一种适于控制流量的水闸胸墙结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种适于控制流量的水闸胸墙结构。
【背景技术】
[0002]闸室进口段设检修门和工作门各一道，平面闸门的胸墙可置于检修门和工作门之间，若胸墙底缘水平，拐角用圆弧圆化处理在孔流状态下，水流流线不适应胸墙底缘体型，有可能在胸墙底缘圆弧拐角处产生脱流现象。而且，这种现象是随机的，它与水流的扰动有关，即有时脱流有时满流，而且一旦处于脱流或满流状态，就比较稳定，除非受到外界对水流的较强扰动，流态才会发生改变。这种流态的改变对泄量造成很大影响。分析原因认为，孔流状态时可能出现两种出流流态，一种是水流流线在胸墙底缘圆弧拐角下游产生分离现象，这是由于墙底缘水平形成较大负压，从而将水流吸附在胸墙底缘，出口呈满流状态，此时类似于短压力进水口出流，泄流量较大;另一种流态是受到一定强度的外界干扰时，水流可能脱离胸墙底缘，在胸墙底缘圆弧拐角处就出现自由水面，此时胸墙底缘下部产生一个和大气相连的空腔，闸孔孔口处自由水面距胸墙底有间隙，空气可由此自由补入，此种流态类似于挡水胸墙孔口出流，泄流量较小。液体边界几何条件对流态影响很大，一般是在一定的设计水头下，使它的轮廓和相应水头的胸墙底缘形状相吻合，胸墙底缘附近的动水压强接近于不小于零即不出现负值(真空)，胸墙底缘较平造成胸墙底缘轮廓与胸墙底缘水流相脱离，则脱离部分的空气将不断被水流带走而在胸墙底缘出现真空，若真空过大，胸墙底缘可能发生气蚀而遭破坏。
【实用新型内容】
[0003]实用新型目的:为克服现有技术不足，本实用新型旨于提供一种适于控制流量的水闸胸墙结构。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种适于控制流量的水闸胸墙结构，包括胸墙本体、检修门和工作门，所述胸墙本体设在检修门和工作门之间，检修门设在胸墙本体迎水面，还包括设在胸墙本体下方的底缘压板;所述底缘压板顶面为斜坡面，斜坡面斜坡高度沿顺水流方向递减;所述胸墙本体为L形，底部沿顺水流方向倾斜向下延伸;胸墙本体底面与底缘压板顶面相匹配。
[0006]工作原理:本实用新型适于控制流量的水闸胸墙结构，底缘压板顶面和胸墙本体底面形状相吻合，胸墙底面附近的动水压强不小于零即不出现负值(真空)，以防胸墙底面较平或不平整造成底缘压板与胸墙底面之间水流相脱离，使脱离部分的空气被水流带走而在胸墙底缘较易出现真空，当胸墙底缘水流某处的真空水头或空化数不大于临界空化数或初生空化数时，该部位可能发生空蚀区易遭破坏。
[0007]所述底缘压板顶面由胸墙进口和压板线组成，胸墙进口设在与胸墙迎水面相邻，所述胸墙进口为曲线结构，胸墙进口曲线两端从下至上分别与底缘压板顶面、胸墙本体迎水面相切；当工作门孔口高度/胸墙本体最大水头>0.65时水流为堰流，胸墙底缘压板对过流能力不起控制作用，当工作门孔口高度/胸墙本体最大水头< 0.65时水流为有压流，胸墙底缘压板对过流能力有控制作用。
[0008]所述压板线为切线，其坡比为1:5?1:8;使水深由高至低渐变出流，且光滑平顺与其后的斜面顶压板相接，可避免顶部区域出现空蚀。
[0009]所述胸墙进口曲线一端与检修门相接，另一端设在1/3-1/2L处，其中L为检修门与工作门之间的距离;将进口设置椭圆曲线，使水深由高至低渐变出流，且光滑平顺与其后的斜面顶压板相接，可避免顶部区域出现空蚀。
[0010]优选，所述胸墙进口曲线为部分椭圆曲线取长轴a= l/2?1/3L，短轴b = a/3。
[0011]所述胸墙本体最大水头与工作门孔口高度之比为4:1?8:1能尽量保证该孔口在压力流状态工作，采用的泄流公式可靠明确，另可调节工作门高度，满足泄量要求。
[0012]所述胸墙本体底部内外两侧均为上窄下宽的阶梯状，能使门槽留一定空隙有利于闸门运行。
[0013]本实用新型未提及的技术均为现有技术。
[0014]有益效果:本实用新型结构简单，能使胸墙底面脱流现象消除，不管对水流如何扰动，出流总是保持满流状态;底缘压板负压消除并使泄量满足设计流量要求。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型结构不意图；
[0016]图2是图1的D-D向剖视结构示意图；
[0017]图中，1为检修门、2为工作门、3为底缘压板、4为胸墙进口、5为胸墙迎水面、6为胸墙本体、h为工作门孔口高度、Η为胸墙本体最大水头、AB为胸墙进口曲线、BC为压板线。
【具体实施方式】
[0018]为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0019]实施例1
[0020]如图1-2所示，一种适于控制流量的水闸胸墙结构，包括胸墙本体6、检修门1和工作门2，胸墙本体6设在检修门1和工作门2之间，检修门1设在胸墙本体6迎水面，还包括设在胸墙本体6下方的底缘压板3;底缘压板3顶面为斜坡面，斜坡面斜坡高度沿顺水流方向递减;胸墙本体6为L形，底部沿顺水流方向倾斜向下延伸;胸墙本体6底面与底缘压板3顶面相匹配;底缘压板3顶面由胸墙进口 4和压板线BC组成，胸墙进口 4设在与胸墙迎水面5相邻，胸墙进口 4为曲线结构，胸墙进口曲线ΑΒ两端从下至上分别与底缘压板3顶面、胸墙本体6迎水面相切;压板线BC为切线，切点为Β，其坡比为1: 5;胸墙进口曲线ΑΒ—端与检修门1相接，另一端设在1/3L处，其中L为检修门1与工作门2之间的距离;胸墙进口曲线ΑΒ为部分椭圆曲线取长轴a= 1/3L，短轴b = a/3;胸墙本体最大水头(Η)与工作门孔口高度(h)之比为4:1;胸墙本体6底部内外两侧均为上窄下宽的阶梯状。
[0021]本实用新型适于控制流量的水闸胸墙结构，底缘压板3顶面和胸墙本体6底面形状相吻合，胸墙底面附近的动水压强接近不小于零即不出现负值(真空)，以防胸墙底面较平造成底缘压板3与胸墙底面之间水流相脱离，则脱离部分的空气将不断被水流带走而在胸墙底缘出现真空，若真空过大，胸墙底缘可能发生气蚀而遭破坏。
[0022]本实用新型结构简单，能使胸墙底面脱流现象消除，不管对水流如何扰动，出流总是保持满流状态;底缘压板3负压消除并使泄量满足设计流量要求。
[0023]实施例2
[0024]与实施例1基本相同，所不同的是:压板线BC为切线，切点为B，其坡比为1:8;胸墙进口曲线AB—端与检修门1相接，另一端设在1/2L处，其中L为检修门1与工作门2之间的距离;胸墙进口曲线AB为部分椭圆曲线取长轴a=l/2L，短轴b = a/3;胸墙本体最大水头(H)与工作门孔口高度(h)之比为8:1。
[0025]以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对各设施位置进行调整，这些调整也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种适于控制流量的水闸胸墙结构，包括胸墙本体(6)、检修门(1)和工作门(2)，所述胸墙本体(6)设在检修门(1)和工作门(2)之间，检修门(1)设在胸墙本体(6)迎水面，其特征在于:还包括设在胸墙本体(6)下方的底缘压板(3);所述底缘压板(3)顶面为斜坡面，斜坡面斜坡高度沿顺水流方向递减;所述胸墙本体(6)为L形，底部沿顺水流方向倾斜向下延伸;胸墙本体(6)底面与底缘压板(3)顶面相匹配。2.如权利要求1所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述底缘压板(3)顶面由胸墙进口(4)和压板线(BC)组成，胸墙进口(4)设在与胸墙迎水面(5)相邻，所述胸墙进口(4)为曲线结构，胸墙进口曲线(AB)两端从下至上分别与底缘压板(3)顶面、胸墙本体(6)迎水面相切。3.如权利要求2所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述压板线(BC)为切线，其坡比为1:5?1:8。4.如权利要求3所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述胸墙进口曲线(AB)—端与检修门(1)相接，另一端设在1/3-1/2L处，其中L为检修门(1)与工作门(2)之间的距离。5.如权利要求4所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述胸墙进口曲线(AB)为部分椭圆曲线取长轴a = l/2?1/3L，短轴b = a/3。6.如权利要求1-5任意一项所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述胸墙本体最大水头(H)与工作门孔口高度(h)之比为4:1?8:1。7.如权利要求1-5任意一项所述的适于控制流量的水闸胸墙结构，其特征在于:所述胸墙本体(6)底部内外两侧均为上窄下宽的阶梯状。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适于控制流量的水闸胸墙结构，包括胸墙本体、检修门和工作门，所述胸墙本体设在检修门和工作门之间，检修门设在胸墙本体迎水面，还包括设在胸墙本体下方的底缘压板；所述底缘压板顶面为斜坡面，斜坡面斜坡高度沿顺水流方向递减；所述胸墙本体为L形，底部沿顺水流方向倾斜向下延伸；胸墙本体底面与底缘压板顶面相匹配。本实用新型结构简单，能使胸墙底面脱流现象消除，不管对水流如何扰动，出流总是保持满流状态；底缘压板负压消除并使泄量满足设计流量要求。
【IPC分类】E02B7/20
【公开号】CN205134288
【申请号】CN201520936698
【发明人】周沛然, 郑长江, 马洪蛟
【申请人】河海大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月23日