CN214993621U - 泄洪洞出口挑坎结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种泄洪洞出口挑坎结构，属于水利水电工程中的泄洪洞出口消能设施技术领域。本实用新型包括泄洪洞，泄洪洞的末端连接有排水槽，泄洪洞末端位置的底板设置有挑坎,挑坎由前端的挑坎斜坡段和末端的挑坎水平段组成,挑坎斜坡段的前端高程低于挑坎斜坡段的末端高程,挑坎斜坡段的前段布置于泄洪洞内,挑坎斜坡段的后段布置于排水槽内；对于挑坎所在节段的边墙，在挑坎前端指向挑坎末端的方向，两侧边墙内壁之间的水平间距呈递减趋势。本实用新型采用面流与挑流相结合、洞内与洞外相结合的出口挑坎结构型式，在泄洪洞出口覆盖层深厚，布置空间有限，以及下游水位变幅大等情况下，也能具有较好的消能效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种泄洪洞出口挑坎结构，属于水利水电工程中的泄洪洞出口消能设施技术领域。
背景技术
水电站工程中，泄洪洞出口消能常采用挑流消能、面流消能、底流消能等。消能方式的选用往往根据下游地形及出口水位高程等选择。挑流消能结构占地空间小，挑坎最低高程与下游水位基本相当或略低于下游水位，通过水流在空中扩散掺气落入水体碰撞和冲刷河床消能，对河床及挑坎基础易冲淘刷；面流消能下游水流衔接形式复杂多变，不易控制，一般用于下游水位变幅不大的中小工程，面流消能出射水流在下游水面波动大，并延续到较远的距离，两岸易遭冲刷。底流消能需要设置消力池，出口应具备消力池的布置空间，池内形成水跃及跃后水流紊动消能。以上各种消能方式均布置于洞外，可避免洞内窜顶现象。
针对泄洪洞出口覆盖层深厚，出口基岩出露范围有限，且泄洪洞出口底板高程较低，下游水位相对较高，甚至下游水位超过洞顶的情况，采用常规的出口消能方式，不仅消能建筑物结构布置困难，而且在泄洪洞出口流速过低，泄洪洞运行时，下游河水逆向回朔到洞内，将在洞内形成水跃，从而将洞口封闭，很难达到较好的消能效果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种泄洪洞出口挑坎结构，在泄洪洞出口覆盖层深厚，布置空间有限，以及下游水位变幅大等情况下，也能具有较好的消能效果。
为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：泄洪洞出口挑坎结构，包括泄洪洞，泄洪洞的末端连接有排水槽，泄洪洞末端位置的底板设置有挑坎,挑坎由前端的挑坎斜坡段和末端的挑坎水平段组成,挑坎斜坡段的前端高程低于挑坎斜坡段的末端高程,挑坎斜坡段的前段布置于泄洪洞内,挑坎斜坡段的后段布置于排水槽内；对于挑坎所在节段的边墙，在挑坎前端指向挑坎末端的方向，两侧边墙内壁之间的水平间距呈递减趋势。
进一步地是：两侧边墙的内壁相对于泄洪洞的中心线均为倾斜布置，并且相对于泄洪洞的中心线呈对称布置。
进一步的是：其中一侧边墙的内壁相对于泄洪洞的中心轴线倾斜布置，另一侧边墙4的内壁相对于泄洪洞的中心轴线平行布置。
进一步地是：挑坎水平段的末端连接有排水槽直槽段，排水槽直槽段底板上表面的高程低于挑坎水平段末端底板上表面的高程。
本实用新型的有益效果是：该方案在下游低水位情况下是挑流状态，在较高的下游水位运行条件下，挑流水体出流方式类似为面流挑流，与下游河道衔接较好，河道内水流稳定，未出现左右摆动现象，且冲坑最深点位置距离泄洪洞出口位置较远，出口上游坝脚处的流速较小，对岸边淘刷影响小。本实用新型采用面流与挑流相结合、洞内与洞外相结合的出口挑坎结构型式，可在出口有限的布置空间里，充分利用部分洞内和洞外空间，设置渐变式出口挑坎结构，使得水流在各个工况下泄洪洞内水流都能冲出洞外，不会出现下游水流倒灌回泄洪洞的现象。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的平面布置示意图。
图2是本实用新型第一实施例的纵剖面示意图。
图3是图2的A-A剖面示意图。
图4是图2的B-B剖面示意图。
图5是本实用新型第二实施例的平面布置示意图。
图中零部件标记：1-泄洪洞，2-排水槽，201-排水槽直槽段,3-挑坎，301-挑坎斜坡段,302-挑坎水平段,4-边墙，5-原地面线，6-大渡河。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图5所示，本实用新型包括泄洪洞1，泄洪洞1的末端连接有排水槽2，泄洪洞1末端位置的底板设置有挑坎3,挑坎3由前端的挑坎斜坡段301和末端的挑坎水平段302组成,挑坎斜坡段301的前端高程低于挑坎斜坡段301的末端高程,挑坎斜坡段301的前段布置于泄洪洞1内,挑坎斜坡段301的后段布置于排水槽2内；对于挑坎3所在节段的边墙4，在挑坎3前端指向挑坎3末端的方向，两侧边墙4内壁之间的水平间距呈递减趋势。
本实用新型将泄洪洞出口末端挑坎向洞内移动，同时采用减缩结构，详见图1至图4：出口末端洞段及出口外采用斜坡式挑流鼻坎(由前端的挑坎斜坡段301和末端的挑坎水平段302组成)，两侧边墙4内壁之间的水平间距呈递减趋势,挑坎过水断面宽度a逐渐缩窄至b宽，渐变段总长度L(即挑坎3的总长度)，洞内长度L1，洞外长度L2。该方案在下游低水位情况下是挑流状态，在较高的下游水位运行条件下，挑流水体出流方式类似为面流挑流，与下游河道衔接较好，河道内水流稳定，未出现左右摆动现象，且出口上游坝脚处的流速较小。
为具有较好的水流形态，左、右边墙优选为对称布置结构，参见图1，具体结构为：两侧边墙4的内壁相对于泄洪洞1的中心线均为倾斜布置，并且相对于泄洪洞1的中心线呈对称布置。
根据下游河岸保护要求，以及回水情况，渐变段也可采用一侧渐变，以达到保护下游河道的作用。参见图5，具体结构为：其中一侧边墙4的内壁相对于泄洪洞1的中心轴线倾斜布置，另一侧边墙4的内壁相对于泄洪洞1的中心轴线平行布置。
根据下游回流影响等情况，挑坎水平段302的末端可连接有排水槽直槽段201，排水槽直槽段201底板上表面的高程低于挑坎水平段302末端底板上表面的高程。排水槽直槽段201为直槽结构，即过水断面为等面积设计。排水槽直槽段201的长度设定为L3，具体长度根据水力学计算成果或模型试验成果确定。
Claims (4)
1.泄洪洞出口挑坎结构，包括泄洪洞(1)，泄洪洞(1)的末端连接有排水槽(2)，泄洪洞(1)末端位置的底板设置有挑坎(3),其特征在于：挑坎(3)由前端的挑坎斜坡段(301)和末端的挑坎水平段(302)组成,挑坎斜坡段(301)的前端高程低于挑坎斜坡段(301)的末端高程,挑坎斜坡段(301)的前段布置于泄洪洞(1)内,挑坎斜坡段(301)的后段布置于排水槽(2)内；对于挑坎(3)所在节段的边墙(4)，在挑坎(3)前端指向挑坎(3)末端的方向，两侧边墙(4)内壁之间的水平间距呈递减趋势。
2.如权利要求1所述的泄洪洞出口挑坎结构，其特征在于：两侧边墙(4)的内壁相对于泄洪洞(1)的中心轴线均为倾斜布置，并且相对于泄洪洞(1)的中心轴线呈对称布置。
3.如权利要求1所述的泄洪洞出口挑坎结构，其特征在于：其中一侧边墙(4)的内壁相对于泄洪洞(1)的中心轴线倾斜布置，另一侧边墙(4)的内壁相对于泄洪洞(1)的中心轴线平行布置。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的泄洪洞出口挑坎结构，其特征在于：挑坎水平段(302)的末端连接有排水槽直槽段(201)，排水槽直槽段(201)底板上表面的高程低于挑坎水平段(302)末端底板上表面的高程。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| CN214993621U true CN214993621U (zh) | 2021-12-03 |
Family
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- 2021-01-15 CN CN202120112984.8U patent/CN214993621U/zh active Active
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