一种消力池结构

本技术涉及水利水电工程领域，具体为一种消力池结构。

背景技术：

1、水力水电工程领用常用的消能方式分为底流消能、挑流消能和面流消能。其中底流消能为借助于一定的工程措施(如修建消力池)控制水跃位置,通过水跃发生的表面旋滚和强烈紊动来消除余能。

2、挑流消能则利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎，将下泄的急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床与下游水流相衔接的消能方式。

3、面流消能则利用泄水建筑物末端的跌坎或戽斗，将下泄急流的主流挑至水面，通过主流在表面扩散及底部旋滚和表面旋滚以消除余能的消能方式。

4、三种消力方式均对消力池底板造成破坏，大部分为板块破坏，其中挑流消能破坏最严重。消力池底板的坚固程度影响着工程维修的成本与造价，选择更坚固的消力池底板结构可以降低工程的成本，增加工程的使用年限，保障工人的安全程度。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种消力池结构，用来减少消力池底板的破坏以及后续水流对下游河床造成的侵蚀与冲刷。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种消力池结构，包括消力池，所述消力池与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎相连，所述消力池的底板上设有堆石层，所述消力池的底板包括位于下方的垫层以及位于上方的钢筋混凝土层，所述消力池的末端设置椭圆堰型消力坎。

4、进一步的，所述堆石层整体凹凸不平，且水流冲击位置高于其他部位。

5、进一步的，所述堆石层采用与混凝土面板堆石坝的主堆石区相同的石料，堆石层平均高1m。

6、进一步的，所述椭圆堰型消力坎的高度不大于挑流鼻坎的高度，采用混凝土浇筑。

7、进一步的，所述椭圆堰型消力坎迎水面为矩形面，过水面为椭圆面，所述迎水面与消力池的末端相连。

8、进一步的，所述椭圆堰型消力坎与消力池的底板整体浇筑。

9、进一步的，所述钢筋混凝土层厚度为垫层的1/3。

10、进一步的，所述垫层采用c20埋石混凝土，埋石率为20％，所述钢筋混凝土层采用c30抗冲刷二期混凝土。

11、本实用新型的有益效果是：

12、本实用新型的消力池结构在消力池的底板上增加了一层堆石层，使下泄的高速水流对消力池底板的冲击降低，同时模拟自然的河床河道，减小了高速水流对底板的破坏，凹凸不平的堆石层也抵消了水流大部分的冲击力。增加了消力池的使用年限和维修年限，施工也方便简单。下游设置了一个堰型的椭圆堰顶消力坎，使水流形态更加平整顺滑，进一步的消能，减少下游防冲措施的破坏和下游河床的侵蚀程度，使得消力池更加经济与简单。

技术特征：

1.一种消力池结构，其特征在于，包括消力池(1)，所述消力池(1)与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎(6)相连，所述消力池(1)的底板上设有堆石层(2)，所述消力池(1)的底板包括位于下方的垫层(4)以及位于上方的钢筋混凝土层(3)，所述消力池(1)的末端设置椭圆堰型消力坎(5)。

2.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述堆石层(2)整体凹凸不平，且水流冲击位置高于其他部位。

3.根据权利要求1或2所述的消力池结构，其特征在于：所述堆石层(2)采用与混凝土面板堆石坝的主堆石区相同的石料，堆石层(2)平均高1m。

4.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)的高度不大于挑流鼻坎(6)的高度，采用混凝土浇筑。

5.根据权利要求1或4所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)迎水面为矩形面，过水面为椭圆面，所述迎水面与消力池(1)的末端相连。

6.根据权利要求5所述的消力池结构，其特征在于：所述椭圆堰型消力坎(5)与消力池(1)的底板整体浇筑。

7.根据权利要求1所述的消力池结构，其特征在于：所述钢筋混凝土层(3)厚度为垫层(4)的1/3。

8.根据权利要求1或7所述的消力池结构，其特征在于：所述垫层(4)采用c20埋石混凝土，埋石率为20％，所述钢筋混凝土层(3)采用c30抗冲刷二期混凝土。

技术总结
本技术涉及水利水电工程领域，具体为一种消力池结构。本技术包括消力池，所述消力池与泄水建筑物出口端的挑流鼻坎相连，所述消力池的底板上设有堆石层，所述消力池的底板包括位于下方的垫层以及位于上方的钢筋混凝土层，所述消力池的末端设置椭圆堰型消力坎。堆石层级配安照面板堆石坝主堆石区布置，用来抵抗下泄洪水的冲击力，同时以此模拟自然河床形态，增加底板抗冲刷能力，增长了消力池的使用年限。消力坎设置为椭圆堰型结构，使通过护坦的水流的形态更加平顺稳定，保护了下游的防冲措施，减少水流对下游河床的侵蚀与冲刷。该消力池的结构简单、施工可采取大型机械施工，减少人力资源，降低了工程造价。

技术研发人员：陈现帆,张国辉,严状,郑昊,魏雄,倪新兰,杨振东,顾艳霜,谢金东
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：20230403
技术公布日：2024/2/25