一种轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物的制作方法

1.本实用新型涉及水利水电工程泄水建筑物的出口结构，尤其涉及一种轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物。


背景技术：

2.水利水电工程为满足泄洪或泄洪、排沙等要求，需布置泄水建筑物，像泄洪洞、泄洪排沙洞、泄洪放空洞、溢洪道等，结合泄洪规模要求，有时需布置多个泄水建筑物，根据工程区地质、地形条件，多个泄水建筑物集中布置(轴线呈一定角度或平行布置)时，出口部位往往存在水流流态复杂且不易控制、消能效果不理想、消能建筑物设计复杂、多泥沙水流消能后排沙效果差等问题。若消能、排沙等问题得不到解决，将直接威胁下游河床及泄水建筑物安全，因此，在水利水电工程中，泄水建筑物出口部位必须设置可靠的泄水消能建筑物。
3.消力池是常见的底流式消能建筑物，为增加消能效果，消力池需具备一定长度并且尾部常常布置一定高度的消能坎，以形成一定长度及一定深度的池子，保证水流在消力池内形成稳定的水跃，避免产生回流，以达到良好的消能效果，但是，对于多泥沙河流来说，消能坎的存在，在一定程度上加大了排沙、排大颗粒块石的难度，并且加剧了泥沙、大颗粒块石对消力池的碰撞，威胁消力池安全。
4.当集中布置的泄水建筑物，尤其是对于轴线平行布置的泄水建筑物，同时泄洪时，由于出口水流沿各自轴线流动，无法汇合，很难形成稳定的水跃，流速较高，所需消力池池深和池长均较大，对于地形、地质条件受限的工程区，无法满足消力池布置长度和深度的要求，需增加其他辅助消能工才能满足消能要求，因此，辅助消能工的布置、型式、数量、尺寸等对于出口消能效果至关重要，在设计阶段，往往需要通过大量模型试验比选验证后确定。
5.因此，消力池的布置，需结合工程区地形、地质条件，在满足消除下泄水流巨大能量同时，兼顾排沙、排大颗粒块石的功能，保证下游河床及泄水建筑物本身的安全。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物，结构简单，在消除下泄水流巨大能量同时，兼顾排沙、排大颗粒块石的功能，同时对于地形、地质条件受限的工程区，提供了一种可有效减少消力池布置长度、改善下游水流流态、提高消能效率、减少工程投资的消能结构布置型式，从而解决了轴线平行布置的泄水隧洞的出口泄洪、排沙、消能问题。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物,第一泄洪排沙洞和第二泄洪排沙洞轴线平行布置，泄水消能建筑物包括泄槽、消力池、护坦、消力墩，第一泄洪排沙洞出口和第二泄洪排沙洞出口共用一个泄槽、一个消力池和一个护坦，泄水消能建筑物在平面上呈对称型布置。
8.所述泄槽两侧由一定高度泄槽挡墙围挡而成，泄槽底板设一定坡度，泄槽首部由
中部导墙分隔成2个明渠，明渠平面采用单向扩散型布置，断面采用矩形体型，泄槽底板设一定坡度；泄槽中后部平面和断面均采用矩形布置体型，泄槽底板前部布置多个消力墩，消力墩平面采用一定间排距的“扇形”对称布置，断面采用梯形体型。
9.所述消力池两侧由一定高度消力池挡墙围挡而成，平面和断面均采用矩形布置体型，消力池底板水平布置，末端不设消能坎，消力池末端采用“突扩式”布置与下游的护坦衔接。
10.所述护坦采用梯形断面，左右侧护坦边墙为边坡开挖面衬砌结构，护坦底板水平布置。
11.本实用新型的有益效果是：结构简单且对称布置，有一定美观效果且方便施工；辅助消能工(消力墩)的布置，将消能区域前移至泄槽部位，有效减少消力池长度且为消力池末端不设消能坎提供条件，兼顾排沙、排大颗粒块体功能；保留两洞口之间山体并采用中导墙围挡，减少开挖工程量，增加两洞口之间山体稳定；缩短消力池长度，减少开挖工程量和混凝土工程量，减少工程投资。
附图说明
12.图1为本实用新型轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物的平面示意图；
13.图2为图1中a—a剖面图；
14.图3为图1中b—b剖面图；
15.图4为图1中c—c剖面图；
16.图5为图1中d—d剖面图；
17.图6为图1中e—e剖面图；
18.图7为图1中f—f剖面图；
19.图8为图1中g—g剖面图；
20.图9为出口结构三维展示图。
21.图中，1——第一泄洪排沙洞；2——第二泄洪排沙洞；3——泄槽；4——消力池；5——护坦；6——消力墩；7——泄槽挡墙；8——泄槽底板；9——中部导墙；10——消力池挡墙；11——消力池底板；12——护坦边墙；13——护坦底板；箭头所示方向为水流方向。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1
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9所示，本实用新型的轴线平行布置的两条泄水隧洞出口共用的泄水消能建筑物,第一泄洪排沙洞1和第二泄洪排沙洞2轴线平行布置，泄水消能建筑物包括泄槽3、消力池4、护坦5、消力墩6，第一泄洪排沙洞1出口和第二泄洪排沙洞2出口共用一个泄槽3、一个消力池4和一个护坦5，泄水消能建筑物在平面上呈对称型布置。
26.所述泄槽3两侧由一定高度泄槽挡墙7围挡而成，泄槽底板8设一定坡度，泄槽3首部由中部导墙9分隔成2个明渠，明渠平面采用单向扩散型布置，断面采用矩形体型，泄槽底板设一定坡度；泄槽3中后部平面和断面均采用矩形布置体型，泄槽底板8前部布置多个消力墩6，消力墩平面采用一定间排距的“扇形”对称布置，断面采用梯形体型。
27.所述消力池4两侧由一定高度消力池挡墙10围挡而成，平面和断面均采用矩形布置体型，消力池底板11水平布置，末端不设消能坎，消力池4末端采用“突扩式”布置与下游的护坦5衔接。
28.所述护坦5采用梯形断面，左右侧护坦边墙12为边坡开挖面衬砌结构，护坦底板13水平布置。
29.本实用新型在消除下泄水流巨大能量同时，兼顾排沙、排大颗粒块石的功能，同时对于地形、地质条件受限的工程区，提供了一种可有效减少消力池布置长度、改善下游水流流态、提高消能效率、减少工程投资的消能结构布置型式，从而解决了轴线平行布置的泄水隧洞的泄洪、排沙、消能问题。
30.下面以采用了本实用新型技术方案的某工程泄水建筑物出口结构为例，结合附图进一步说明：
31.如图1所示，某抽水蓄能电站工程，下水库泄水建筑物由2条轴线平行布置、洞室尺寸相同的泄洪排沙洞组成，出口为共用泄洪消能建筑物，由共用进水明渠段、闸室段、无压隧洞段、共用泄槽段、共用消力池段、共用护坦段等组成。为充分利用地形、地质条件，减小消力池长度，出口采用共用泄槽、消力池、护坦的布置，在泄槽部位设置辅助消能工(消力墩)。泄槽首端由中部导墙分隔成2个明渠，横断面为矩形，明渠采用扩散型布置，长8m,底板宽度由6m渐变到7.41m,后接泄槽中后端,横断面为矩形，长32m,宽36m,泄槽底板坡度为1:7，根据地质条件，泄槽两侧由一定高度衡重式挡墙围挡，在泄槽中后端一定部位分别布置6个消力墩，平面呈“扇形”对称布置；泄槽末端接消力池，横断面为矩形，消力池长28m,宽36m，底板水平布置，根据地质条件，两侧由一定高度衡重式、重力式挡墙围挡；消力池末端采用突扩式布置接护坦，护坦长10m，横断面为梯形，底板水平布置，两侧边坡1:1.5开挖后采用贴坡混凝土衬砌。
32.采用本实用新型实现了在消除下泄水流能量同时，兼顾排沙、排大颗粒块石的功能，同时对于地形、地质条件受限的工程区，提供了一种可有效减少消力池布置长度、改善下游水流流态、提高消能效率、减少工程投资的消能结构布置型式，从而解决了轴线平行布置的泄水隧洞的泄洪、排沙、消能问题。为类似工程泄洪建筑物出口布置提供了设计思路及
参考，具有借鉴意义。
33.以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。