一种高水头缓底坡泄水隧洞体型的制作方法

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种高水头缓底坡泄水隧洞体型。

背景技术：

具有高坝、大库的水利水电工程通常需设置岸边泄洪洞、放空洞等泄水建筑物。尤其是放空洞受水库放空高程和出口地形的限制，往往具有泄洪水头高、隧洞底坡缓的特点。作为无压隧洞，放空洞内水流流速大、水流空化数小，水流空化问题较突出，隧洞体型需考虑水流抗空化、防空蚀要求。目前，该类型泄水隧洞主要通过在无压洞起始端设置掺气设施、隧洞段根据需要设置体型复杂的掺气设施。对于缓底坡泄水隧洞无压洞段，底掺气设施存在空腔回水问题，影响掺气效果。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种掺气效果好的高水头缓底坡泄水隧洞体型。

为解决上述问题采用的技术方案是：一种高水头缓底坡泄水隧洞体型包括隧洞前段和隧洞主体；隧洞主体包括隧洞主体掺气段和位于隧洞主体掺气段后方的隧洞主体后段；隧洞主体掺气段包括沿隧洞主体掺气段长度方向依次设置的至少两个掺气分段；掺气分段包括掺气设施、位于掺气设施后方的陡坡段和位于陡坡段后方的缓坡段，陡坡段与缓坡段平滑过渡。

进一步的是：掺气设施包括掺气坎和进气孔，掺气分段与隧洞前段间以及相邻掺气分段间设有跌坎，该跌坎为掺气坎，进气孔设置在隧洞主体掺气段的侧壁内并能够将气体输送至掺气坎底部空腔。

进一步的是：隧洞主体掺气段的顶部设置有补气洞。

本实用新型的有益效果是：(1)掺气设施后方设置陡坡段，使得掺气设施底部掺气空腔更易形成，有助于解决空腔回水问题，掺气效果更优。(2)有利于使得掺气设施体型简单，便于施工。

附图说明

图1是高水头缓底坡泄水隧洞体型结构示意图；

图2是高水头缓底坡泄水隧洞体型局部放大图；

图中标记为：隧洞前段1、隧洞主体2、隧洞主体掺气段3、隧洞主体后段4、掺气分段5、掺气坎8、掺气设施6、补气洞7、进气孔9、陡坡段10、缓坡段11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

为了提供一种掺气效果好的高水头缓底坡泄水隧洞体型，如图1和图2所示：高水头缓底坡泄水隧洞包括隧洞前段1和隧洞主体2；隧洞主体2包括隧洞主体掺气段3和位于隧洞主体掺气段3后方的隧洞主体后段4；隧洞主体掺气段3包括沿隧洞主体掺气段3长度方向依次设置的至少两个掺气分段5；掺气分段5包括掺气设施6、位于掺气设施6后方的陡坡段10和位于陡坡段10后方的缓坡段11，陡坡段10与缓坡段11平滑过渡。

现有技术的隧洞主体2是坡度相同的缓坡或仅设置一处变坡，本实用新型是将靠近隧洞前段1的部分隧洞主体2设置为陡坡段10与缓坡段11交替。陡坡段10的坡度大于现有的隧洞主体2的坡度，陡坡段10的坡度还需大于临界底坡，陡坡段10的坡度推荐为：8％～12％。

掺气设施6后方设置陡坡段10，使得掺气设施6底部掺气空腔更易形成，有助于解决空腔回水问题，掺气效果更优。同时本实用新型不必采用体型复杂的掺气设施6，采用最常见的简单的掺气设施6即可，即如图2所示的掺气设施6包括掺气坎8和进气孔9，掺气分段5与隧洞前段1间以及相邻掺气分段5间具有跌坎，该跌坎为掺气坎8，进气孔9设置在隧洞主体掺气段3的侧壁内并能够将气体输送至掺气坎8底部空腔。

可进一步的在隧洞主体掺气段3的顶部设置有补气洞7。对于泄流量大、无压洞段长度大的泄水隧洞，设置补气洞7可提高隧洞顶部气体浓度，使水流掺气效果更好。