专利名称：一种狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种河流水闸的消能结构，尤其是狭窄河谷、多泥沙河流水闸的消能结构，适用于水利水电工程。
背景技术：
根据《水闸设计规范》以及已建工程实例，水闸闸下宜采用底流式消能。底流消能是广泛适用于高、中、低水头各类泄水建筑物的消能方式。底流消能通常采用消力池+砌石海漫方案、平底长护坦十砌石海漫方案等。模型试验及现有工程原型观测结果表明 (I)消力池+砌石海漫方案该方案能将大部分能量集中消散在消力池内，且出闸底流流态已被明显调整，出池水流均匀，对下游河道冲刷减轻，达到了消能的目的。但对于多泥沙河流，消力池方案由于尾坎的存在，进入池内的粗颗粒泥沙或卵块石不易随水流出池，且随池内水流翻滚，将对消力池混凝土表面产生冲刷磨损。(2)平底长护坦+砌石海漫方案该方案是将过闸水流在护坦段适当扩散水流后平顺过渡，水流在护坦末端附近有一水跃(波状水跃或弱水跃)发生，跃前断面在护坦上，水跃消散部分能量；此后，下泄水流底部通过与砌石海漫摩擦及撞击，又消散部分能量；水流通过砌石海漫段后，下切河床形成冲坑，并通过淹没水跃消散部分能量后，将具有一定表流速的水流送入下游河道。该方案对于宽阔河谷适用性较好，对于狭窄河谷由于水流出室后不能充分扩散，且护坦上水跃仅消散部分能量，护坦末端水体单宽能量仍较高，容易反掏护坦末端基础，威胁闸室安全。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便的狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，以提高下泄水流的消能率。本实用新型所采用的技术方案是一种狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，具有闸室，以及平底长护坦、消能塘和砌石海漫三要素，其特征在于闸室底板的下游侧依次设置平底长护坦和消能塘，消能塘末端通过小于或等于I :6的斜坡与砌石海漫衔接；所述平底长护坦两岸设混凝土边墙，消能塘与砌石海漫两岸筑有混凝土护坡，混凝土护坡与混凝土边墙之间经扭面混凝土护坡衔接。所述平底长护坦的上游侧通过I :5的斜坡段与闸室底板衔接。在平底长护坦末端设有防冲墙。所述消能塘塘深rem。混凝土护坡与扭面混凝土护坡下部设护坡墙趾。本实用新型的有益效果是1、本实用新型将水闸底流消能中常用的消力池+砌石海漫方案与平底长护坦+砌石海漫方案结合起来，整合两方案的优点，对消力池结构进行改进，形成消能塘，下泄水流消能率大大提高，减轻了对下游河道河床及边坡的冲刷；2、由于本实用新型中消能工的设置，避免了对平底长护坦末端基础的反淘刷，甚至可以取消护坦末端防冲墙，同时也可以减少砌石海漫末端河道护坡长度，降低工程造价；3、本实用新型中消能塘末端设缓坡，保证进入塘内的粗颗粒泥沙或卵块石随水流出塘，减少粗颗粒泥沙或卵块石对消能塘混凝土表面的冲刷磨损。
图I为本实用新型的平面布置图。图2为本实用新型的剖面图。
具体实施方式
如图I、图2所示，本实施例为一种狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，该结构结合了水闸底流消能中常用的消力池+砌石海漫方案与平底长护坦+砌石海漫方案，对消力池结构进行改进形成消能塘，最终形成平底长护坦+消能塘+砌石海漫方案。本例中包括闸室1，以及依次设置于闸室I底板下游的平底长护坦2、消能塘3和砌石海漫4。在平底长护坦2两侧筑有竖直的混凝土边墙6，消能塘3与砌石海漫4的两岸设混凝土护坡7，混凝土护坡7与混凝土边墙6经扭面混凝土护坡8衔接，混凝土护坡7与扭面混凝土护坡8下部设护坡墙趾9。平底长护坦2的末端设置有防冲墙5，该防冲墙可根据工程实际需要设置。本实施例的结构特征及在消能过程中所起的作用具体如下a、平底长护坦2。平底长护坦2为钢筋混凝土底板结构，上游采用I :5斜坡段与闸室I底板衔接，出闸水流在护坦末端附近有一水跃(波状水跃或弱水跃)发生，跃前断面在护坦上，水跃消散部分能量；b、消能塘3。本实施例中消能塘3为钢筋混凝土结构，塘深以rem为宜，可通过模型试验确定。消能塘3前端为I :0. 5的斜坡,两边坡度为I :1，消能塘3末端设不大于I :6的斜坡与砌石海漫4衔接。水流经过平底长护坦2到达消能塘3后，与塘内水体相互作用消散大部分能量。消能塘3末端设缓坡保证进入塘内的粗颗粒泥沙或卵块石随水流出塘；C、砌石海漫4。砌石海漫4为具有一定粒径的大块石结构，流出消能塘3的水流能量已大部分被消散，通过与砌石海漫4摩擦及撞击，又消散一部分能量。通过本实施例中消能工的设置，水闸下泄水流绝大部分能量已被消散，水流平顺导入下游河道，对下游河道河床及边坡危害大大减轻。
权利要求1.ー种狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，具有闸室(1)，以及平底长护坦(2)、消能塘(3)和砌石海漫(4)三要素，其特征在于闸室(I)底板的下游侧依次设置平底长护坦(2)和消能塘(3)，消能塘(3)末端通过小于或等于坡度I :6的斜坡与砌石海漫(4)衔接；所述平底长护坦(2)两岸设混凝土边墙(6)，消能塘(3)与砌石海漫(4)两岸筑有混凝土护坡(7)，混凝土护坡(7)与混凝土边墙(6)之间经扭面混凝土护坡(8)衔接。
2.根据权利要求I所述的狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，其特征在于所述平底长护坦(2)的上游侧通过坡度I :5的斜坡段与闸室(I)底板衔接。
3.根据权利要求2所述的狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，其特征在于在平底长护坦(2 )末端设有防冲墙(5 )。
4.根据权利要求I所述的狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，其特征在于所述消能塘(3 )塘深4 6m。
5.根据权利要求I所述的狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，其特征在于混凝土护坡(7)与扭面混凝土护坡(8)下部设护坡墙趾(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种狭窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构。本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便的窄河谷、多泥沙河流水闸的消能结构，以提高下泄水流的消能率。本实用新型的技术方案是一种窄河谷、多泥沙河流水闸新型消能结构，具有闸室，以及平底长护坦、消能塘和砌石海漫三要素，其特征在于闸室底板的下游侧依次设置平底长护坦和消能塘，消能塘末端通过小于或等于16的斜坡与砌石海漫衔接；所述平底长护坦两岸设混凝土边墙，消能塘与砌石海漫两岸筑有混凝土护坡，混凝土护坡与混凝土边墙之间经扭面混凝土护坡衔接。本实用新型适用于水利水电工程。
文档编号E02B8/06GK202543870SQ20122005564
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者丁玉财, 史彬, 符晓 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院