鏤空底板收縮式消能方法及消能工的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鏤空底板收縮式消能方法，采用收縮式消能工挑流，其特征是將收縮式消能工的底板設(shè)置成鏤空底板，即只在消能工前段設(shè)置底板，在消能工余段不設(shè)置底板，使未設(shè)置底板的部分水體的下緣也與大氣相通，有自由水面。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的消能工體形。本發(fā)明通過對(duì)傳統(tǒng)收縮式消能工底板的改進(jìn)，形成具有鏤空底板的收縮式消能工，使未設(shè)置底板的部分其水體下緣能與大氣相通，達(dá)到了既提高消能率又削弱霧化的目的。
【專利說明】鏤空底板收縮式消能方法及消能工
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程泄洪消能領(lǐng)域，涉及一種泄洪消能方法及消能工。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電樞紐中，挑流消能應(yīng)用十分普遍，當(dāng)壩高泄量大時(shí)，挑流消能的消能效果好，布置亦簡(jiǎn)單，也可節(jié)省投資。然而，當(dāng)高壩大流量泄洪的泄洪功率越來越大時(shí)，為減小下游護(hù)坦或消力塘沖擊壓力，往往采用收縮式消能工。傳統(tǒng)的收縮式消能工鼻坎一般由底板I和兩側(cè)邊墩2組成，形成非收縮段LI和收縮段L，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。收縮式消能工借助邊墩側(cè)壁的收縮，迫使水流變形，增強(qiáng)紊動(dòng)和摻氣，形成豎向向上和縱向拉長(zhǎng)擴(kuò)散的挑流流態(tài)，分散水舌入水面積，減小單位面積的入水能量，減輕對(duì)下游河床的沖刷，但也隨之加劇了泄洪霧化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有缺陷，提供一種消能效果好同時(shí)能削弱泄洪霧化的消能方法及相應(yīng)的消能工。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，
本發(fā)明的消能方法采用如下技術(shù)方案:
一種鏤空底板收縮式消能方法，采用收縮式消能工挑流，其特征是將收縮式消能工的底板設(shè)置成鏤空底板，即只在消能工前段設(shè)置底板，在消能工余段不設(shè)置底板，使消能工未設(shè)置底板部分的水體其下緣也與大氣相通，有自由水面。
[0005]本發(fā)明的消能工采用如下技術(shù)方案:
一種鏤空底板收縮式消能工，由底板和兩側(cè)邊墩組成，具有相互連接的非收縮段和收縮段，其特征是所述底板起始于消能工非收縮段起點(diǎn)，終止于非收縮段終點(diǎn)或非收縮段起點(diǎn)和非收縮段終點(diǎn)之間，消能工收縮段全段不設(shè)置底板，消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段。
[0006]一種鏤空底板收縮式消能工，由底板和兩側(cè)邊墩組成,具有相互連接的非收縮段和收縮段，其特征在于所述底板起始于消能工非收縮段起點(diǎn)，終止于收縮段起點(diǎn)和收縮段終點(diǎn)之間，消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段。
[0007]本發(fā)明通過對(duì)傳統(tǒng)收縮式消能工底板設(shè)置的改進(jìn)，在消能工前段保留底板設(shè)置，在消能工余段不設(shè)置底板，形成具有鏤空底板的收縮式消能工，使未設(shè)置底板的部分其水體下緣能與大氣相通，有自由水面，達(dá)到了既提高消能率又削弱霧化的目的。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、提聞了消能率；
2、兩邊墩水壓力不會(huì)因收縮出現(xiàn)大面積高壓區(qū)，因此邊墩受側(cè)向推力不大，更耐用；
3、水舌在縱向拉形很長(zhǎng)，但水冠不高，其形狀不像雞冠高聳，而像掃帚低垂拉伸，減小了對(duì)下游水墊塘底板的沖擊力； 4、消能工孔內(nèi)流態(tài)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生水翅；
5、削弱泄洪霧化，水舌空中消能霧化雨強(qiáng)小，雨區(qū)范圍高程低，縮小了霧化災(zāi)害防治
區(qū)；
6、僅通過對(duì)底板的改動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為傳統(tǒng)收縮式消能工結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0010]圖2為傳統(tǒng)收縮式消能工結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0011]圖3為實(shí)施例一使用的收縮式消能工的A-A剖視圖。
[0012]圖4為實(shí)施例一使用的收縮式消能工的B-B剖視圖。
[0013]圖5為實(shí)施例一使用的收縮式消能工的C-C剖視圖。
[0014]圖6為實(shí)施例一的挑流水舌水面線示意圖。
[0015]圖7為實(shí)施例二使用的收縮式消能工的A-A剖視圖。
[0016]圖8為實(shí)施例二使用的收縮式消能工的B-B剖視圖。
[0017]圖9為實(shí)施例二使用的收縮式消能工的C-C剖視圖。
[0018]圖10為實(shí)施例二的挑流水舌水面線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例一
一種鏤空底板收縮式消能方法，采用收縮式消能工挑流，收縮式消能工的底板設(shè)置成鏤空底板。如圖3-圖5所示為鏤空底板收縮式消能工的結(jié)構(gòu)，其由底板I和兩側(cè)邊墩2組成，具有相互連接的非收縮段LI和收縮段L。底板I起始于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)(以消能工與弧形門3的連接點(diǎn)為非收縮段LI的起點(diǎn)，弧形門3示意連接大壩泄洪口和消能工的閘門)，終止于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)和非收縮段LI的終點(diǎn)之間，即在收縮式消能工前段設(shè)置有底板，在消能工余段不設(shè)置底板。這里的消能工前段指起始于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)，終止于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)和非收縮段LI的終點(diǎn)之間的一段，消能工余段指除上述消能工前段之外的消能工部分。消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段L2。這樣，位于鏤空段L2的水體上下緣均能與大氣相通，有自由水面。
[0020]圖6所示為采用實(shí)施例一的方法形成的挑流水舌水面線示意圖，水舌下緣起始于鏤空段L2的起點(diǎn)，沒有底板與之接觸。圖中鏤空段底部所示傾斜的影陰線并不表示底板，而是結(jié)構(gòu)受力所需所畫示意線，表示受力的其他結(jié)構(gòu)，但是水舌下緣不與之接觸。由圖6可見，由于鏤空段無底板，水舌下緣形成低垂拉伸，水舌在縱向拉形很長(zhǎng)，但水冠不高，即減小了對(duì)下游水墊塘底板的沖擊力，又減小了水舌空中消能霧化雨強(qiáng)，雨區(qū)范圍高程低，削弱了霧化現(xiàn)象。
[0021]實(shí)施例二
一種鏤空底板收縮式消能方法，采用收縮式消能工挑流，收縮式消能工的底板設(shè)置成鏤空底板。如圖7-圖9所示為鏤空底板收縮式消能工的結(jié)構(gòu)，其由底板I和兩側(cè)邊墩2組成，具有相互連接的非收縮段LI和收縮段L。底板I起始于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)(以消能工與弧形門3的連接點(diǎn)為消能工非收縮段LI的起點(diǎn)，弧形門3示意連接大壩泄洪口和消能工的閘門)，終止于消能工收縮段L的起點(diǎn)和收縮段L的終點(diǎn)之間，即在消能工前段設(shè)置底板，在消能工的余段不設(shè)置底板。這里的消能工前段指起始于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)，終止于消能工收縮段L的起點(diǎn)和收縮段L的終點(diǎn)之間的一段，消能工余段指除上述消能工前段之外的消能工部分。消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段L2。這樣，位于鏤空段L2的水體上下緣均能與大氣相通，有自由水面。形成的挑流水舌水面線如圖10所示，同樣，水舌下緣形成低垂拉伸，水舌在縱向拉形很長(zhǎng)，但水冠不高，即減小了對(duì)下游水墊塘底板的沖擊力，又減小了水舌空中消能霧化雨強(qiáng)，雨區(qū)范圍高程低，削弱了霧化現(xiàn)象。
[0022] 實(shí)施例三
本實(shí)施例的鏤空底板收縮式消能工的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)大致相同，唯一的區(qū)別在于底板I起始于消能工非收縮段LI的起點(diǎn)，終止于消能工非收縮段LI的終點(diǎn)，即消能工非收縮段LI的全段設(shè)有底板，消能工收縮段L的全段不設(shè)底板，消能工收縮段L即鏤空段L2。
【權(quán)利要求】
1.一種鏤空底板收縮式消能方法，采用收縮式消能工挑流，其特征是將收縮式消能工的底板設(shè)置成鏤空底板，即只在消能工前段設(shè)置底板，在消能工余段不設(shè)置底板，使消能工未設(shè)置底板部分的水體其下緣也與大氣相通，有自由水面。
2.如權(quán)利要求1所述的鏤空底板收縮式消能方法，其特征在于所述消能工前段指消能工的非收縮段。
3.如權(quán)利要求1所述的鏤空底板收縮式消能方法，其特征在于所述消能工前段指起始于消能工非收縮段起點(diǎn)終止于收縮段起點(diǎn)和收縮段終點(diǎn)之間的一段。
4.如權(quán)利要求1所述的鏤空底板收縮式消能方法，其特征在于所述消能工前段指起始于消能工非收縮段起點(diǎn)終止于非收縮段起點(diǎn)和非收縮段終點(diǎn)之間的一段。
5.一種鏤空底板收縮式消能工，由底板和兩側(cè)邊墩組成，具有相互連接的非收縮段和收縮段，其特征是所述底板起始于消能工非收縮段起點(diǎn)，終止于非收縮段終點(diǎn)或非收縮段起點(diǎn)和非收縮段終點(diǎn)之間，消能工收縮段全段不設(shè)置底板，消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段。
6.一種鏤空底板收縮式消能工，由底板和兩側(cè)邊墩組成，具有相互連接的非收縮段和收縮段，其特征在于所述底板起始于消能工非收縮段起點(diǎn)，終止于收縮段起點(diǎn)和收縮段終點(diǎn)之間，消能工未設(shè)置底板的部分形成水體下緣與大氣相通的鏤空段。
【文檔編號(hào)】E02B8/06GK103835270SQ201410097655
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】周輝, 吳時(shí)強(qiáng), 吳修鋒, 周杰, 戴江玉, 樊新建, 王芳芳 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院