重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构的制作方法

本技术涉及混凝土重力坝工程，具体涉及重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构。

背景技术：

1、表孔溢洪道的泄流能力收到泄洪时堰顶水深和过流宽度控制。堰顶水深与坝顶超高相关，而堰顶过流宽度则受下游泄洪通道和坝体整体结构布置限制。对于泄流要求较大的混凝土重力坝工程，在下游泄洪宽度受限的条件下为了降低洪水雍高，可以通过降低堰顶高程，增大下泄能力的方式解决。或者在泄槽段通过缩窄泄槽宽度，减小出口行洪断面。第一种解决方案存在两个问题：一是闸门挡水压力与挡水水头的平方成正比，水头的增大导致闸门挡水的压力急剧增大，当水头达到一定程度后可能带来闸门的技术问题；二是与部分工程希望表孔采用不带闸门控制的自由溢流的需求矛盾。第二种解决方案，泄槽需要一定的长度来进行宽度渐变，以保证泄槽内水流的流量不至于对泄槽造成不利的影响。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构。本实用新型在不改变坝顶泄槽宽度的前提下有效增大过流能力；既可以满足自由溢流的条件下，有效降低水位雍高，又可满足减小下游泄洪消能结构横向宽度，降低对下游两岸自然边坡的影响。

2、为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

3、重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：包括相连接的挡水坝段和泄洪坝段，泄洪坝段的上游部分设置三面过流的矩形漏斗堰，矩形漏斗堰为平面上布置在大坝整体结构上游侧的突出结构，矩形漏斗堰向下游方向依次连接泄槽和挑流鼻坎，矩形漏斗堰的顶部高程低于挡水坝段坝顶高程。

4、进一步的：所述矩形漏斗堰分包括堰体，堰体在底部设置底板，堰体的下方设置多道支撑墙体，支撑墙体的顶部与基础面连接，相邻两道支撑墙体之间通过横向连接板连接，所述支撑墙体和横向连接板均与泄洪坝段上游坝面连接。

5、进一步的：所述泄洪坝段上具有溢洪道控制段，根据调洪计算分析成果，确定溢洪道控制段泄洪宽度l1，矩形漏斗堰泄洪的设计宽度为l2＝l1/α，其中，α为堰体结构导致的泄流能力影响系数，小于1.0。

6、进一步的：所述矩形漏斗堰采用wes堰，根据地形地质条件、重力坝坝体总体布置，确定泄槽宽度b、堰体的横向长度l3和堰体的纵向长度l4以及矩形漏斗堰的堰体起始高度h；堰体的横向长度l3+2倍的堰体的纵向长度l4＝矩形漏斗堰的设计宽度l2。

7、进一步的：所述底板的上表面采用1:20～1:10的纵坡与泄槽连接，泄槽与底板交接部位采用抛物线曲线过渡或者圆弧曲线过渡。

8、进一步的：所述泄槽的两侧设置泄槽边墙，所述挡水坝段坝顶采用圆弧与泄槽边墙之间衔接过渡。

9、进一步的：所述挡水坝段采用三角形断面，挡水坝段的混凝土结构分为挡水坝段坝体上游防渗层混凝土、挡水坝段坝体基础混凝土、挡水坝段坝体混凝土；所述挡水坝段坝体基础混凝土与基础面连接。

10、进一步的：所述泄洪坝段混凝土结构分为泄洪坝段坝体上游防渗层混凝土、泄洪坝段坝体基础混凝土、泄洪坝段坝体混凝土、泄洪坝段泄槽抗冲磨混凝土，泄洪坝段泄槽抗冲磨混凝土处于泄槽的下方；所述泄洪坝段坝体基础混凝土与基础面连接。

11、进一步的：所述堰体、底板、泄槽边墙、泄槽、支撑墙体、横向连接板均设置结构钢筋。

12、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

13、本实用新型在不增大泄槽宽度的条件下，通过矩形漏斗堰有效增大控制端的泄洪宽度，增加泄流能力。具有以下两大优势：1、提高自由溢流的表孔溢洪道的泄流能力，减小泄槽宽度，提高泄槽的泄流效率，可以解决下游行洪宽度狭窄的问题或者因其他特殊原因导致坝体部分泄洪坝段布置范围受限的问题。2、通过矩形漏斗堰增加泄流能力，可以减小泄洪坝段的体型，降低泄洪坝段的大体积混凝土工程量。

技术特征：

1.重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：包括相连接的挡水坝段和泄洪坝段，泄洪坝段的上游部分设置三面过流的矩形漏斗堰，矩形漏斗堰为平面上布置在大坝整体结构上游侧的突出结构，矩形漏斗堰向下游方向依次连接泄槽和挑流鼻坎，矩形漏斗堰的顶部高程低于挡水坝段坝顶高程。

2.根据权利要求1所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述矩形漏斗堰分包括堰体，堰体在底部设置底板，堰体的下方设置多道支撑墙体，支撑墙体的顶部与基础面连接，相邻两道支撑墙体之间通过横向连接板连接，所述支撑墙体和横向连接板均与泄洪坝段上游坝面连接。

3.根据权利要求1所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述泄洪坝段上具有溢洪道控制段，根据调洪计算分析成果，确定溢洪道控制段泄洪宽度l1，矩形漏斗堰泄洪的设计宽度为l2＝l1/α，其中，α为堰体结构导致的泄流能力影响系数，小于1.0。

4.根据权利要求3所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述矩形漏斗堰采用wes堰，根据地形地质条件、重力坝坝体总体布置，确定泄槽宽度b、堰体的横向长度l3和堰体的纵向长度l4以及矩形漏斗堰的堰体起始高度h；堰体的横向长度l3+2倍的堰体的纵向长度l4＝矩形漏斗堰的设计宽度l2。

5.根据权利要求2所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述底板的上表面采用1:20～1:10的纵坡与泄槽连接，泄槽与底板交接部位采用抛物线曲线过渡或者圆弧曲线过渡。

6.根据权利要求2所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述泄槽的两侧设置泄槽边墙，所述挡水坝段坝顶采用圆弧与泄槽边墙之间衔接过渡。

7.根据权利要求1所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述挡水坝段采用三角形断面，挡水坝段的混凝土结构分为挡水坝段坝体上游防渗层混凝土、挡水坝段坝体基础混凝土、挡水坝段坝体混凝土；所述挡水坝段坝体基础混凝土与基础面连接。

8.根据权利要求1所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述泄洪坝段混凝土结构分为泄洪坝段坝体上游防渗层混凝土、泄洪坝段坝体基础混凝土、泄洪坝段坝体混凝土、泄洪坝段泄槽抗冲磨混凝土，泄洪坝段泄槽抗冲磨混凝土处于泄槽的下方；所述泄洪坝段坝体基础混凝土与基础面连接。

9.根据权利要求6所述的重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，其特征在于：所述堰体、底板、泄槽边墙、泄槽、支撑墙体、横向连接板均设置结构钢筋。

技术总结
本技术提供了重力坝矩形漏斗堰表孔溢洪道结构，包括相连接的挡水坝段和泄洪坝段，泄洪坝段的上游部分设置三面过流的矩形漏斗堰，矩形漏斗堰为平面上布置在大坝整体结构上游侧的突出结构，矩形漏斗堰向下游方向依次连接泄槽和挑流鼻坎，矩形漏斗堰的顶部高程低于挡水坝段坝顶高程。本技术在不改变坝顶泄槽宽度的前提下有效增大过流能力；既可以满足自由溢流的条件下，有效降低水位雍高，又可满足减小下游泄洪消能结构横向宽度，降低对下游两岸自然边坡的影响。

技术研发人员：朱安龙,张萍
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230407
技术公布日：2024/1/15