CN212742448U - 一种双导流洞出口消能结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水流消能技术领域，涉及一种双导流洞出口消能结构。本实用新型通过左导流洞、右导流洞、左导墙、右导墙、导流中墩、导流边墩、消力池、左消力坎、右消力坎、尾坎和海漫有机布设而成。导流中墩的设置，减小或消除了消力池的水翅，改善了流态；导流边墩的设置，使出洞水流向下游河道方向偏转；左消力坎、右消力坎为消力池内的第一道消能工，主要作用是消能和调整流态；尾坎为消能和平顺水流流态的第二道消能工；消力池末端的海漫为防护设施；水流经过两道消能工和一道防护设施后，消除了水流的部分能量，改善了水流的流态和匀化流速分布，使水流顺应河势，减小水流对消力池末端及河道对岸的冲刷。本实用新型体型简单，易于施工。

Description

一种双导流洞出口消能结构

技术领域

本实用新型属于水流消能技术领域，具体涉及一种双导流洞出口消能结构。

背景技术

导流洞作为水电站建设中的重要建筑物，通常单宽流量较大，佛氏数较低，低佛氏数水流消能问题一直是水工水力学中难以解决的问题，双导流洞出口消能问题就更难解决。

当下游水位较高时，通常采用底流或面流消能，由于导流洞出口水流的佛氏数较低，因此，消能率很低，对下游河道的冲刷大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双导流洞出口消能结构，目的在于提供一种可消除水流部分能量，改善水流的流态和匀化流速分布，使水流顺应河势，减小水流对消力池末端及下游河道对岸的冲刷，且结构简单、易于施工的消能结构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种双导流洞出口消能结构，包括左导流洞、右导流洞、左导墙、右导墙、导流中墩、导流边墩、消力池、左消力坎、右消力坎、尾坎和海漫；所述的消力池的上游端与左导流洞和右导流洞连通，消力池左侧连接有左导墙，消力池右侧连接有右导墙，消力池的末端设置有海漫；左导墙的内侧壁与左导流洞左侧齐平，右导墙的内侧壁与右导流洞的右侧齐平，在右导流洞与右导墙的衔接处设置有导流边墩；在消力池内左导流洞与右导流洞端头之间设置有导流中墩，右导墙的中部垂直水流方向设置有右消力坎，左导墙上与右消力坎对应的位置设置有左消力坎，在左消力坎的下游设置有尾坎，尾坎与左消力坎平行。

所述的消力池的底板为水平，且消力池的底板低于导流洞出口底板高程1.5～2.5m。

所述的左导流洞、右导流洞均为门洞型。

所述的左导墙和右导墙的迎水面均为斜面。

所述的导流中墩为半圆台形。

所述的导流边墩为直立面，且导流边墩顶部高程低于左导流洞和右导流洞出口断面直墙的顶高程。

所述的左消力坎和右消力坎的中心分别正对左导流洞和右导流洞的轴心线；所述左消力坎和右消力坎垂直于导流洞轴线方向的长度均为导流洞断面底宽的1.3～1.7倍，左消力坎和右消力坎的坎顶高程分别比左导流洞和右导流洞的出口底板高程高0.4～0.6m，左消力坎和右消力坎的迎水面均为直立面。

所述的尾坎的两端分别与左导墙和右导墙连接，尾坎的迎水面为直立面，且其坎顶高程低于左导流洞和右导流洞的底板高程0.3～0.5m，且低于左消力坎和右消力坎。

所述的海漫的顶高程不高于消力池的顶板高程，海漫的长度与消力池的末端等长，宽度为8～10m，厚度不小于1.5m。

所述的左导流洞、右导流洞、左导墙、右导墙、导流中墩、导流边墩、消力池、左消力坎、右消力坎、尾坎均为钢筋混凝土结构；所述的海漫为钢筋笼。

有益效果：

(1)本实用新型中导流中墩的设置，减小或消除了消力池的水翅，改善了流态。

(2)本实用新型中导流边墩的设置，使出洞水流向下游河道方向偏转；左消力坎、右消力坎为消力池内的第一道消能工，顶板高程高于导流洞出口高程，为消能和调整流态的主要消能工；尾坎为第二道消能工，其顶高程低于导流洞出口高程，为消能和平顺水流流态的消能设施；消力池末端海漫为防护设施；水流经过两道消能工和一道防护设施后，消除了水流的部分能量，改善了水流的流态和匀化流速分布，使水流顺应河势，减小水流对消力池末端及下游河道对岸的冲刷。

(3)本实用新型体型简单，易于施工。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构平面示意图；

图2是图1中导流洞A-A剖面图；

图3是图1中B-B断面下游立视图。

图中：1-左导流洞；2-右导流洞；3-左导墙；4-右导墙；5-导流中墩；6-导流边墩；7-消力池；8-左消力坎；9-右消力坎；10-尾坎；11-海漫。

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的一部分实施例，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。

实施例一：

参照图1～3所示的一种双导流洞出口消能结构，包括左导流洞1、右导流洞2、左导墙3、右导墙4、导流中墩5、导流边墩6、消力池7、左消力坎8、右消力坎9、尾坎10和海漫11；所述的消力池7的上游端与左导流洞1和右导流洞2连通，消力池7左侧连接有左导墙3，消力池7右侧连接有右导墙4，消力池7的末端设置有海漫11；左导墙3的内侧壁与左导流洞1左侧齐平，右导墙4的内侧壁与右导流洞2的右侧齐平，在右导流洞2与右导墙4的衔接处设置有导流边墩6；在消力池7内左导流洞1与右导流洞2端头之间设置有导流中墩5，右导墙4的中部垂直水流方向设置有右消力坎9，左导墙3上与右消力坎9对应的位置设置有左消力坎8，在左消力坎8的下游设置有尾坎10，尾坎10与左消力坎8平行。

在实际使用时，从左导流洞1和右导流洞2流出的水流，流经导流中墩5能够减小或消除消力池7的水翅，改善流态；导流边墩6使得出洞的水流向下游河道方向偏转；左消力坎8、右消力坎9为消力池7内的第一道消能工，为消能和调整流态的主要消能工；尾坎10为第二道消能工，为消能和平顺水流流态的消能设施；消力池7末端下游设置的海漫11为防护设施；水流经过两道消能工和一道防护设施调整之后，可使消力池7水流与下游河道水流平顺连接。

本实用新型可消除水流中部分能量，改善水流的流态和匀化流速分布，使水流顺应河势，减小了水流对消力池末端及下游河道对岸的冲刷，其体型简单，易于施工。

实施例二：

参照图1和图2所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的消力池7的底板为水平，且消力池7的底板低于导流洞出口底板高程1.5～2.5m。

在实际使用时，消力池7采用本技术方案，能够增加消力池7的水深，降低消力池7的流速。

实施例三：

参照图1～图3所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的左导流洞1、右导流洞2均为门洞型。

在实际使用时，左导流洞1、右导流洞2采用门洞型，方便施工，明流时，出流较均匀。

实施例四：

参照图1和图3所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的左导墙3和右导墙4的迎水面均为斜面。

在实际使用时，左导墙3和右导墙4采用迎水面均为斜面的技术方案，可因地制宜，节约成本。

实施例五：

参照图1和图3所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的导流中墩5为半圆台形。

在实际使用时，导流中墩5采用半圆台形的技术方案，较好的减小或消除了消力池7的水翅，改善了从左导流洞1、右导流洞2流出的水流的流态。

实施例六：

参照图1和图3所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的导流边墩6为直立面，且导流边墩6顶部高程低于左导流洞1和右导流洞2出口断面直墙的顶高程。

在实际使用时，在大流量工况下，导流边墩6位于水下，导流边墩6采用本技术方案，能够将底部大部分水流导向下游河道方向，使得消力池7表面流态较好，无明显的水翅。

实施例七：

参照图1、图2所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的左消力坎8和右消力坎9的中心分别正对左导流洞1和右导流洞2的轴心线；所述左消力坎8和右消力坎9垂直于导流洞轴线方向的长度均为导流洞断面底宽的1.3～1.7倍，左消力坎8和右消力坎9的坎顶高程分别比左导流洞1和右导流洞2的出口底板高程高0.4～0.6m，左消力坎8和右消力坎9的迎水面均为直立面。

在实际使用时，左消力坎8和右消力坎9的迎水面均为直立面，能够有效的阻挡底部水流，较好的起到消能作用。

实施例八：

参照图1所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的尾坎10的两端分别与左导墙3和右导墙4连接，尾坎10的迎水面为直立面，且其坎顶高程低于左导流洞1和右导流洞2的底板高程0.3～0.5m，且低于左消力坎8和右消力坎9。

在实际使用时，尾坎10的设置能够进一步消除水中的部分能量，减小消力池7底部的流速，并使消力池7的水流与下游河道水流平顺连接。

实施例九：

参照图1所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的海漫11的顶高程不高于消力池7的顶板高程，海漫11的长度与消力池7的末端等长，宽度为8～10m，厚度不小于1.5m。

在实际使用时，海漫11采用本技术方案，有效减小了消力池7末端的冲刷，有效保护了消力池7的安全。

实施例十：

参照图1所示的一种双导流洞出口消能结构，与实施例一不同之处在于：所述的左导流洞1、右导流洞2、左导墙3、右导墙4、导流中墩5、导流边墩6、消力池7、左消力坎8、右消力坎9、尾坎10均为钢筋混凝土结构；所述的海漫11为钢筋笼。

在实际使用时，左导流洞1、右导流洞2、左导墙3、右导墙4、导流中墩5、导流边墩6、消力池7、左消力坎8、右消力坎9、尾坎10均采用钢筋混凝土结构，能够保证建筑物制作的准确性，提高建筑物的安全性和耐久性；海漫11采用钢筋笼的技术方案，能够较好的适应下游河道的变形，有力保护了消力池7的安全。

综上所述，本实用新型中导流中墩5的设置，可有效减小或消除了消力池7的水翅，改善流态；导流边墩6的设置，使得出洞水流向下游河道方向偏转；左消力坎8、右消力坎9为消力池内的第一道消能工，顶板高程高于导流洞出口高程，为消能和调整流态的主要消能工；尾坎10为第二道消能工，其顶高程低于导流洞出口高程，为消能和平顺水流流态的消能设施；消力池7末端下游海漫11为防护设施；水流经过两道消能工和一道防护设施调整之后，可使消力池7水流与下游河道水流平顺连接。

本实用新型能够消除水流中部分能量，改善水流的流态和匀化流速分布，使水流顺应河势，减小水流对消力池末端及下游河道对岸的冲刷，其体型简单，易于施工。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：包括左导流洞(1)、右导流洞(2)、左导墙(3)、右导墙(4)、导流中墩(5)、导流边墩(6)、消力池(7)、左消力坎(8)、右消力坎(9)、尾坎(10)和海漫(11)；所述的消力池(7)的上游端与左导流洞(1)和右导流洞(2)连通，消力池(7)左侧连接有左导墙(3)，消力池(7)右侧连接有右导墙(4)，消力池(7)的末端设置有海漫(11)；左导墙(3)的内侧壁与左导流洞(1)左侧齐平，右导墙(4)的内侧壁与右导流洞(2)的右侧齐平，在右导流洞(2)与右导墙(4)的衔接处设置有导流边墩(6)；在消力池(7)内左导流洞(1)与右导流洞(2)端头之间设置有导流中墩(5)，右导墙(4)的中部垂直水流方向设置有右消力坎(9)，左导墙(3)上与右消力坎(9)对应的位置设置有左消力坎(8)，在左消力坎(8)的下游设置有尾坎(10)，尾坎(10)与左消力坎(8)平行。

2.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的消力池(7)的底板为水平，且消力池(7)的底板低于导流洞出口底板高程1.5～2.5m。

3.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的左导流洞(1)、右导流洞(2)均为门洞型。

4.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的左导墙(3)和右导墙(4)的迎水面均为斜面。

5.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的导流中墩(5)为半圆台形。

6.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的导流边墩(6)为直立面，且导流边墩(6)顶部高程低于左导流洞(1)和右导流洞(2)出口断面直墙的顶高程。

7.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的左消力坎(8)和右消力坎(9)的中心分别正对左导流洞(1)和右导流洞(2)的轴心线；所述左消力坎(8)和右消力坎(9)垂直于导流洞轴线方向的长度均为导流洞断面底宽的1.3～1.7倍，左消力坎(8)和右消力坎(9)的坎顶高程分别比左导流洞(1)和右导流洞(2)的出口底板高程高0.4～0.6m，左消力坎(8)和右消力坎(9)的迎水面均为直立面。

8.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的尾坎(10)的两端分别与左导墙(3)和右导墙(4)连接，尾坎(10)的迎水面为直立面，且其坎顶高程低于左导流洞(1)和右导流洞(2)的底板高程0.3～0.5m，且低于左消力坎(8)和右消力坎(9)。

9.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的海漫(11)的顶高程不高于消力池(7)的顶板高程，海漫(11)的长度与消力池(7)的末端等长，宽度为8～10m，厚度不小于1.5m。

10.如权利要求1所述的一种双导流洞出口消能结构，其特征在于：所述的左导流洞(1)、右导流洞(2)、左导墙(3)、右导墙(4)、导流中墩(5)、导流边墩(6)、消力池(7)、左消力坎(8)、右消力坎(9)、尾坎(10)均为钢筋混凝土结构；所述的海漫(11)为钢筋笼。

Images