拱坝溢流表孔的布置结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210317449.1

申请日:

2012.08.31

公开号:

CN102797242A

公开日:

2012.11.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02B 7/12申请日:20120831|||公开

IPC分类号:

E02B7/12; E02B8/06

主分类号:

E02B7/12

申请人:

黄河勘测规划设计有限公司

发明人:

王惠芹; 杨顺群; 王美斋; 董甲甲

地址:

450003 河南省郑州市金水路109号

优先权:

专利代理机构:

郑州异开专利事务所(普通合伙) 41114

代理人:

韩华

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内容摘要

本发明公开了一种拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩,和分别间隔设置在两中墩外侧的两边墩;溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段和出口段构成;位于溢流边孔出口段的边墩侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线倾斜4-5°设置;位于溢流中孔出口段的两中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜7-8°设置;溢流边孔溢流面结构自上游至下游方向为:堰面曲线为幂曲线,幂曲线的原点上游为椭圆曲线,幂曲线与向下倾斜的直线段相切,所述直线段的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。本发明在于在满足拱坝溢流表孔出口消能的前提下,减轻或避免了对下游边坡或边墙的冲刷。

权利要求书

1.一种拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩(1、2),和分别间隔设置在所述两中墩(1、2)外侧的两边墩(3、4);两中墩(1、2)之间构成溢流中孔,两中墩(1、2)与对应的边墩(3、4)之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段(5)和出口段(6)构成;其特征在于:位于所述溢流边孔出口段(6)的中墩(1)侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线(7)倾斜7-8°设置;位于所述溢流边孔出口段(6)的边墩(3)侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线(8)倾斜4-5°设置;位于所述溢流中孔出口段的两中墩(1、2)侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线(7、9)倾斜7-8°设置;所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下游方向均为:堰面曲线为幂曲线(10),幂曲线(10)的原点上游为椭圆曲线(11),幂曲线(10)与向下倾斜的直线段(12) 相切,所述直线段(12)的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段(13)与水平鼻坎(14)衔接。 2.根据权利要求1所述拱坝溢流表孔的布置结构,其特征在于:所述向下倾斜的直线段(12)角度为30°,所述直线段(12)的下端伸至溢流边孔的出口末端,并通过半径R=5m、圆心角=30°的圆弧过渡段(13)与水平鼻坎(14)衔接 。

说明书

拱坝溢流表孔的布置结构

技术领域

本发明涉及水利建筑工程中的拦水拱坝,尤其是涉及拱坝溢流表孔的布置结构。

背景技术

在拱坝工程中,坝身泄洪是最为经济的泄洪方式,对于在大江大河上布置的拱坝大多采用这一泄洪方式。目前,坝身的泄洪布置形式多为“表孔+深孔”或“表孔+中孔+底孔”,上述布置形式中各孔口的出口消能也多采用横向扩散或纵向拉伸的消能方式,但是,遇到河床较窄时,表孔横向扩散的消能方式,将导致对下游河床岸边坡或者坝下水垫塘边墙产生一定的冲刷。

发明内容

本发明目的在于提供一种拱坝溢流表孔的布置结构,实现既满足边孔的出口消能,又更加适宜地形条件。

为实现上述目的,本发明采取下述技术方案:

本发明所述拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩,和分别间隔设置在所述两中墩外侧的两边墩;两中墩之间构成溢流中孔,两中墩与对应的边墩之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段和出口段构成;位于所述溢流边孔出口段的中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜7-8°设置;位于所述溢流边孔出口段的边墩侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线倾斜4-5°设置;位于所述溢流中孔出口段的两中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜7-8°设置;所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下游方向均为:堰面曲线为幂曲线,幂曲线的原点上游为椭圆曲线,幂曲线与向下倾斜的直线段相切,所述直线段的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。

所述向下倾斜的直线段角度为30°,所述直线段的下端伸至溢流边孔的出口末端,并通过半径R=5m、圆心角=30°的圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。

本发明优点在于将所述溢流边孔结构设置为水流扩撒与收缩相组合的布置形式,将水流的纵向拉伸与横向扩散有效的结合起来,因此,在满足拱坝溢流表孔出口消能的前提下,减轻或避免了对下游边坡或边墙的冲刷,大大提高了下游边坡或边墙的使用寿命。

附图说明

图1 是本发明的拱坝表孔布置图。

图2是边孔的溢流面剖面图。

具体实施方式

如图1、2所示,本发明所述的

本发明所述的拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩1、2,和分别间隔设置在所述两中墩1、2外侧的两边墩3、4;两中墩1、2之间构成溢流中孔,两中墩1、2与对应的边墩3、4之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段5和出口段6构成;位于所述溢流边孔出口段6的中墩1侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线7倾斜7°设置,即:溢流边孔出口段6的扩散角为7°;位于所述溢流边孔出口段6的边墩3侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线8倾斜4°设置,即:溢流边孔出口段6的收缩角为4°;因此,溢流边孔出口段6的收缩角小于扩散角,保证了溢流边孔出口水流以扩散为主。位于所述溢流中孔出口段的两中墩1、2侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线7、9倾斜7°设置;如图2所示,所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下游方向均为:堰面曲线为幂曲线10,幂曲线10的原点上游为椭圆曲线11,幂曲线10与向下倾斜30°的直线段12相切,所述直线段12的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过半径R=5m、圆心角=30°的圆弧过渡段13与水平鼻坎14衔接,因此,促使溢流边孔出口水流挑起来,出口以平坡将水流挑出。由于圆弧过渡段13的设置,使得出口的消能以跌流消能为主,其射距结合模型试验成果看,基本满足跌流消能的水力要素                                                

式中:

——射距,m;

——泄水建筑物出口末端断面的单宽流量,m3/(s·m);

——鼻坎至河床高差,m。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102797242A43申请公布日20121128CN102797242ACN102797242A21申请号201210317449122申请日20120831E02B7/12200601E02B8/0620060171申请人黄河勘测规划设计有限公司地址450003河南省郑州市金水路109号72发明人王惠芹杨顺群王美斋董甲甲74专利代理机构郑州异开专利事务所普通合伙41114代理人韩华54发明名称拱坝溢流表孔的布置结构57摘要本发明公开了一种拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩,和分别间隔设置在两中墩外侧的两边墩;溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段和。

2、出口段构成;位于溢流边孔出口段的边墩侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线倾斜45设置;位于溢流中孔出口段的两中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜78设置;溢流边孔溢流面结构自上游至下游方向为堰面曲线为幂曲线,幂曲线的原点上游为椭圆曲线,幂曲线与向下倾斜的直线段相切,所述直线段的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。本发明在于在满足拱坝溢流表孔出口消能的前提下,减轻或避免了对下游边坡或边墙的冲刷。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页1/1页21一种拱坝溢流表孔的布置结构,包括。

3、间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩(1、2),和分别间隔设置在所述两中墩(1、2)外侧的两边墩(3、4);两中墩(1、2)之间构成溢流中孔,两中墩(1、2)与对应的边墩(3、4)之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段(5)和出口段(6)构成;其特征在于位于所述溢流边孔出口段(6)的中墩(1)侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线(7)倾斜78设置;位于所述溢流边孔出口段(6)的边墩(3)侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线(8)倾斜45设置;位于所述溢流中孔出口段的两中墩(1、2)侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线(7、9)倾斜78设置;所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下。

4、游方向均为堰面曲线为幂曲线(10),幂曲线(10)的原点上游为椭圆曲线(11),幂曲线(10)与向下倾斜的直线段(12)相切,所述直线段(12)的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段(13)与水平鼻坎(14)衔接。2根据权利要求1所述拱坝溢流表孔的布置结构,其特征在于所述向下倾斜的直线段(12)角度为30,所述直线段(12)的下端伸至溢流边孔的出口末端,并通过半径R5M、圆心角30的圆弧过渡段(13)与水平鼻坎(14)衔接。权利要求书CN102797242A1/2页3拱坝溢流表孔的布置结构技术领域0001本发明涉及水利建筑工程中的拦水拱坝,尤其是涉及拱坝溢流表孔的布置结构。背景技术0。

5、002在拱坝工程中,坝身泄洪是最为经济的泄洪方式,对于在大江大河上布置的拱坝大多采用这一泄洪方式。目前,坝身的泄洪布置形式多为“表孔深孔”或“表孔中孔底孔”,上述布置形式中各孔口的出口消能也多采用横向扩散或纵向拉伸的消能方式,但是,遇到河床较窄时,表孔横向扩散的消能方式,将导致对下游河床岸边坡或者坝下水垫塘边墙产生一定的冲刷。发明内容0003本发明目的在于提供一种拱坝溢流表孔的布置结构,实现既满足边孔的出口消能,又更加适宜地形条件。0004为实现上述目的,本发明采取下述技术方案本发明所述拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩,和分别间隔设置在所述两中墩外侧的两边墩;两中墩之。

6、间构成溢流中孔,两中墩与对应的边墩之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段和出口段构成;位于所述溢流边孔出口段的中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜78设置;位于所述溢流边孔出口段的边墩侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线倾斜45设置;位于所述溢流中孔出口段的两中墩侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线倾斜78设置;所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下游方向均为堰面曲线为幂曲线,幂曲线的原点上游为椭圆曲线,幂曲线与向下倾斜的直线段相切,所述直线段的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。0005所述向下倾斜的直线段角度为30,所述直线段的下端伸。

7、至溢流边孔的出口末端,并通过半径R5M、圆心角30的圆弧过渡段与水平鼻坎衔接。0006本发明优点在于将所述溢流边孔结构设置为水流扩撒与收缩相组合的布置形式,将水流的纵向拉伸与横向扩散有效的结合起来,因此,在满足拱坝溢流表孔出口消能的前提下,减轻或避免了对下游边坡或边墙的冲刷,大大提高了下游边坡或边墙的使用寿命。附图说明0007图1是本发明的拱坝表孔布置图。0008图2是边孔的溢流面剖面图。具体实施方式0009如图1、2所示,本发明所述的本发明所述的拱坝溢流表孔的布置结构,包括间隔设置在拱坝溢流面上的两中墩1、说明书CN102797242A2/2页42,和分别间隔设置在所述两中墩1、2外侧的两边。

8、墩3、4;两中墩1、2之间构成溢流中孔,两中墩1、2与对应的边墩3、4之间构成两溢流边孔;所述溢流中孔、两溢流边孔的溢流面均由溢流段5和出口段6构成;位于所述溢流边孔出口段6的中墩1侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线7倾斜7设置,即溢流边孔出口段6的扩散角为7;位于所述溢流边孔出口段6的边墩3侧壁自上游至下游方向向对应的边墩中线8倾斜4设置,即溢流边孔出口段6的收缩角为4;因此,溢流边孔出口段6的收缩角小于扩散角,保证了溢流边孔出口水流以扩散为主。位于所述溢流中孔出口段的两中墩1、2侧壁自上游至下游方向向对应的中墩中线7、9倾斜7设置;如图2所示,所述两溢流边孔的溢流面结构自上游至下游方向均为堰面曲线为幂曲线10,幂曲线10的原点上游为椭圆曲线11,幂曲线10与向下倾斜30的直线段12相切,所述直线段12的下端延伸至溢流边孔的出口末端,并通过半径R5M、圆心角30的圆弧过渡段13与水平鼻坎14衔接,因此,促使溢流边孔出口水流挑起来,出口以平坡将水流挑出。由于圆弧过渡段13的设置,使得出口的消能以跌流消能为主,其射距结合模型试验成果看,基本满足跌流消能的水力要素。0010式中射距,M;泄水建筑物出口末端断面的单宽流量,M3/SM;鼻坎至河床高差,M。说明书CN102797242A1/1页5图1图2说明书附图CN102797242A。

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