专利名称：泄洪消能工的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水利水电工程中使用的消能设备，尤其是涉及一种用在泄洪流道中的泄 洪消能工。
背景技术：
目前，大流量、低佛氏数水流的消能问题一直是水工水力学研究的重点和难点之一，目 前国内外常采用的方法主要有两种 一是在消力池内设置辅助消能工(如T型墩)，为了防 止辅助消能工发生空蚀破坏，这种方法一般只适用于低水头泄水建筑物(如青海雪龙滩电站 );二是采用宽尾墩加消力池联合消能工，这种方式一般用于中高水头泄水建筑物(如岩滩 电站、高坝洲电站等)，其原理是将水舌纵向拉伸，从而降低入水单宽流量。后来出现了在 泄洪流道中设置的"X"型宽尾消能墩，宽尾消能墩设置在泄洪流道中的隔墩上，并且宽尾 消能墩的底面距离泄洪流道的流道面具有一定的距离，这样就形成了底流和纵向拉伸水流两 种流态，从而能更好地适应不同流量的来流，但是，由于水流通过宽尾消能墩时只能形成底 流和纵向拉伸水流两种流态，泄洪水流的能量仍然很大，造成对大坝坝底的冲刷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高水利水电大坝泄洪消能效率的泄洪消能工 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是泄洪消能工，包括设置有隔墩的泄洪流道
，在隔墩上设置有宽度沿水流方向由小变到大的宽尾消能墩，宽尾消能墩的底面与泄洪流道
的流道面间隔有一定距离，宽尾消能墩的顶面设置有一IO。 15°的斜面。 进一步的是，所述宽尾消能墩的宽度收縮比为O. 2 0. 5。
进一步的是，宽尾消能墩的底面与流道面的距离为O. 2 0. 3倍最大泄洪水深。 进一步的是，在泄洪流道的出口端设置消力池，在消力池的末端设置储水尾墩。 本发明的有益效果是通过将宽尾消能墩的顶面设置为具有-10。 15°的斜面，宽尾 消能墩的顶部作为过水区，可使得从宽尾消能墩的顶部射出的水舌挑射后流到大坝外，从而 使水流分成三部分两侧水流经过宽尾墩顶部起挑后跌入大坝外，中间的水流纵向拉开，底
部水流形成底流形态，从而形成"挑射水流加纵向拉伸水流加底流"的消能模式，使水流在
大坝外充分混掺，可提高消能效率达到50%以上，适合在各种大、中、小型水流量的水利水
电大坝上面推广使用。
图l是本发明的平面布置图。 图2是图1中的A—A剖视图。 图3是图1中的B—B剖视图。
图中标记为隔墩l、宽尾消能墩2、消力池3、储水尾墩4、泄洪流道5、流道面6，图中 箭头方向为泄洪时的水流方向。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图l、图2、图3所示，本发明的泄洪消能工，包括设置有隔墩1的泄洪流道5，在隔墩 1上设置有宽度沿水流方向由小变到大的宽尾消能墩2，宽尾消能墩2的底面与泄洪流道5的流 道面6间隔有一定距离，宽尾消能墩2的顶面设置有一10。 15°的斜面。这样，水利水电大 坝在泄洪时，水流流经泄洪流道5，两侧水流经宽尾消能墩2的顶部斜面挑射后流到大坝外， 中间水流在纵向拉伸后流到大坝外，底部水流在泄洪流道5内形成底流形态流到大坝外，可 充分提高泄洪消能效率，减轻对大坝坝底的冲刷；其中，宽尾消能墩2可根据情况在泄洪流 道5内设置一个或多个。
为形成纵向拉伸水流，所述宽尾消能墩2的宽度收縮比为0.2 0.5，其中宽度收縮比为 宽尾消能墩2沿水流方向上的最窄处与最宽处的比值。同样地，为形式底流形态，宽尾消能 墩2的底面与流道面6的距离为0.2 0.3倍最大泄洪水深。通过这样的设置后，可充分保证水 流形成"挑射水流加纵向拉伸水流加底流"的消能模式，大大提高消能效率。
为更好提高泄洪消能效果，在泄洪流道5的出口端设置消力池3，在消力池3的末端设置 储水尾墩4。这样，从泄洪流道5出来的三种流态的水流在消力池3内充分混掺，可进一步提 高消能效率；而设置的储水尾墩4用于提高消力池3内的水位，提高消能效率。
实施例l:某工程泄洪洞下游段底坡为O. 1，宽15m，下泄流量为600 m3/s 2800m3/s， 末端流速27m/s 35m/s。采用本发明所述消能工，其布置形式如图1 图3所示。在泄洪洞末 端设置宽尾消能墩2，墩体底面与泄洪洞平行，距离泄洪洞底部1.5m，墩体高度由2.5m逐渐 增大到3.0m，墩体长度为7.5m，上表面挑角为4。，宽尾消能墩2收縮比为0. 28，下表面距离 流道面6高度为最大泄洪水深的0. 25倍。下游的消力池3为等宽消力池，消力池3宽度为15m， 长度为60m，后消力池末端为高5m的储水尾墩4。按照上述体型设计，实验结果表明，当流量 大于160Q m3/s时，可以获得挑射水流、纵向拉伸水流和底流三种流态，消能率比采用传统底流消力池大20% 60%。
实施例2:在实施例l基础上，将宽尾消能墩2上表面挑角设为-10。，收縮比设为0.2， 其下表面距离流道面6高度为最大泄洪水深的0.2倍。此时也有较好的消能效果，但相对于实 施例l，消能率有所降低。
实施例3:在实施例l基础上，将宽尾消能墩2上表面挑角设为15。，收縮比设为0.5，其 下表面距离流道面6高度为最大泄洪水深的0. 3倍。此时的消能效果与实施例l相当，但由于 挑角增加，消力池3的长度相应的延长。
权利要求
1.泄洪消能工，包括设置有隔墩(1)的泄洪流道(5)，在隔墩(1)上设置有宽度沿水流方向由小变到大的宽尾消能墩(2)，宽尾消能墩(2)的底面与泄洪流道(5)的流道面(6)间隔有一定距离，其特征是宽尾消能墩(2)的顶面设置有-10°～15°的斜面。
全文摘要
本发明公开了一种用在泄洪流道中的泄洪消能工，可提高水利水电大坝泄洪消能效率。该泄洪消能工，包括设置有隔墩的泄洪流道，在隔墩上设置有宽度沿水流方向由小变到大的宽尾消能墩，宽尾消能墩的底面与泄洪流道的流道面间隔有一定距离，宽尾消能墩的顶面设置有-10°～15°的斜面。通过将宽尾消能墩的顶面设置为具有-10°～15°的斜面，宽尾消能墩的顶部作为过水区，可使得从宽尾消能墩的顶部射出的水舌挑射后流到大坝外，从而使水流分成形成“挑射水流加纵向拉伸水流加底流”的消能模式，使水流在大坝外充分混掺，可提高消能效率达到50％以上，适合在各种大、中、小型水流量的水利水电大坝上面推广使用。
文档编号E02B8/00GK101182707SQ200710203300
公开日2008年5月21日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者挺 余, 周鸿汉, 王仁坤, 忠 田, 肖富任 申请人:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院