一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽.pdf

本发明公开的一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，其特征在于该泄洪陡槽中沿水平方向设置有至少一道呈波折状的消力坎，且消力坎的高度低于收缩水深，靠近上游部分的高度小于位于下游部分的高度。由于本发明设计的泄洪陡槽中带有波折状的消力坎，因而可以改变陡槽中水流的流动方向和促进水流挑流，并利用水流自身的能量，再借用空气中的阻力，使下泄的水流在空中对冲碰撞，从而达到消能的效果，以减小泄洪道下游的消能压力和冲刷。本发明的设计不仅拓展了泄洪陡槽的适应范围，还特别适用于泄洪陡槽下游地基节理多，抗冲刷能量弱的工程。

1、  一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，其特征在于该泄洪陡槽(1)中沿水平方向设置有至少一道呈波折状的消力坎(2)，且消力坎(2)的高度低于泄洪陡槽(1)水深。

2、  根据权利要求1所述的一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，其特征在于呈波折状消力坎(2)中靠近上游部分的高度Z₁小于位于下游部分的高度Z₂。

一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽
技术领域
本发明属于带消能设施的泄洪陡槽技术领域，具体涉及一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽。
背景技术
在水利工程中修筑的拦河坝不管是拦截水流用来发电，还是拦截水流蓄水用来供水、灌溉，都必须要考虑洪水来时需将用不完的水量进行渲泄的技术措施，以保护水电站和水库建筑的安全。这些技术措施具体体现在水利工程中就是泄洪槽、泄洪洞、泄洪闸等泄洪建筑物。
在这些泄洪建筑物中，泄洪陡槽是库区渲泄多余水流常用的一种泄洪建筑物。由于其修建容易、建筑费用经济、管理方便等诸多因素而备受青睐。虽然如此，但泄洪陡槽要求陡槽下游要有良好的地质条件，因而在泄洪陡槽的利用中除了要考虑其应具备足够的泄流能力外，还要保证其在工作期间自身以及对邻近建筑物的安全，并使下泄水流与原河道水流妥善衔接，避免下泄水流自身的能量对河道形成过大的冲击，对拦河坝体和邻近建筑物的安全构成威胁。所以当槽底下游的地质条件不好的话，设计中往往受到限制，因而泄洪陡槽的消能是泄洪陡槽能被广泛应用的关键瓶颈。
发明内容
本发明的目的是旨在解决泄洪陡槽的消能，而提供一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，以为其能在水利建筑物中广泛应用打开瓶颈。
为达到本发明目的而提供的一种设置有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，其特征在于该泄洪陡槽中沿水平方向设置有至少一道呈波折状的消力坎，且消力坎的高度必须低于泄洪陡槽水深，这样才能始终保持陡槽中的水流为急流，从而保证水流能挑射到空中，达到最佳的消能效果
在泄洪陡槽中设置这种低矮的、呈波折状的消力坎，一是可以造成局部水流阻力；二是可以将水流挑射到空中，利用空气的阻力，消除水流的动能；三是利用消力坎排列的波折状以改变水流的方向，从而利用水流自身的能量，使下泄水流在空中对冲相互之间发生碰撞，减小由于高水位到低水位所产生的水流流速差所产生的能量，达到消能的效果。
如果泄洪陡槽很长，一般而言要消除的能量就会越大，为满足消能的要求，可以在陡槽中根据需要设置多道消力坎。
另外，为了保证挑射碰撞的水流更充分，本发明提供的泄洪陡槽中设置的呈波折状消力坎中靠近上游部分的高度小于位于下游部分的高度。
本发明具有以下优点：
1、由于本发明设计的泄洪陡槽中带有波折状的消力坎，因而可以改变陡槽中水流的流动方向和促进水流挑流，并利用水流自身的能量，再借用空气中的阻力，使下泄的水流在空中对冲碰撞，从而达到消能的效果，以减小泄洪道下游的消能压力和冲刷。
2、由于本发明设计的波折状消力坎可以增大泄洪陡槽中水流的过水断面，因而可进一步减小水流流速，达到陡槽的消能效果。
3、本发明的设计不仅拓展了泄洪陡槽的适应范围，还特别适用于泄洪陡槽下游地基节理多，抗冲刷能量弱的工程。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视结构示意图；
图3为图2中消力坎的放大图。
具体实施方式
下面结合附图给出实施例以对本发明作出进一步说明，但所给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，因而本专业的技术人员根据上述本发明的内容和设计思想所作出的非本质的改进和调整也应属于本发明的保护范围。
实施例
如图1、2所示，本实施例给出的有水流对冲消能消力坎的泄洪陡槽，该泄洪陡槽1中沿陡槽底面水平方向设置有至少一道呈波折状的消力坎2，本实施例是设置的二道呈波折状的消力坎2。每道消力坎2的高度应低于泄洪陡槽1的水深，且其靠近上游部分的高度Z₁应小于位于下游部分的高度Z₂，见图3。