专利名称：软基溢水堰坝消能方法
技术领域：
本发明是一种水利工程的消能方法，适用于灌溉工程的溢流堰坝。
目前国内外引河水用于灌溉的方法，广泛采用溢流坝，它坝长较短，溢流坝高1-3米，坝上水头1-2米，过流量2-8米3/秒在辽宁东部山区采用柴石溢流坝，大约有两千座，它施工简单，就地取材。但供水期易冲毁，需经常维修，每年维修费用每千座达300-500万元人民币。为了改现有柴石坝为半永久性工程，减少维修费，采用过浆砌石溢流坝，坝面为单元弧面式，使用中对下游河床冲刷严重。为了减少对下游的冲刷，采用底流式静水消力墙方法，但工程投资高，每米造价1200-1400元;也有采用活动闸板式溢流坝方法，工程投资较低，但缺点是溢流时挂淤柴草，影响泄洪，且下游冲刷深度也较大。
本发明的任务是提出一种用于软基溢流堰坝的消能方法，以减少对下游的冲刷，节省工程投资，并能保证堰坝安全，延长使用寿命。
本发明的目的是这样实现的溢流堰由堰面和后部的戽组成，堰面制成一个特殊曲面，可采用两种型式(1)四圆弧曲线型，其中R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H，H为坝上水头高度。(2)椭圆曲线加一圆弧曲线型，其中椭圆长轴0.4H，短轴0.2H，长短轴之比为2，圆弧半径r＝H。在溢流堰面后接一反圆弧形戽，戽中均布窄缝三角形墩，以等腰三角(俯视)为宜，高与宽之比为2，缝宽比为0.8-1.2，墩底与戽面曲线相贴。
本发明的优点是(1)、与底流消能工程相比节省工程投资34%;
(2)、消能效果好，下游冲刷深度减轻70%;
(3)、坝身安全，寿命延长。适用于软基砂砾河床上。
以下结合实施例及其附图对本发明的细节作进一步描述。
图1是溢流堰消能方法总体示意图。
图2是四圆弧曲线形示意图。
图3是椭圆曲线加一圆弧曲线形示意图。
图4是三角墩排列示意图。
根据附图，图中H-堰上水头，P-堰面高，ht-下游水深，R-反弧半径，t-冲刷坑深度，θ-戽端挑角。
1-溢流堰面曲线，2-窄缝三角墩位置，3-后戽，4-防渗防冲层，5-上游基础，6-堰下游基础，7-冲刷坑。
消能结构由堰面1和戽3组成，堰面1可以沙石砌筑，其断面曲线1取四圆弧形式，R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H。其中H为堰上水头，通常为1.5-4米，后戽为反圆弧，半径R＝1.5米，戽端挑角30°-35°，P为堰高1-5米。
在戽中均匀布置三角墩2，墩的水平投影为等腰三角形，三角墩2的最大宽度为b，两墩之间距为bo，缝宽比m＝bo/b＝0.8-1.2，通常取m＝1。三角墩的两侧面至三角形底面有渗水减蚀孔8，三角墩的下底面与戽面相贴合。
用本方法实地试验，坝长100米，下游最大冲深1.2米，工程总投资8万元，节省4.2万元，消能效果良好。
权利要求
1.一种水利工程消能方法，其特征在于溢流堰面采用四圆弧曲线，或椭圆曲线接圆弧曲线，在堰面后部接一圆弧形戽，戽中均匀设置窄缝三角墩。
2.根据权利要求1所述的消能结构，其特征在于所说的四圆弧曲线形堰面，其半径为R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H(H为高上水头)。
3.根据权利要求1所述的消能结构，其特征在于所说的椭圆曲线加一圆弧曲线形堰面，其椭圆长轴为0.4H，短轴为0.2H，长短轴之比为2，圆弧半径为r＝H。
4.根据权利要求1所述的消能结构，其特征在于所说的戽中均布的三角墩，为等腰三角形(俯视)，缝宽比为0.8-1.2，高与宽之比为2，墩底与戽面曲线相贴，三角墩两侧面至底面有渗水减蚀孔。
全文摘要
本发明是水利工程的消能方法，它适用于灌溉工程的溢水堰上的消能。它包括溢流堰具有的特殊曲线形堰面和溢流堰后部戽中设置的窄缝三角形墩，它的优点是消能效果好，延长溢流堰使用寿命，与通用的底流消能工程结构相比，可节省工程投资30-40％，对下游冲刷深度降低70％。
文档编号E02B8/06GK1049207SQ9010517
公开日1991年2月13日 申请日期1990年7月16日 优先权日1990年7月16日
发明者刘照亮, 高贡新 申请人:沈阳农业大学