3, 并且，三棱台体3的底面位于窄缝坎底板1上，三棱台体3的顶面与边墙顶齐平，一对相 邻的三棱台体3的侧面分别与收缩边墙21、窄缝坎出口断面重合，本实施例中的三棱台体3 为三棱锥台。
[0034] 如图5、图6所示，本发明窄缝坎及整流设施（三棱台体）的主要结构参数包括：
[0035] (1)窄缝坎收缩前渠道宽：B;
[0036] (2)窄缝坎右边墙末端距渠道中心距离：c1;
[0037] (3)窄缝坎左边墙末端距渠道中心距离：c2;
[0038] (4)窄缝坎收缩段长度：1 ;
[0039] (5)三棱台体顺水流向长度：a ;
[0040] (6)三棱台体横向宽度：b ;
[0041] (7)三棱台体高度方向定型尺寸：d;
[0042] 下面结合3个工程实施例对本发明做出更为详细的说明。
[0043] 某水电工程泄水建筑物由3个溢流表孔和下游消能防冲建筑物等组成。表孔每 孔净宽13m，堰顶高程399. 50m。堰头向上游伸出2. 50m，堰面采用WES曲线，堰顶上游为 三圆弧，堰顶（坝纵0+003. 14m)以下堰面曲线方程为Y = 0.039183x1. 85,与下游坝坡为 1:1. 211斜坡段相接，斜面直达坝纵0+027. 87m(高程385. 685m)与半径为30m的圆弧相接。 圆弧底高程为463. 12m，自圆弧底下游为水平段。导墙出口段采用"Y"型窄缝挑流消能型 式。
[0044] 工程各特征水位为，设计洪水位：421. 12m ;校核洪水位：426. 55m，5 %常遇洪水 位：420. 00m(闸门开度：13. 12m)。
[0045] 采用上述工程1:80比尺物理模型，验证本发明的有效性。本发明窄缝坎原型尺 寸如下：B = 13. 0m，L = 15. 0m，h = 32. 0m，实施例 1 的 Ci= c 2= 3. 2m ;实施例 2 的 a = 7. 2m，b = 2. Om，Ci= 3. 2m，c 2= 4. Om，d = 2. 4m ;实施例 3 的 a = 11. 2m，b = 2. Om，c i = 4. Om，c2= 3. 2m，d = 4. Om。
[0046] 图7是实施例1窄缝坎体型图，图8-10中的左边孔是实施例1的窄缝坎水舌流态 相片。由图中水舌形态可以看出，水舌顶部有水股冲向左岸，宄其原因是由于左边孔来流边 界不对称，表孔内产生折冲水流，窄缝坎右侧冲击波显著强于左侧所致。在校核洪水和5% 常遇洪水工况下，该水舌顶部冲击波水股直接冲击左岸坡，威胁到下游岸坡的稳定。
[0047] 实施例2已在窄缝坎左边墙内侧增设了三棱台体，窄缝坎及三棱台体体型参数见 图11、12。图13-15是实施例2在不同工况下的水舌照片，由图中水舌形态可以看出，在收 缩段左边墙设置四棱台体后，左侧冲击波有所增强。与实施例1相比，水舌顶部冲击波水股 向左偏斜程度有所减小，在校核洪水下，冲击波水股不再冲击左岸，但在5 %常遇洪水及设 计洪水工况时，仍存在水舌冲击左岸的不良流态。
[0048] 实施例3增大了三棱台体的几何尺寸，其宽度b由2.0m增加为2. 4m。实施例3的 窄缝坎及四棱台体体型参数见图16、17。图18-20是实施例3在不同工况下的水舌照片，由 图中水舌形态可以看出，在增大四棱台体后，左侧冲击波进一步增强。在校核洪水工况下， 水舌顶部冲击波水股已由向左偏斜转成向右偏斜，在设计洪水及5%常遇洪水工况下，左右 两侧冲击波水股交汇后顺直流向下游，没有发生偏斜，解决了水舌冲击左岸问题。
[0049] 表1列出了 3个实施例窄缝坎水舌在不同洪水工况下的水舌偏转角，由表1可以 看出，未采取任何纠编措施的窄缝坎水舌在各工况下水舌偏转角较大，最大达28. 1°。实施 例2采用本发明涉及的楔形体后，水舌偏转角减小，通过流态观察知，水舌砸击岸坡问题尚 未解决。实施例3增大了四棱台体尺寸，在5%常遇洪水工况下水舌已不再偏斜；但在校核 和设计洪水工况下，偏转角为负值说明水舌由原来的向左偏变为向右偏。由于水舌右侧是 河道中心，水舌向右偏斜可以避免砸岸现象，因此水舌向右偏是允许的。上述实施例证明， 本发明通过在窄缝坎收缩式侧墙内侧设置四棱台体，调整挑流水舌顶部冲击波水股的偏斜 方向，避免了水舌冲击岸坡的发生。
[0050] 表1实施例窄缝坎水舌偏转角0 (° )
[0051]
【主权项】
1. 一种窄缝坎水舌冲击波水股流向的控制方法，所述窄缝坎，包括：窄缝坎底板（1)及 分别设在窄缝坎底板（1)两边上的边墙（2)，且所述边墙（2)包括收缩边墙（21)，其特征在 于，选择在窄缝坎水舌冲击波弱侧的边墙（2)上设置一三棱台体（3)，将三棱台体（3)的底 面放置在窄缝坎底板（1)上，三棱台体（3)的顶面与边墙顶齐平，一对相邻的三棱台体（3) 的侧面分别与收缩边墙（21)、窄缝坎出口断面重合；利用位于窄缝坎水舌冲击波弱侧的三 棱台体（3)增强窄缝坎水舌冲击波弱侧的窄缝坎水舌冲击波强度，以使窄缝坎两侧的窄缝 坎水舌冲击波的强度相对，两股冲击波水流交汇后顺直向下流动。
2. -种窄缝坎，包括：窄缝坎底板（1)及分别设在窄缝坎底板（1)两边上的边墙（2)， 且所述边墙（2)包括收缩边墙（21)，其特征在于，在窄缝坎水舌冲击波弱侧的边墙（2)上设 有三棱台体（3)，并且，三棱台体（3)的底面位于窄缝坎底板（1)上，三棱台体（3)的顶面与 边墙顶齐平，一对相邻的三棱台体（3)的侧面分别与收缩边墙（21)、窄缝坎出口断面重合。
3. 根据权利要求2所述的窄缝坎，其特征在于，三棱台体（3)为三棱锥台。
【专利摘要】一种窄缝坎水舌冲击波水股流向的控制方法及窄缝坎。窄缝坎包括窄缝坎底板及分别设在窄缝坎底板两边上的边墙，且所述边墙包括收缩边墙，在窄缝坎水舌冲击波弱侧的边墙上设有三棱台体，并且，三棱台体的底面位于窄缝坎底板上，三棱台体的顶面与边墙顶齐平，一对相邻的三棱台体的侧面分别与收缩边墙、窄缝坎出口断面重合。本发明利用位于窄缝坎水舌冲击波弱侧的三棱台体增强窄缝坎水舌冲击波弱侧的窄缝坎水舌冲击波强度，以使窄缝坎两侧的窄缝坎水舌冲击波的强度相对，两股冲击波水流交汇后顺直向下流动。本发明可在不同来流条件下减免窄缝坎冲击波水股向岸边偏斜的不利流态，解决水舌冲击岸坡问题。
【IPC分类】E02B8-08
【公开号】CN104594310
【申请号】CN201410791097
【发明人】吴建华, 马飞, 吴伟伟, 钱尚拓, 黄秋君, 王宇, 李程纯子, 万彬, 吴国领, 李同春
【申请人】河海大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月17日