一种减小消力池水面波动的闸室分流结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水电站闸室及消力池技术领域，特别是一种减小消力池水面波动的闸室分流结构。
【背景技术】
[0002]低佛氏数消能问题，长期以来一直是工程水力学研究中的一个难题。当消力池的跃前水流佛氏数小于4.5时，消力池的消能率低(消能率低于44%)，同时，水跃段中的高速底流间歇地向水面窜升，造成跃后水面波动大并向下游传播；当仅仅采用消力池消能时，往往消力池的长度较长，工程量较大；近年来，出现的新型消能工如:宽尾墩与消力塘联合消能、掺气分流墩与消力塘联合消能，是解决低佛氏数消能问题的有效途径，但两者均存在相应的水力学问题，如:宽尾墩与掺气分流墩的水舌均摆动较大，一方面造成消力池内压力分布极不均匀，另一方面水翅易冲击下游两岸建筑物。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够减小消力池内水面波动，缩短消力池的长度，提高消能率的闸室分流梁；并且满足体型简单，易于施工，无论是高水位还是低水位，消力池内均能形成稳定的淹没水跃，且具有消力池内水面波动很小，水流掺气充分，下游雾化小、消能率高的特点。
[0004]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，包括闸室以及与闸室墩尾段相连的消力池，所述闸室的内部位于其墩尾段的中部设有闸室分流梁，该闸室分流梁水平贯穿闸室，且所述闸室分流梁由顶板、底板和末端垂直面围合组成，所述顶板和底板的夹角为30度-40度；所述闸室分流梁的末端垂直面与闸室末端垂直面相重合；所述闸室内的顶部位于闸室分流梁上方的位置还设有阻止水流与闸室分流梁顶部接近时形成水翅的防水板。
[0005]上述闸室分流梁的宽度与闸室过流宽度相同。
[0006]上述闸室分流梁的头部位于闸门支铰下游，闸室分流梁的底板端头与闸室底板的垂直距离大于分流梁底板尾端与闸室底板的垂直距离，且分流梁底板端头以及分流梁底板尾端与闸室底板的垂直距离均为工作门孔口高度的0.7-0.9倍。
[0007]上述的消力池的两侧设有边墙，边墙的高度高于消力池的最高水面高程。
[0008]上述消力池的末端有在保证各种工况下消力池内均能形成淹没水跃的尾坎。
[0009]上述闸室分流梁、防水板、消力池以及尾坎均是钢筋混凝土结构。
[0010]上述防水板为左端向下弯折且右端与闸室墩尾段固定连接并向左下方倾斜的板状结构体。
[0011]本实用新型的有益效果:本闸室分流梁由于顶板和底板的夹角为30度-40度，因此能够将闸室水流分为底流及挑流两部分，在消力池中挑流与底流相碰撞之后，消杀了部分水流能量，同时减小了消力池的水面波动，碰撞点后水流流速很快减小为原来的1/3~ I/4左右，并平稳流向下游。
[0012]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的侧视图；
[0014]图2是本实用新型的俯视图；
[0015]图3是本实用新型的下游立视图。
[0016]图中:1、兩室分流梁；2、防水板；3、兩室；4、消力池；5、尾坎；6、顶板；7、底板；8、
末端垂直面；9、边墙。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:
[0018]如图1所示，本实用新型提供了一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，包括闸室3以及与闸室3墩尾段相连的消力池4，所述闸室3的内部位于其墩尾段的中部设有闸室分流梁1，该闸室分流梁I水平贯穿闸室3，且所述闸室分流梁I由顶板6、底板7和末端垂直面8围合组成，所述顶板6和底板7的夹角为30度-40度，因此能够将闸室水流分为底流及挑流两部分，在消力池中挑流与底流相碰撞之后，消杀了部分水流能量，同时减小了消力池的水面波动，碰撞点后水流流速很快减小为原来的1/3~ I /4左右，并平稳流向下游。所述闸室分流梁I的末端垂直面8与闸室末端垂直面相重合；所述闸室3内的顶部位于闸室分流梁I上方的位置还设有阻止水流与闸室分流梁顶部接近时形成水翅的防水板2。
[0019]实施例2:
[0020]在实施例1的基础上，所述闸室分流梁I的宽度与闸室3过流宽度相同。所述闸室分流梁I的头部位于闸门支铰下游，闸室分流梁I的底板7端头与闸室底板的垂直距离大于分流梁底板7尾端与闸室底板的垂直距离，且分流梁底板7端头以及分流梁底板7尾端与闸室底板的垂直距离均为孔口高度的0.7-0.9倍。如图1所示，闸室分流梁I的底板7端头即为闸室分流梁I左端的尖端位置；闸室分流梁I的底板7尾端即为闸室分流梁I的底板7右端头位置。
[0021]如图2所示，所述的消力池4的两侧设有边墙9，边墙9的高度高于消力池4的最高水面高程。所述消力池4的末端有在保证各种工况下消力池4内均能形成淹没水跃的尾坎5。所述闸室分流梁1、防水板2、消力池4以及尾坎5均是钢筋混凝土结构。如图1所示，所述防水板2为左端向下弯折且右端与闸室3墩尾段固定连接并向左下方倾斜的板状结构体。图3是本实用新型的下游立视图。
[0022]本侧闸室分流梁与宽尾墩相比，其水面更平稳，无水翅产生，对消力池底板的冲击压强分布变得均匀，纵横向两个方向压强梯度减小；与掺气分流墩相比，水流挑射高度较小，下游的雾化小，适用范围更广，可用于闸孔出流和堰流；与分流墩及消力墩相比，由于闸室分流梁后自然通气，因而其抗空蚀能力强。
[0023]闸室分流梁的工作原理是:当水流经过闸室分流梁时，水流被分为底流和挑流两部分，在消力池中挑流与底流相碰撞之后，消杀了部分水流能量，同时挑流部分有利于减小消力池的水面波动，碰撞点后水流流速很快减小为原来的1/3~ I /4左右，并平稳流向下游。
[0024]本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，包括闸室(3)以及与闸室(3)墩尾段相连的消力池(4)，其特征在于:所述闸室(3)的内部位于其墩尾段的中部设有闸室分流梁(1)，该闸室分流梁(I)水平贯穿闸室(3)，且所述闸室分流梁(I)由顶板(6)、底板(7)和末端垂直面(8)围合组成，所述顶板(6)和底板(7)的夹角为30度-40度；所述闸室分流梁Cl)的末端垂直面(8)与闸室末端垂直面相重合；所述闸室(3)内的顶部位于闸室分流梁(I)上方的位置还设有阻止水流与闸室分流梁顶部接近时形成水翅的防水板(2)。2.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述闸室分流梁(I)的宽度与闸室(3)过流宽度相同。3.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述闸室分流梁(I)的头部位于闸门支铰下游，闸室分流梁(I)的底板(7)端头与闸室底板的垂直距离大于闸室分流梁底板(7)尾端与闸室底板的垂直距离，且闸室分流梁底板(7)端头以及闸室分流梁底板(7)尾端与闸室底板的垂直距离均为闸室工作门孔口高度的0.7-0.9 倍。4.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述的消力池(4)的两侧设有边墙(9)，边墙(9)的高度高于消力池(4)的最高水面高程。5.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述消力池(4)的末端有在保证各种工况下消力池(4)内均能形成淹没水跃的尾坎(5)。6.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述闸室分流梁(I)、防水板(2)、消力池(4)以及尾坎(5)均是钢筋混凝土结构。7.根据权利要求1所述的一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，其特征在于:所述防水板(2)为左端向下弯折且右端与闸室(3)墩尾段固定连接并向左下方倾斜的板状结构体。
【专利摘要】本实用新型属于水电站闸室及消力池技术领域，具体提供了一种减小消力池水面波动的闸室分流结构，包括闸室以及与闸室墩尾段相连的消力池，闸室的内部位于其墩尾段的中部设有闸室分流梁，该闸室分流梁水平贯穿闸室，且所述闸室分流梁由顶板、底板和末端垂直面围合组成，顶板和底板的夹角为30度-40度；闸室分流梁的末端垂直面与闸室末端垂直面相重合；闸室内的顶部位于闸室分流梁上方的位置还设有阻止水流与闸室分流梁顶部接近时形成水翅的防水板。本实用新型具有体型简单，易于施工，无论是高水位还是低水位，消力池内均能形成稳定的淹没水跃，且具有消力池内水面波动很小，水流掺气充分，下游雾化小、消能率高的特点。
【IPC分类】E02B8/06
【公开号】CN204875719
【申请号】CN201520548492
【发明人】卫勇, 刘少斌, 陈念水, 李玉杰, 刘菁, 赵莹, 朱展博, 张晓莉, 巨江
【申请人】中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月27日