、扩散式底板泄槽，扩散式泄槽长14.07m，底坡坡比1:4，底板宽度由3.7渐变到5m，与上游结构为突扩及跌坎连接；泄槽所接消力池池长40.071m，横断面为梯形，底板宽5m，两边墙坡度为1:0.5，充分利用地形、地质条件，降低开挖边坡边墙即边坡开挖面衬砌结构，池底高程为130.50m，消力池池末段设置尾坎，顶高程为135.25m。

采用本实用新型实现了充分利用地形、地质条件，保证结构的安全稳定性，在减少开挖方量，降低开挖边坡的同时，减小消力池长度，增大空间消能区域，最大限度的提高消能效率，改善水流流态，防止空蚀和磨损，减少工程投资的目的。为类似工程消能设施布置提供了设计思路及参考，具有借鉴意义。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容，并在不付出创造性劳动的前提下能够据以实施。不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (4)

1.一种用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，依次包括位于无压隧洞出口的横断面为矩形的连接段，泄槽，消力池和消能尾坎，其特征在于，在连接段的出口设置有突扩跌坎(1)，泄槽为扩散式扭面泄槽，泄槽的横断面为梯形，泄槽底板(3)为扩散式结构，泄槽边墙(2)为扭面，泄槽底板(3)为斜面，与上游的突扩跌坎(1)连接，消力池底板(5)为平底板，尾部设有消能尾坎(6)，消力池横断面为梯形。

2.根据权利要求1所述用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，其特征在于，所述突扩跌坎(1)与扩散式扭面的泄槽边墙(2)及扩散式泄槽底板(3)相接，泄槽扭面式边墙(2)与梯形断面消力池边墙(4)相接，扩散式泄槽底板(3)与消力池底板(5)相接。

3.根据权利要求1所述用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，其特征在于，所述扭面式的泄槽边墙(2)及梯形断面的消力池边墙(4)均为对称式结构。

4.根据权利要求1所述用于高流速无压隧洞的泄洪消能结构，其特征在于，所述消力池的左右侧边墙为边坡开挖面衬砌结构。

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