堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽及堆石坝的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程领域，特别涉及一种用于堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽及堆石坝。


背景技术：

2.面板堆石坝地基地形适用性强，性价比高，是目前应用广泛的挡水坝工结构之一。水库采用面板堆石坝挡水时，通常选择低矮哑口修改溢洪道，或当大坝岸坡坡度较缓，地形地质条件好时，也可选择在大坝岸坡修建溢洪道，以宣泄多余洪水。然而，当水库地形不存在低矮哑口，且大坝两岸边坡高而陡峻时，在坝肩岸坡开挖溢洪道会带来巨量土石方工程、高边坡治理、大面积生态破坏和水土保持、巨量弃土和巨大工程造价等问题。面板堆石坝坝顶溢洪道就是面板坝坝顶修建溢洪道，使得大坝即能挡水又能泄洪，可很好的解决上述问题。
3.目前，坝顶溢流面板坝的溢洪道泄槽分段设计，在侧墙外额外设置了进气井，通过通气孔与泄槽水流下方的负压区连接进行掺气。这种进气井结构复杂，工程量较大，影响美观，还增加了造价。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，能够简化结构，减少工程量，降低造价。
5.本实用新型还提出一种具有上述堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽的堆石坝。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，包括：槽体，包括底板和两个侧墙，所述两个侧墙分别设置于所述底板两侧；进气槽，设置在两个所述侧墙的内侧，所述进气槽为竖向凹槽，所述进气槽用于导入空气。
7.根据本实用新型实施例的堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，至少具有如下有益效果：直接在侧墙上设置进气槽，空气经进气槽由上往下进入到泄槽中，随后掺入到水流中，便可同样减少溢流面负压空化和防止气蚀破坏，简化结构，减少工程量，降低造价。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述进气槽的顶端与所述侧墙的顶端平齐，所述进气槽的底端与所述底板的顶端平齐。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述槽体有两个以上，两个以上的所述槽体呈分段阶梯式分布，每个所述槽体具有上游端和下游端，所述底板的上游端水平设置，所述底板的下游端倾斜设置。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述进气槽设置于所述侧墙的上游端。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述上游端设有限位坎，所述限位坎与上一个所述槽体的下游端嵌合连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述侧墙的下游端处设有导水缓坡，所述导水缓
坡向所述槽体内倾斜。
13.根据本实用新型的第二方面实施例的堆石坝，包括以上第一实施例所述堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，还包括坝体，所述坝体具有两个侧面，其中一个为上流挡水侧，另一个为泄槽侧，所述堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽设置于所述泄槽侧。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述堆石坝还包括有溢流控制段，所述溢流控制段设置于所述坝体的顶部，所述溢流控制段与最上游的所述槽体连接，所述溢流控制段上设有溢流堰，所述溢流堰为凸出构造。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述堆石坝还包括有挑流段，所述挑流段设置于所述坝体的底部，所述挑流段与最下游的所述槽体连接，所述挑流段的顶部为圆滑的凹面，所述挑流段远离所述槽体的一端设有挑流鼻坎。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本实用新型实施例堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽的俯视图；
19.图2为图1中a-a截面示意图；
20.图3为本实用新型实施例推石坝的整体截面示意图。
21.附图标记：
22.槽体100，底板110，侧墙120，进气槽200，上游端130，下游端140，限位坎150，导水缓坡160，堆石坝300，坝体310，溢流控制段320，溢流堰321，挑流段330，挑流鼻坎331。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系可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。
25.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.参照图1至图3，本实用新型提供了一种堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，包括槽体100和进气槽200，槽体100包括底板110和两个侧墙120，两个侧墙120分别设置于底板110两侧；进气槽200设置在两个侧墙120的内侧，进气槽200为竖向凹槽，进气槽200用于导入空气。
28.直接在侧墙120上设置进气槽200，空气由上往下进入到进气槽200中，随后掺入到水流中，便可同样减少溢流面负压空化和防止气蚀破坏，简化结构，减少工程量，降低造价。
29.本实用新型的一些实施例中，进气槽200的顶端与侧墙120的顶端平齐，进气槽200的底端与底板110的顶端平齐。
30.通过使进气槽200的顶端于侧墙120的顶端平齐，进气槽200的底端与底板110的顶端平齐，能够保证进气槽200的空气从侧墙120顶端进去，从底板110的顶端流出进气槽200，便可保证空气由上而下的进入进气槽200中，从而掺入水流。
31.本实用新型的一些实施例中，槽体100有两个以上，两个以上的槽体100呈分段阶梯式分布，每个槽体100具有上游端130和下游端140，底板110的上游端130水平设置，底板110的下游端140倾斜设置。
32.两个以上槽体100采用分段阶梯式分布，可以令水流消能，以免泄洪时，泄洪水流过快，会冲刷下游河道，所以在槽体100的上游端130处水平设置底板110，使多个泄槽连接后形成分段的阶梯式的形式，在各个泄槽连接处的阶梯形式，便可有效令溢洪水流消能，同时可以在两个槽体100连接处，水流经过惯性流出时，水流下方与底板110之间形成负压区，能使空气经过进气槽200进入。
33.本实用新型的一些实施例中，进气槽200设置于侧墙120的上游端130。
34.当水流经过两个槽体100的连接处时，水流通过惯性离开上一个槽体100的底板110，此时，水流的下部与底板110之间形成负压区，比外界气压低，此时形成压力差，空气便通过进气槽200进入到水流下方的负压区中，掺入水流中，当水流重新回到下一个槽体100的底板110上时，使得接近底板110的水层自然掺气，可以防止气蚀破坏。
35.本实用新型的一些实施例中，上游端130设有限位坎150，限位坎150与上一个槽体100的下游端140嵌合连接。
36.限位坎150一方面能支挡上游坝体的土石，另一方面可以限制上一个泄槽槽体100的水平相对移动。
37.本实用新型的一些实施例中，侧墙120的下游端140处设有导水缓坡160，导水缓坡160向槽体100内倾斜。
38.通过导水缓坡160向内倾斜，可以起到引导水流在两个槽体100连接处向内流动的作用，以避免堵塞进气槽200，保障空气通过进气槽200顺畅进入到水流下方的负压区中。
39.本实用新型还提供了一种堆石坝300，包括上述的堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽，还包括坝体310，坝体310具有两个侧面，其中一个为上游挡水侧，另一个为泄槽侧，堆石坝坝顶溢洪道的开敞掺气井型泄槽设置于泄槽侧。
40.本实用新型的一些实施例中，堆石坝300还包括有溢流控制段320，溢流控制段320设置于坝体310的顶部，溢流控制段320与最上游的槽体100连接，溢流控制段320上设有溢流堰321，溢流堰321为凸出构造。
41.溢流堰321的凸起构造比正常蓄水位高，就能在水位上涨时，水流自然流过溢流堰
321，从而进行泄洪。
42.本实用新型的一些实施例中，堆石坝300还包括有挑流段330，挑流段330设置于坝体310的底部，挑流段330与最下游的槽体100连接，挑流段330的顶部为圆滑的凹面，挑流段330远离槽体100的一端设有挑流鼻坎331。
43.当上游泄洪水流流到挑流段330时，因为水流流速较大，防止水流冲刷下游河道，所以需要进行消能，水流经过挑流段330顶部的凹面后，会在惯性作用下，沿着挑流鼻坎331向上方飞起，最后通过与下游水面撞击，从而达到了消能的效果。
44.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。