專利名稱：一種狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種河流水閘的消能結構，尤其是狹窄河谷、多泥沙河流水閘的消能結構，適用于水利水電工程。
背景技術：
根據《水閘設計規范》以及已建工程實例，水閘閘下宜采用底流式消能。底流消能是廣泛適用于高、中、低水頭各類泄水建筑物的消能方式。底流消能通常采用消力池+砌石海漫方案、平底長護坦十砌石海漫方案等。模型試驗及現有工程原型觀測結果表明 (I)消力池+砌石海漫方案該方案能將大部分能量集中消散在消力池內，且出閘底流流態已被明顯調整，出池水流均勻，對下游河道沖刷減輕，達到了消能的目的。但對于多泥沙河流，消力池方案由于尾坎的存在，進入池內的粗顆粒泥沙或卵塊石不易隨水流出池，且隨池內水流翻滾，將對消力池混凝土表面產生沖刷磨損。(2)平底長護坦+砌石海漫方案該方案是將過閘水流在護坦段適當擴散水流后平順過渡，水流在護坦末端附近有一水躍(波狀水躍或弱水躍)發生，躍前斷面在護坦上，水躍消散部分能量；此后，下泄水流底部通過與砌石海漫摩擦及撞擊，又消散部分能量；水流通過砌石海漫段后，下切河床形成沖坑，并通過淹沒水躍消散部分能量后，將具有一定表流速的水流送入下游河道。該方案對于寬闊河谷適用性較好，對于狹窄河谷由于水流出室后不能充分擴散，且護坦上水躍僅消散部分能量，護坦末端水體單寬能量仍較高，容易反掏護坦末端基礎，威脅閘室安全。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、施工方便的狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，以提高下泄水流的消能率。本實用新型所采用的技術方案是一種狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，具有閘室，以及平底長護坦、消能塘和砌石海漫三要素，其特征在于閘室底板的下游側依次設置平底長護坦和消能塘，消能塘末端通過小于或等于I :6的斜坡與砌石海漫銜接；所述平底長護坦兩岸設混凝土邊墻，消能塘與砌石海漫兩岸筑有混凝土護坡，混凝土護坡與混凝土邊墻之間經扭面混凝土護坡銜接。所述平底長護坦的上游側通過I :5的斜坡段與閘室底板銜接。在平底長護坦末端設有防沖墻。所述消能塘塘深rem。混凝土護坡與扭面混凝土護坡下部設護坡墻趾。本實用新型的有益效果是1、本實用新型將水閘底流消能中常用的消力池+砌石海漫方案與平底長護坦+砌石海漫方案結合起來，整合兩方案的優點，對消力池結構進行改進，形成消能塘，下泄水流消能率大大提高，減輕了對下游河道河床及邊坡的沖刷；2、由于本實用新型中消能工的設置，避免了對平底長護坦末端基礎的反淘刷，甚至可以取消護坦末端防沖墻，同時也可以減少砌石海漫末端河道護坡長度，降低工程造價；3、本實用新型中消能塘末端設緩坡，保證進入塘內的粗顆粒泥沙或卵塊石隨水流出塘，減少粗顆粒泥沙或卵塊石對消能塘混凝土表面的沖刷磨損。
圖I為本實用新型的平面布置圖。圖2為本實用新型的剖面圖。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，本實施例為一種狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，該結構結合了水閘底流消能中常用的消力池+砌石海漫方案與平底長護坦+砌石海漫方案，對消力池結構進行改進形成消能塘，最終形成平底長護坦+消能塘+砌石海漫方案。本例中包括閘室1，以及依次設置于閘室I底板下游的平底長護坦2、消能塘3和砌石海漫4。在平底長護坦2兩側筑有豎直的混凝土邊墻6，消能塘3與砌石海漫4的兩岸設混凝土護坡7，混凝土護坡7與混凝土邊墻6經扭面混凝土護坡8銜接，混凝土護坡7與扭面混凝土護坡8下部設護坡墻趾9。平底長護坦2的末端設置有防沖墻5，該防沖墻可根據工程實際需要設置。本實施例的結構特征及在消能過程中所起的作用具體如下a、平底長護坦2。平底長護坦2為鋼筋混凝土底板結構，上游采用I :5斜坡段與閘室I底板銜接，出閘水流在護坦末端附近有一水躍(波狀水躍或弱水躍)發生，躍前斷面在護坦上，水躍消散部分能量；b、消能塘3。本實施例中消能塘3為鋼筋混凝土結構，塘深以rem為宜，可通過模型試驗確定。消能塘3前端為I :0. 5的斜坡,兩邊坡度為I :1，消能塘3末端設不大于I :6的斜坡與砌石海漫4銜接。水流經過平底長護坦2到達消能塘3后，與塘內水體相互作用消散大部分能量。消能塘3末端設緩坡保證進入塘內的粗顆粒泥沙或卵塊石隨水流出塘；C、砌石海漫4。砌石海漫4為具有一定粒徑的大塊石結構，流出消能塘3的水流能量已大部分被消散，通過與砌石海漫4摩擦及撞擊，又消散一部分能量。通過本實施例中消能工的設置，水閘下泄水流絕大部分能量已被消散，水流平順導入下游河道，對下游河道河床及邊坡危害大大減輕。
權利要求1.ー種狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，具有閘室(1)，以及平底長護坦(2)、消能塘(3)和砌石海漫(4)三要素，其特征在于閘室(I)底板的下游側依次設置平底長護坦(2)和消能塘(3)，消能塘(3)末端通過小于或等于坡度I :6的斜坡與砌石海漫(4)銜接；所述平底長護坦(2)兩岸設混凝土邊墻(6)，消能塘(3)與砌石海漫(4)兩岸筑有混凝土護坡(7)，混凝土護坡(7)與混凝土邊墻(6)之間經扭面混凝土護坡(8)銜接。
2.根據權利要求I所述的狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，其特征在于所述平底長護坦(2)的上游側通過坡度I :5的斜坡段與閘室(I)底板銜接。
3.根據權利要求2所述的狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，其特征在于在平底長護坦(2 )末端設有防沖墻(5 )。
4.根據權利要求I所述的狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，其特征在于所述消能塘(3 )塘深4 6m。
5.根據權利要求I所述的狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，其特征在于混凝土護坡(7)與扭面混凝土護坡(8)下部設護坡墻趾(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種狹窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構。本實用新型的目的是提供一種結構簡單、施工方便的窄河谷、多泥沙河流水閘的消能結構，以提高下泄水流的消能率。本實用新型的技術方案是一種窄河谷、多泥沙河流水閘新型消能結構，具有閘室，以及平底長護坦、消能塘和砌石海漫三要素，其特征在于閘室底板的下游側依次設置平底長護坦和消能塘，消能塘末端通過小于或等于16的斜坡與砌石海漫銜接；所述平底長護坦兩岸設混凝土邊墻，消能塘與砌石海漫兩岸筑有混凝土護坡，混凝土護坡與混凝土邊墻之間經扭面混凝土護坡銜接。本實用新型適用于水利水電工程。
文檔編號E02B8/06GK202543870SQ20122005564
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者丁玉財, 史彬, 符曉 申請人:中國水電顧問集團華東勘測設計研究院