CN220521259U - 一种消力池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水利水电工程领域，具体为一种消力池结构。本实用新型包括消力池，所述消力池与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎相连，所述消力池的底板上设有堆石层，所述消力池的底板包括位于下方的垫层以及位于上方的钢筋混凝土层，所述消力池的末端设置椭圆堰型消力坎。堆石层级配安照面板堆石坝主堆石区布置，用来抵抗下泄洪水的冲击力，同时以此模拟自然河床形态，增加底板抗冲刷能力，增长了消力池的使用年限。消力坎设置为椭圆堰型结构，使通过护坦的水流的形态更加平顺稳定，保护了下游的防冲措施，减少水流对下游河床的侵蚀与冲刷。该消力池的结构简单、施工可采取大型机械施工，减少人力资源，降低了工程造价。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程领域，具体为一种消力池结构。
背景技术
水力水电工程领用常用的消能方式分为底流消能、挑流消能和面流消能。其中底流消能为借助于一定的工程措施(如修建消力池)控制水跃位置,通过水跃发生的表面旋滚和强烈紊动来消除余能。
挑流消能则利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床与下游水流相衔接的消能方式。
面流消能则利用泄水建筑物末端的跌坎或戽斗，将下泄急流的主流挑至水面，通过主流在表面扩散及底部旋滚和表面旋滚以消除余能的消能方式。
三种消力方式均对消力池底板造成破坏，大部分为板块破坏，其中挑流消能破坏最严重。消力池底板的坚固程度影响着工程维修的成本与造价，选择更坚固的消力池底板结构可以降低工程的成本，增加工程的使用年限，保障工人的安全程度。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种消力池结构，用来减少消力池底板的破坏以及后续水流对下游河床造成的侵蚀与冲刷。
本实用新型的技术方案如下：
一种消力池结构，包括消力池，所述消力池与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎相连，所述消力池的底板上设有堆石层，所述消力池的底板包括位于下方的垫层以及位于上方的钢筋混凝土层，所述消力池的末端设置椭圆堰型消力坎。
进一步的，所述堆石层整体凹凸不平，且水流冲击位置高于其他部位。
进一步的，所述堆石层采用与混凝土面板堆石坝的主堆石区相同的石料，堆石层平均高1m。
进一步的，所述椭圆堰型消力坎的高度不大于挑流鼻坎的高度，采用混凝土浇筑。
进一步的，所述椭圆堰型消力坎迎水面为矩形面，过水面为椭圆面，所述迎水面与消力池的末端相连。
进一步的，所述椭圆堰型消力坎与消力池的底板整体浇筑。
进一步的，所述钢筋混凝土层厚度为垫层的1/3。
进一步的，所述垫层采用C20埋石混凝土，埋石率为20％，所述钢筋混凝土层采用C30抗冲刷二期混凝土。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的消力池结构在消力池的底板上增加了一层堆石层，使下泄的高速水流对消力池底板的冲击降低，同时模拟自然的河床河道，减小了高速水流对底板的破坏，凹凸不平的堆石层也抵消了水流大部分的冲击力。增加了消力池的使用年限和维修年限，施工也方便简单。下游设置了一个堰型的椭圆堰顶消力坎，使水流形态更加平整顺滑，进一步的消能，减少下游防冲措施的破坏和下游河床的侵蚀程度，使得消力池更加经济与简单。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1：本实用新型的消力池结构侧面示意图；
图2：本实用新型的消力池结构面示意图；
图3：本实用新型的消力坎示意图；
图中标号：1—消力池，2—堆石层，3—钢筋混凝土层，4—垫层，5—椭圆堰型消力坎，6—挑流鼻坎。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用型新型进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种消力池结构，包括消力池1，所述消力池1与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎6相连，所述消力池1的底板上设有堆石层2，所述消力池1的底板包括位于下方的垫层4以及位于上方的钢筋混凝土层3，所述消力池1的末端设置椭圆堰型消力坎5。
本实施例中挑流鼻坎6的水流挑入消力池中，在消力池1的底板上设置一层堆石层2，用以模拟自然河床的结构，形成自然的水垫。在后续修建椭圆形状的堰型消力坎。本实用新型的消力池结构在传统的消力池底板上增加了堆石层2，在后续的水流处理上将传统的消力坎改成了椭圆堰型结构的消力坎。增加了消力池底板的坚固程度，减小了消力池底板被破坏的可能性，也增长了消力池的工作年限，使得消力池维修成本降低，使消力池结构更经济与实惠。
实施例2
本实施例中，对实施例1中的消力池结构做更详细的说明。
堆石层2采用与混凝土面板堆石坝的主堆石区相同的石料，平均高度约为1m，堆石层2水流冲击位置高于其他部位且凹凸不平，用来抵抗下泄洪水的冲击力，同时以此模拟自然河床形态，增加底板抗冲刷能力，增长了消力池的使用年限。堆石层2下方为一层钢筋混凝土层3，层厚为消力池垫层4的1/3，采用强度为C30的二期抗冲混凝土，并铺设抗拉钢筋，满足消力池抗冲刷能力。消力池垫层4采用C20埋石混凝土结构，埋石率为20％，对消力池整体起到支撑作用，节省造价成本，埋石的大小不超过一次浇筑混凝土块的1/3。
其中，椭圆堰型消力坎5的高度不大于挑流鼻坎6的高度，采用混凝土浇筑。如图2-3所示，消力坎5设置在堆石层2的后方，与消力池1的底板可整体浇筑。椭圆堰型消力坎5采用椭圆堰顶结构，迎水面为矩形面，过水面为椭圆面。
本实施例的工作过程如下：从泄水建筑物下泄的高速水流，经过挑流鼻坎6挑流后击中消力池底板堆石层2，减少消力池1的底板的损耗，且在消力池1中产生旋滚，水流在凹凸不平的堆石层2中消耗能量，经过消耗的水流再次经过椭圆堰型消力坎5，水流更加顺滑平整，进一步消耗水流能量，最终对消力池底板及下游防冲措施、河床减少侵蚀损耗。该消力池的结构简单、施工可采取大型机械施工，减少人力资源，降低了工程造价。
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种消力池结构，其特征在于，包括消力池(1)，所述消力池(1)与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎(6)相连，所述消力池(1)的底板上设有堆石层(2)，所述消力池(1)的底板包括位于下方的垫层(4)以及位于上方的钢筋混凝土层(3)，所述消力池(1)的末端设置椭圆堰型消力坎(5)。
2.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述堆石层(2)整体凹凸不平，且水流冲击位置高于其他部位。
3.根据权利要求1或2所述的消力池结构，其特征在于：所述堆石层(2)采用与混凝土面板堆石坝的主堆石区相同的石料，堆石层(2)平均高1m。
4.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)的高度不大于挑流鼻坎(6)的高度，采用混凝土浇筑。
5.根据权利要求1或4所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)迎水面为矩形面，过水面为椭圆面，所述迎水面与消力池(1)的末端相连。
6.根据权利要求5所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)与消力池(1)的底板整体浇筑。
7.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述钢筋混凝土层(3)厚度为垫层(4)的1/3。
8.根据权利要求1或7所述的消力池结构，其特征在于：所述垫层(4)采用C20埋石混凝土，埋石率为20％，所述钢筋混凝土层(3)采用C30抗冲刷二期混凝土。
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