一种溢流消能流道的制作方法

本发明具体涉及水利水电工程，尤其涉及一种溢流消能流道。

背景技术：

1、近几十年来，国内水利水电建设迅速发展，下游的消能防冲建筑物是影响水电枢纽工程安全运行的重要部位之一，因此泄洪消能是非常突出的关键技术问题，目前主要采用的挑流消能、底流消能、面流消能，在泄水建筑物出口部分的水流流速高，动能大，会对下游河床、岸坡造成较为严重的冲刷破坏，危及下游建筑物安全。

2、现有技术中，公开号为：“cn105821814a”的专利文献，公开了一种深槽式不积水挑坎，包括深槽、反弧挑坎和前段泄槽；深槽是同前段泄槽同水平高度或向下倾斜的深槽；所述反弧挑坎是半径为r的上翘曲面；所述深槽和反弧挑坎段的内侧和外侧均竖立有侧墙，并且深槽外侧竖立的侧墙长度l1等于反弧挑坎外侧竖立的侧墙长度l2；深槽和反弧挑坎段的起点都在ab断面处，深槽的起始宽度和末端宽度分别为a1和a2，反弧挑坎的起始宽度和末端宽度分别为b1和b2。采用该专利技术方案，通过设置挑坎改善了小流量泄流时的消能效果，当泄流流量较大时，由于水流动能不足，无法保证水流在深槽部位的水舌完全起挑，会导致部分水流沿着内侧边坡下泄，对挑坎基础、边坡及下游造成冲刷破坏，此外，不对称的挑射水流在消能工段反弧与深槽的落差处容易产生空化空蚀问题，不利于挑坎的结构稳定。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种溢流消能流道。

2、本发明是通过如下技术方案予以实现的。

3、本发明提供了一种溢流消能流道，包括溢流道，所述溢流道包括溢流面，所述溢流面上设有第一挑坎，所述第一挑坎的表面设有集中掺气槽，所述集中掺气槽的底面设有第二挑坎，所述第一挑坎的高程大于所述第二挑坎的高程。

4、所述溢流面与第一挑坎表面的连接处彼此相切。

5、所述溢流面为弧形表面。

6、所述第一挑坎的表面为弧形表面。

7、所述集中掺气槽的底面包括跌水面和扩散面，跌水面连接于所述第一挑坎的表面与扩散面之间，扩散面与所述第二挑坎的表面相连。

8、所述跌水面为竖直平面。

9、所述扩散面是倾斜平面且其与所述跌水面之间的交角大于零。

10、所述第二挑坎的高度不小于所述集中掺气槽深度的三分之一。

11、所述第二挑坎的左右两侧还分别设有分流掺气槽。

12、所述溢流道还包括闸墩，闸墩设置于所述溢流面的左右两侧。

13、本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，当泄放大流量水流时，水流沿溢流面下泄，到达第一挑坎，其中一部分水流经过第一挑坎直接挑出，而另一部分水流则沿着集中掺气槽下泄，使得水流挑出的同时被纵向拉伸，水流在纵向拉伸的同时又掺入大量空气，消除挑流水流能量，同时水流经掺气槽也能掺入大量空气，更大限度的地消除能量，减小挑射水流对下游的破坏。当闸门局部打开泄放小流量水流时，水流无法沿着第一挑坎起挑，将沿集中掺气槽直接下泄，此时水流则先是经过掺气槽扩散后再经第二挑坎收缩起挑消能，避免水流冲砸坝脚，极大保障建筑物整体安全。

技术特征：

1.一种溢流消能流道，其特征在于：包括溢流道(1)，所述溢流道(1)包括溢流面(2)，所述溢流面(2)上设有第一挑坎(3)，所述第一挑坎(3)的表面设有集中掺气槽(4)，所述集中掺气槽(4)的底面设有第二挑坎(5)，所述第一挑坎(3)的高程大于所述第二挑坎(5)的高程。

2.如权利要求1所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述溢流面(2)与第一挑坎(3)表面的连接处彼此相切。

3.如权利要求2所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述溢流面(2)为弧形表面。

4.如权利要求2所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述第一挑坎(3)的表面为弧形表面。

5.如权利要求1所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述集中掺气槽(4)的底面包括跌水面(6)和扩散面(7)，跌水面(6)连接于所述第一挑坎(3)的表面与扩散面(7)之间，扩散面(7)与所述第二挑坎(5)的表面相连。

6.如权利要求5所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述跌水面(6)为竖直平面。

7.如权利要求5所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述扩散面(7)是倾斜平面且其与所述跌水面(6)之间的交角大于零。

8.如权利要求1所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述第二挑坎(5)的高度不小于所述集中掺气槽(4)深度的三分之一。

9.如权利要求1或5或8所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述第二挑坎(5)的左右两侧还分别设有分流掺气槽(8)。

10.如权利要求1所述一种溢流消能流道，其特征在于：所述溢流道(1)还包括闸墩(9)，闸墩(9)设置于所述溢流面(2)的左右两侧。

技术总结
本发明公开了一种溢流消能流道，包括溢流道，溢流道包括溢流面，溢流面上设有第一挑坎，第一挑坎的表面设有集中掺气槽，集中掺气槽的底面设有第二挑坎，第一挑坎的高程大于第二挑坎的高程。采用本发明的技术方案，当大流量水流沿着溢流面下泄时，一部分水流经过第一挑坎直接挑出，而另一部分水流则沿着集中掺气槽下泄，使得水流挑出的同时被纵向拉伸，水流在纵向拉伸的同时又掺入大量空气，消除挑流水流能量，同时水流经掺气槽也能掺入大量空气，更大限度的地消除能量，减小挑射水流对下游的破坏。当闸门局部打开泄放小流量水流时，水流仍然能够先经过掺气槽扩散后再经第二挑坎收缩起挑消能，避免水流冲砸坝脚，极大保障建筑物整体安全。

技术研发人员：邱焕峰,郑雪玉,程瑞林,郝鹏,孔宇田
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10