CN2488960Y - 新型散流式大坝消能泄洪系统 - Google Patents

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陈敏岩
杨首龙
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Abstract

本实用新型公开了一种造价低、结构简单紧凑、泄洪能力强、消力池长度短而浅,对下游河道冲刷轻微,集底流、面流和挑流消能有机地结合在一起的新型散流式大坝消能泄洪系统。它由一个坝体,坝体的上端固定有带有大差动鼻坎的分流板,坝体的前端是分流墩,分流墩的前端是消力池,消力池的末端设有反向消能坎,构成了本实用新型的散流式大坝消能系统。泄洪时水从分流板的大差动鼻坎的上端和下端流出,经分流墩后流到消力池,再通过反向消能坎后流向下游河道。

Description

新型散流式大坝消能泄洪系统
本实用新型涉及具有泄洪功能的水坝结构，具体的说是一种新型的散流式大坝消能泄洪系统。
水库作为农业储水灌溉、发电的重要工程手段，对于造福人类有着重要的作用。作为水库的大门——水坝，其作用不仅仅是调节洪水、蓄水发电，更重要的是当大坝渲泄洪水时，其聚集了巨大水能的高速水流不能对下游和大坝安全造成危害。现有的大坝泄洪有底流消能、面流消能、挑流消能等。目前，不管那一种泄洪的方式，对于下流河道的冲击破坏都是很大的。为了减少对下流河道的影响，一些地方在水坝的下方设置了很长的消力池来克服冲刷的问题。这些虽然在一定程度上起到了对水流消能的作用，但其工程的造价则相应的提高了许多。
据中国专利的有关资料检索表明，目前尚未有散流式的消能水坝的有关报道。
本实用新型的目的是要提供一种集底流、面流、挑流消能有机地结合在一起的，具有造价低，结构简单紧凑，泄洪能力强，消力池长度短而浅，常遇洪水没有雾化，对下游河道冲刷轻微的新型的散流式大坝消能泄洪系统。
本实用新型的目的是这样实现的：一种由坝体、分流板、分流墩、消力池和反向消能坎等构成的新型散流式大坝消能泄洪系统，其特征是由一个坝体，坝体的上端固定有分流板，坝体的前端是分流墩，分流墩的前端是消力池，消力池的未端设有反向消能坎。所述的分流板其未端设置有大差动鼻坎；所述的分流墩其形状是面对坝体一端小于后端的梯形；所述的反向消能坎是一种倒钩形状的，即在消力池的一端为凹圆弧形，背对消力池的一端为斜面形状。它们构成了本实用新型的散流式大坝消能系统。泄洪时水是从分流板的大差动鼻坎的上端和下端流出，经分流墩后流到消力池，再通过反向消能坝后流向下游河道。
本实用新型因为当大坝渲泄常遇洪水时，分流板不过洪，所有流量从分流板下部贴坝面而下，至分流墩后，水流被分成两股，有的经分流墩形成面流消能，有的从两分流墩之间流过，形成底流消能，由于受分流墩的压迫作用，故其流态类似于宽尾墩底流消能，在经分流墩表面的扩散作用，溢流前缘由小增大，从而使实际参加面流消能的单宽减少了。另一部分水流，受两侧分流墩的压迫而收缩成了一股竖直的水墙，这股水墙受下游水深的顶托及侧面面流消能水流的扰动，即坦化，相邻坦化水流相互对撞，进行强烈的动量交换，底部流量迅速扩散至整个消力池，使单宽流量减少了一定的倍数，而上部水流与面流相撞后加入面流消能行列中。所以，在消力池中实际上发生了三种消能，一是面流消能，二是底流消能，三是面流和部分底流的相互作用，由于在这个消能过程中，单宽流量得到了有效的分散和重新分布，因此，消能对下游水深及消力池长度的要求均明显减少了。进行面流消能和底流消能的水流至反向消力坎后，流速得到了进一步调整(包括大小和方向)。反向消力池的作用有三：一是使水流改变方向，并进一步调整其值，使之更均匀；二是使底部水流与未经反向消力坎的上部水流相撞而进一步消能，以减轻下游的冲刷；三是增大尾坎受力面积，改善尾坎受力条件。所以本实用新型能够达到拟定的目的。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是本实用新型分流板放大视图。
图4为本实用新型反向消力坎放大图。
图1和图2中由一个坝体(1)，坝体(1)的上端固定有分流板(2)，坝体(1)的前端是分流墩(3)，分流墩(3)的前端是消力池(4)，消力池(4)的未端是反向消能坎(5)。
图3是分流板未端大差动鼻坎的主视图，其中1角和2角为结构挑角。
泄洪时水流分别从分流板(2)的大差动鼻坎1角和2角不经分流墩就进入消力池，射到分流墩(3)，而分流板以下的水流沿坝面再经分流墩流到消力池，再经过消力池的反向消能坎流入河道。

Claims (4)

1、一种由坝体、分流板、分流墩、消力池和反向消能坎等构成的新型散流式大坝消能系统，其特征是由一个坝体，坝体的上端固定有分流板，坝体的前端是分流墩，分流墩的前端是消力池，消力池的未端设有反向消能坎。
2、根据权利要求1所述的新型散流式大坝消能系统，其特征是所述的分流板其未端设置有大差动鼻坎。
3、根据权利要求1所述的新型散流式大坝消能系统，其特征是所述的分流墩其形状是面对坝体一端小于后端的梯形。
4、根据权利要求1所述的新型散流式大坝消能系统，其特征是所述的反向消能坎是一种倒钩形状的，即在消力池的一端为凹圆弧形，背对消力池的一端为斜面形状。
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