CN211898237U - 一种消能溢洪道 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种消能溢洪道，包括流道，流道内壁作为流道面，流道面相对高程高的一端作为流道入口，流道面相对高程低的一端作为流道出口，流道中部设置有消力池。采用本实用新型的技术方案，由流道入口送入的流体在流经流道面时，首先进入流道中部消力池以内，在该消力池以内消解了其中的大部分能量，减少了流体对下游设施的水力冲击，经过消力池消解之后的水流由消力池内溢流出来，使流体的流态方向重新趋于统一，从而降低了水流流速，此外，若流道为洞体，则消力池通过补气管与外界环境大气连通，使消力池以内保持良好的通风，提升了掺气减蚀消能效果，本实用新型具有结构简单，施工建设方便，工程造价低等优点。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及水利水电工程中流道泄洪消能技术领域，尤其涉及一种消能溢洪道。
背景技术
作为水利水电工程中所设置的流道，除应满足泄洪能力以外，还应保证运行期间泄洪建筑物的安全，与原河道水流衔接良好，并能充分发挥应有的消能效果，以避免下泄水流对下游河床和岸坡造成冲刷破坏。现有的效能技术很多，包括台阶消能，洞塞消能，镂空板消能，通气坎消能等各种各样的型式，但归为一点，都是利用过流面的突然变化(扩大或缩小)来消除部分能量，降低出口流速。目前现有的各种洞身消能形式都普遍存在一个缺点，水流经过洞身消能工时流态紊乱、水流条件差，该接触部位容易发生空化空蚀问题。因此，需要一种既能消能又能减少空化空蚀问题的洞身消能结构，来降低出口流速，消除部分水流能量。
本发明是保持光滑溢流面不变，在流道中间增加小型消力池及跌坎，在小型消力池内完成水流能量消耗，使后续水流流速降低，流态保持稳定。该结构起到了很好的消能效果，并极大地保障了流道的安全。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种消能溢洪道。
本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。
本实用新型提供了一种消能溢洪道，包括流道，所述流道内壁作为流道面，所述流道面相对高程高的一端作为流道入口，所述流道面相对高程低的一端作为流道出口，所述流道面中部设置有消力池。
所述流道横断面是明渠断面、城门洞形断面、圆形、马蹄形中的一种。
所述消力池设置与所述流道入口相接近。
所述流道入口处设置有入口堰头。
所述消力池以内单位体积消能率不大于20KW/m3。
所述消力池内壁布置有与外界大气环境连通的补气设施。
所述流道进入消力池内的流速不大于15m/s。
所述流道面中部还设置有跌坎。
所述流道数量为1条，在一个流道内相间布置多个消力池。
所述流道数量为多条，多条流道并列部署，在多条流道底部布置一个或相间布置多个消力池。
本实用新型的有益效果在于：采用本实用新型的技术方案，由流道入口送入的流体在流经流道内的流道面时，首先进入消力池以内，在消力池以内以漩涡的方式流动，从而消解了流体内大部分能量，减少了流体对下游设施的水力冲击，经过消力池消解之后的水流再由消力池内溢流而出来，使流体的流态方向重新趋于统一，因而改善了水流的水力条件，此外，消力池通过补气管与外界环境大气连通，使消力池以内保持良好的通风，可进一步加速消力池内的水流流速和紊流，使对流体能量的消解作用效果更显著，本实用新型具有结构简单，施工建设方便，工程造价低等优点，适于在水利水电工程领域中广泛推广应用。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型第二实施例的结构示意图。
图3是本实用新型第三实施例的结构示意图。
图4是本实用新型第三实施例A-A剖面图。
图中：1-流道，2-消力池，3-补气管，4-跌坎，11-流道面，12-流道入口，13-流道出口，14-入口堰头。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本实用新型的一种消能溢洪道，如图1～图4所示，包括流道1，流道1内壁作为流道面11，流道面11相对高程高的一端作为流道入口12，流道面11相对高程低的一端作为流道出口13，流道面11中部设置有消力池2。进一步地，消力池2的设置位置和外形可以有多种形式，如图1、图2所示。
采用本实用新型的技术方案，由流道入口送入的流体在流经流道内的流道面时，首先进入消力池以内，在消力池以内以漩涡的方式流动，从而消解了流体内大部分能量，减少了流体对下游设施的水力冲击，经过消力池消解之后的水流再由消力池内溢流而出来，使流体的流态方向重新趋于统一，改善了水流的水力条件，此外，消力池通过补气管与外界环境大气连通，使消力池以内保持良好的通风，可进一步加速消力池内的水流流速和紊流，使对流体能量的消解作用效果更显著，本实用新型具有结构简单，施工建设方便，工程造价低等优点，适于在水利水电工程领域中广泛推广应用。
进一步地，流道1横断面是明渠断面、城门洞形断面、圆形、马蹄形中的一种。本实用新型的技术方案可适用于水利水电工程领域中各种场合，并且适用于各种不同类型的流道1。
优选流道入口12处设置有入口堰头14。入口堰头14一方面也可消解流体中的部分能量，另一方面有利于降低流体流速。进一步地，消力池2设置与流道入口12相接近。这使得由流道入口12处进入的流体能够较短的时间内进入消力池2以内对其能量进行消解，从而加快了消能处理速度，防止因水流中能量较大而对流道1造成冲刷破坏，保证了流道1的安全。
进一步地，消力池2以内单位体积消能率不大于20KW/m3。消力池2内壁布置有与外界大气环境连通的补气设施3。流道进入消力池2内的流速不大于15m/s。流道面11中部还设置有跌坎4。采用本实用新型的技术方案，所述消力池2设置与所述流道入口12的高差及进入消力池水流流速应根据整个消能溢洪道的水位落差，出口流速综合确定，以确保其出口流速最小为宜，消力池2基岩不满足抗冲蚀要求时，可通过结构计算进行衬砌，消力池2结构体型可宽于流道尺寸，底板可为反拱形，长度以满足消能溢洪道各运行工况下，水跃及消能都在消力池2内完成，消力池2可根据具体工程的消能要求及消能效果，在一个流道内相间布置多个，或者通过两个及以上流道共用一个或相间多个消力池。也可以在多个平行布置的流道间通用一个或相间布置的多个消力池，流道入口12处流入流体速度约为小于20m/s，流道出口13处流出流体速度约为3m/s至5m/s，大大降低了流体的速度。且对流体中能量的消解效果十分显著，此外，还可以通过在流道面中部设置消力池及跌坎，以进一步降低流体流速。
Claims (6)
1.一种消能溢洪道，其特征在于：包括流道(1)，所述流道(1)内壁作为流道面(11)，所述流道面(11)相对高程高的一端作为流道入口(12)，所述流道面(11)相对高程低的一端作为流道出口(13)，所述流道面(11)中部设置有消力池(2)，所述消力池(2)设置与所述流道入口(12)或流道出口(13)相接近，所述消力池(2)内壁布置有与外界大气环境连通的补气设施(3)，所述消力池末尾设置有跌坎(4)。
2.根据权利要求1所述的消能溢洪道，其特征在于：所述流道(1)横断面是明渠断面、城门洞形断面、圆形、马蹄形中的一种。
3.根据权利要求1所述的消能溢洪道，其特征在于：所述流道入口(12)处设置有入口堰头(14)。
4.根据权利要求1所述的消能溢洪道，其特征在于：所述消力池(2)体积的设置以内单位水体积消能率不大于20KW/m3。
5.根据权利要求1所述的消能溢洪道，其特征在于：所述流道(1)数量为1条，在一个流道(1)内相间布置多个消力池(2)。
6.根据权利要求1所述的消能溢洪道，其特征在于：所述流道(1)数量为多条，多条流道(1)并列部署，在多条流道(1)底部布置一个或相间布置多个消力池(2)。
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- 2019-08-30 CN CN201921434201.7U patent/CN211898237U/zh active Active
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