CN212129072U - 用于水利系统末端的淹没式消能池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水利系统末端的淹没式消能池；包括一个由钢筋混凝土浇筑而成的池体，所述池体采用正方型结构，其中一个竖直侧面的上部设有连通上级水源的进水口，设置在另一垂直侧面上出水口，池体的底部设有用于安装淹没式泄放阀的混凝土基座，基座的上表面预埋有基础阀座；池体的四周设有三角形消能块，三角形消能块的上表面和下表面设有消能坡；池体的上表面安装有泄放阀支撑板；池体的底部设有与污水处理井连通的污水排放口，污水排放口内安装有与泄放阀底端连通的污水排放管。本实用新型可以和泄放阀组成淹没式消能站，有效防止高动能射流从泄放阀喷射而出，使下泄急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除80％以上。

Description

用于水利系统末端的淹没式消能池

技术领域

本实用新型属于水利系统消能池技术领域，尤其涉及一种用于水利系统末端的淹没式消能池。

背景技术

随着我国高坝建设的迅速发展，高水头大宽流量泄洪消能问题是水利工程界极为关注的研究课题。消能池，也叫消力池，它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。

通常消能池与消能泄放阀组合使用形成一个淹没式消能站，该消能站一般安装的管路系统的终端，用于调节水库进水量或者大坝、管道末端水流泄放。与其他终端排放阀相比，其主要优点是此阀与一个结构紧凑的消能池组合，平稳消除管道介质动能，提供相对平稳的阀后泄流。普通阀门在小开度节流状态工作时，由于高速射流喷射而出，易发生气蚀现象；淹没式消能泄放阀工作时，高速射流喷射到阀门周围的水池中，空化气泡的内爆发生在远离阀门和管道的水池中，因此气蚀不会产生危害；现有的消能池一般采用传统的消能池结构，挑流消能雾化比较严重；传统的底流消能雾化较低，但水流集中且射流临底流速很高，底板的抗冲防护难度很大；面流的水流衔接情况难以控制，表面波浪影响较远，不利于下游河岸防冲保护。因此，解决底流消能水流集中、临底流速大、消力池底板稳定性等问题成为工程难点。泄洪高速水流引起的泄水建筑物破坏的实例屡见不鲜，据统计有近1/3水利水电工程的泄水建筑物出现不同程度的破坏，下游消力池防护结构破坏是最常见的形式，泄洪消能安全问题十分突出，已成为水利水电工程设计和运行安全的控制因素之一。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种结构合理、易于施工、消能效果好的用于水利系统末端的淹没式消能池。

本实用新型是这样实现的，一种用于水利系统末端的淹没式消能池；包括一个由钢筋混凝土浇筑而成的池体，所述池体采用正方型结构，其中一个竖直侧面的上部设有连通上级水源的进水口，设置在另一垂直侧面上出水口，所述池体的底部设有用于安装淹没式泄放阀的混凝土基座，所述基座的上表面预埋有基础阀座；所述池体的四周设有三角形消能块，所述三角形消能块的上表面和下表面设有45°的消能坡，所述三角形消能块的上边缘与出水口的下边缘平齐；所述池体的上表面设有泄放阀安装孔，所述泄放阀安装孔上安装有泄放阀支撑板；所述池体的底部设有与污水处理井连通的污水排放口，污水排放口内安装有与泄放阀底端连通的污水排放管。

上述技术方案优选的，假设所述三角形消能池池体的内腔边长为S；所述三角形消能块的下边缘距离池底的距离h为0.25S；所述三角形消能块的整体高度 H为0.78S；所述消能坡的高度S1为0.27S；所述三角形消能块水斜边长为 0.414S。

上述技术方案优选的，所述基础阀座采用一体铸造而成，包括泄放阀安装板，所述泄放阀安装板的底部设有基础连接板，所述基础连接板上沿圆周方向设有预埋螺栓；所述泄放阀安装板的下表面设有混凝土容纳腔，在混凝土容纳腔内设有轮辐状筋板，所述筋板上均布设有允许混凝土灌浆料通过的通孔。

本实用新型具有的优点和技术效果：由于采用上述技术方案，本实用新型可以和泄放阀组成淹没式消能站，在消能池内设有带消能坡的三角形消能块进行消能，有效防止高动能射流从泄放阀喷射而出，使下泄急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除80％以上，然后从出水口缓缓流出。另外，本实用新型为了保证泄放阀安装的稳定性，在消能池的池底一体浇筑基础阀座，而且基础阀座的底部采用贯通的轮辐式支撑加强结构，利于浇筑混凝土灌浆料通过，保证基础底座安装的牢固性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是基础阀座主视图；

图3是基础阀座后视图；

图4和图5是基础阀座立体结构示意图；

图6是本实用新型使用状态图；

图7是消能池设计尺寸规格结构示意图；

图8是图7中A-A剖视图；

图9是消能池设计参考曲线图。

图中、1、池体；1-1、进水口；1-2、出水口；1-3、泄放阀安装孔；1-4、污水排放口；2、混凝土基座；3、基础阀座；3-1、泄放阀安装板；3-2、基础连接板；3-3、预埋螺栓；3-4、混凝土容纳腔；3-5、轮辐状筋板；3-6、通孔；4、三角形消能块；4-1、消能坡；5、泄放阀支撑板；6、污水排放管；7、泄放阀。

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，以下结合实施例，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例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图8，一种用于水利系统末端的淹没式消能池；包括一个由钢筋混凝土浇筑而成的池体1，所述池体采用正方型结构，其中一个竖直侧面的上部设有连通上级水源的进水口1-1，设置在另一垂直侧面上出水口1-2，所述池体的底部设有用于安装淹没式泄放阀的混凝土基座2，所述基座的上表面预埋有基础阀座3；所述池体的四周设有三角形消能块4，所述三角形消能块的上表面和下表面设有45°的消能坡4-1，所述三角形消能块的上边缘与出水口的下边缘平齐；所述池体的上表面设有泄放阀安装孔1-3，所述泄放阀安装孔上安装有泄放阀支撑板5；所述池体的底部设有与污水处理井连通的污水排放口1-4，污水排放口内安装有与泄放阀底端连通的污水排放管6。

上述技术方案优选的，在建造消能池参考消能池设计参考曲线图，假设所述三角形消能池池体的内腔边长为S；三角形消能池池体的内腔边长S采用如下计算公式进行计算和表格：

Q：最大泄水量m³/s(设计给定)

H：阀前最高水头m(设计给定)

D：消能池最小深度m

S：消能池边长m

根据上述计算消能池的边长，然后确定三角形消能块的各个尺寸；其中所述三角形消能块的下边缘距离池底的距离h为0.25S；所述三角形消能块的整体高度H为0.78S；所述消能坡的高度S1为0.27S；所述三角形消能块水斜边长为 0.414S。

上述技术方案优选的，所述基础阀座3采用一体铸造而成，包括泄放阀安装板3-1，所述泄放阀安装板的底部设有基础连接板3-2，所述基础连接板上沿圆周方向设有预埋螺栓3-3；所述泄放阀安装板的下表面设有混凝土容纳腔3-4，在混凝土容纳腔内设有轮辐状筋板3-5，所述筋板上均布设有允许混凝土灌浆料通过的通孔3-6。

采用上述技术方案，本实用新型可以和泄放阀7组成淹没式消能站，在消能池内设有带消能坡的三角形消能块进行消能，有效防止高动能射流从泄放阀喷射而出，使下泄急流迅速变为缓流，可将下泄水流的动能消除80％以上，然后从出水口缓缓流出。另外，本实用新型为了保证泄放阀安装的稳定性，在消能池的池底一体浇筑基础阀座，而且基础阀座的底部采用贯通的轮辐式支撑加强结构，利于浇筑混凝土灌浆料通过，保证基础底座安装的牢固性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于水利系统末端的淹没式消能池，其特征在于：包括一个由钢筋混凝土浇筑而成的池体，所述池体采用正方型结构，其中一个竖直侧面的上部设有连通上级水源的进水口，设置在另一垂直侧面上出水口，所述池体的底部设有用于安装淹没式泄放阀的混凝土基座，所述基座的上表面预埋有基础阀座；所述池体的四周设有三角形消能块，所述三角形消能块的上表面和下表面设有45°的消能坡，所述三角形消能块的上边缘与出水口的下边缘平齐；所述池体的上表面设有泄放阀安装孔，所述泄放阀安装孔上安装有泄放阀支撑板；所述池体的底部设有与污水处理井连通的污水排放口，污水排放口内安装有与泄放阀底端连通的污水排放管。

2.根据权利要求1所述用于水利系统末端的淹没式消能池，其特征在于：假设所述三角形消能池池体的内腔边长为S；所述三角形消能块的下边缘距离池底的距离h为0.25S；所述三角形消能块的整体高度H为0.78S；所述消能坡的高度S1为0.27S；所述三角形消能块水斜边长为0.414S。

3.根据权利要求1所述用于水利系统末端的淹没式消能池，其特征在于：所述基础阀座采用一体铸造而成，包括泄放阀安装板，所述泄放阀安装板的底部设有基础连接板，所述基础连接板上沿圆周方向设有预埋螺栓；所述泄放阀安装板的下表面设有混凝土容纳腔，在混凝土容纳腔内设有轮辐状筋板，所述筋板上均布设有允许混凝土灌浆料通过的通孔。

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