高流速流道防水翅砌筑结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及水电泄洪设施领域，尤其是一种高流速流道防水翅砌筑结构。所要解决的技术问题是提供一种能有效消除水流水翅的高流速流道防水翅砌筑结构。高流速流道防水翅砌筑结构，包括由流道侧壁和流道底板构成的流道，还包括至少一个设置于流道侧壁上的气井和紧贴设置于流道侧壁上的侧坎，所述侧坎的侧坎顶端的顶端宽度小于侧坎的侧坎底端的底端宽度，所述气井通过气井底部的气井通孔与流道底板相通。在实际应用时，侧坎射流落水区可以很好的将水流产生的水翅遮蔽住，从而很好的消除水翅的破坏效应，保证下游水流很好的流动形态，进而进一步的保护流道。本实用新型设计巧妙，消除水翅的效果极佳，尤其适用于水电泄洪水道中。
【专利说明】高流速流道防水翅砌筑结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水电泄洪设施领域，尤其是一种高流速流道防水翅砌筑结构。
【背景技术】
[0002]随着国家对水电清洁能源的需求，修建大量的高坝，相应也修建了用于泄洪的高水头、高流速的泄洪设施。高速水流紊动造成水流空化作用对泄洪洞过流面的混凝土形成微小冲击力，长期、巨量的微冲击作用易造成泄洪洞空蚀破坏。
[0003]另外的，传统的流道在水流经过流道底板后会挑射形成溅出水面的水翅，水翅会恶化下游水流流态，且长期水翅易对混凝土表面造成剥蚀，成为空蚀破坏源。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能有效消除水流水翅的高流速流道防水翅砌筑结构。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:高流速流道防水翅砌筑结构，包括由流道侧壁和流道底板构成的流道，还包括至少一个设置于流道侧壁上的气井和紧贴设置于流道侧壁上的侧坎，所述侧坎的侧坎顶端的顶端宽度小于侧坎的侧坎底端的底端宽度，所述气井通过气井底部的气井通孔与流道底板相通。
[0006]进一步的是，气井为成对布置于流道侧壁，且所述侧坎设置于成对的气井之间。
[0007]进一步的是，所述侧坎为直角梯形，所述侧坎的斜边与水流接触。
[0008]进一步的是，所述流道侧壁与流道底板之间为垂直布置。
[0009]本实用新型的有益效果是:在实际应用时，水流在经过侧坎时，会首先被侧坎挑射。由于侧坎的侧坎顶端的顶端宽度小于侧坎的侧坎底端的底端宽度，流经侧坎顶端的水流在经过挑射后首先与流道侧壁接触，而流经侧坎底端的水流在经过挑射后较晚与流道侧壁接触，这样即构成了一个外形为近似三角形的侧坎射流落水区，所述侧坎射流落水区可以很好的将水流产生的水翅遮蔽住，从而很好的消除水翅的破坏效应，保证下游水流很好的流动形态，进而进一步的保护流道。本实用新型设计巧妙，消除水翅的效果极佳，尤其适用于水电泄洪水道中。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的俯视图。
[0011]图2是本实用新型的侧面剖视图。
[0012]图3是本实用新型的本实用新型各射流落水点的示意图。
[0013]图4是传统的技术方案产生水翅的示意图。
[0014]图中标记为:流道1、流道侧壁11、流道底板12、底板挑射落水点121、底板挑射水流边界122、水翅123、流道上游13、流道下游14、气井15、气井通孔151、侧坎2、侧坎底端21、侧坎底端落水点211、侧坎顶端22、侧坎顶端落水点221、侧坎底端落水点投影点23、水面3、顶端宽度(A)、底端宽度(B)、侧坎顶端射流距离L1、侧坎底端射流距离L2、流道底板射流距离L3、倒三角形保护区S2。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0016]如图1、图2、图3、图4所示的高流速流道防水翅砌筑结构，包括由流道侧壁11和流道底板12构成的流道I，还包括至少一个设置于流道侧壁11上的气井15和紧贴设置于流道侧壁11上的侧坎2，所述侧坎2的侧坎顶端22的顶端宽度(A)小于侧坎2的侧坎底端21的底端宽度(B)，所述气井15通过气井15底部的气井通孔151与流道底板12相通。
[0017]在实际使用本实用新型时，水流的效果依次是这样的:首先，水流从流道上游13流到侧坎2处，由于侧坎顶端22的顶端宽度(A)小于侧坎底端21的底端宽度(B)，故而侧坎顶端落水点221与侧坎底端落水点211并不在竖直方向的一条直线上，事实上，侧坎顶端射流距离LI小于侧坎底端射流距离L2。如图1所示的，如果记录下水流经过流道底板12后射流的落水点即底板挑射落水点121，以及由底板挑射落水点121起延伸的底板挑射水流边界122，即可得出水翅123在水面3的产生位置。一般的，流道底板射流距离L3大于射流距离L2，这样即可保证由侧坎底端落水点211、侧坎顶端落水点221和侧坎底端落水点投影点23(侧坎顶端落水点221沿竖直方向与水面3的交点)构成的倒三角形保护区S2可以将所有水翅123都遮蔽住，从而完全的防止水翅123的产生。
[0018]另外，为了充分的吸收外界空气，通过掺气的技术方式保护流道底板12，本实用新型有机结合了水流的负压，在流道侧壁11上设置了气井15。在水流流过气井15底部的气井通孔151时，空气即会因为负压而进入到流道底板12处，大大的降低了水流的气蚀。
[0019]进一步的，为了让上述的防气蚀效果更好，可以选择将气井15设计为成对布置于流道侧壁11，且所述侧坎2设置于成对的气井15之间的结构。如图2所示的，这样的结构可以最大限度的实现掺气效应，更好的保护流道I。
[0020]一般的，为了在保证侧坎2的水流挑射效果的前提下简化侧坎2的施工成本，可以选择将所述侧坎2设计为直角梯形，所述侧坎2的斜边与水流接触。如图2所示的，这样不仅因为侧坎2简单的结构而便于使用，更是由于可以形成更规则的倒三角形保护区S2而具有更好的消除水翅123的效果。当然的，对于流道I的构筑，一般优选所述流道侧壁11与流道底板12之间为垂直布置，这样也是为了经济使用的构建流道I。
【权利要求】
1.高流速流道防水翅砌筑结构，包括由流道侧壁(11)和流道底板(12)构成的流道(I)，其特征在于:包括至少一个设置于流道侧壁(11)上的气井(15)和紧贴设置于流道侧壁(11)上的侧坎(2)，所述侧坎(2)的侧坎顶端(22)的顶端宽度(A)小于侧坎(2)的侧坎底端(21)的底端宽度(B)，所述气井(15)通过气井(15)底部的气井通孔(151)与流道底板(12)相通。
2.如权利要求1所述的高流速流道防水翅砌筑结构，其特征在于:气井(15)为成对布置于流道侧壁(11)，且所述侧坎(2)设置于成对的气井(12)之间。
3.如权利要求1或2所述的高流速流道防水翅砌筑结构，其特征在于:所述侧坎(2)为直角梯形，所述侧坎(2)的斜边与水流接触。
4.如权利要求1或2所述的高流速流道防水翅砌筑结构，其特征在于:所述流道侧壁(II)与流道底板(12)之间为垂直布置。
【文档编号】E02B8/06GK204080758SQ201420528946
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】王仁坤, 夏勇, 杨怀德, 杨敬, 刘强, 石江涛, 华大恩, 鲁毅 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司