一種消力池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種消力池，旨在提供一種消能效果好，工程造價低的消力池。它包括尾坎，所述尾坎的中部設(shè)置缺口，使尾坎形成凹字形；所述缺口的長度為尾坎長度的1/2～2/3，所述缺口底部的高度為尾坎高度的0～1/2。本發(fā)明對流量的分散具有較為顯著的效果，可適應(yīng)較大范圍的流量的變化，能夠節(jié)省工程量，是一種新型的消能工體型。
【專利說明】一種消力池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利水電工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種泄水建筑的新型消能工體型消力池。

【背景技術(shù)】
[0002]消力池是促使泄水建筑物下泄水流在下游產(chǎn)生底流式水躍的消能設(shè)施。通過水躍，將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚?，以消除動能的消能方式。一般可將下泄水流的動能消?0%?70%，并可縮短護坦長度，是一種有效而經(jīng)濟的消能設(shè)施。它具有流態(tài)穩(wěn)定，消能效果較好，對地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強，尾水波動小等優(yōu)點。然而現(xiàn)有消力池的建設(shè)存在土石方開挖量和混凝土方量較大，工程造價較高的不足。另外，上游水位到躍首斷面的落差大，故該處流速高，當(dāng)弗勞德數(shù)Fr較低時，消散的動能少，余能多，而余能主要就是躍后水深表達的位能。因此，如何將消力池中的消能負荷轉(zhuǎn)移到下游河道并減小對左右岸坡的沖刷，在減少土石開挖量、降低工程造價的同時對解決余能所帶來的躍后水深較大的問題具有重要的理論價值和與工程意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種消能效果好，工程造價低的消力池。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明消力池只在消力池尾部左、右兩側(cè)設(shè)置適當(dāng)高度的消力池尾坎，消力池尾部主流所在的中間部分不設(shè)尾坎，只設(shè)置適當(dāng)高度的小坎。其水力學(xué)特點為:對出池水流因勢利導(dǎo)，讓主流直接出池，主流對下游河床中部進行沖刷，形成的沖坑無形中增加了消力池的長度，使下泄水體能量在消力池及下游河道沖坑內(nèi)消剎，同時左右兩側(cè)的尾坎將水流挑至表面，這樣使兩岸邊坡得到了很好的保護。消力池尾部主流所在的中間部分設(shè)置的小坎使該部位出池水流底部的主流挑起，減小了對動定交界部位的沖刷，增強了消力池尾坎后的穩(wěn)定性，節(jié)約了工程投資。
[0005]具體技術(shù)方案如下:
一種消力池，包括尾坎，所述尾坎的中部設(shè)置缺口，使尾坎形成凹字形；所述缺口的長度為尾坎長度的1/2?2/3，所述缺口底部的高度為尾坎高度的O?1/2。
[0006]優(yōu)選的是，所述缺口的長度為尾坎長度的1/2，所述缺口底部的高度為尾坎高度的O ?1/3。
[0007]優(yōu)選的是，所述缺口位于尾坎中部偏右一側(cè)。
[0008]優(yōu)選的是，所述缺口處的橫截面為梯形。
[0009]優(yōu)選的是，所述缺口處的壁厚小于尾坎的壁厚。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、通用性比較強，基本上適用于下游水位高的所有設(shè)有消力池類型的水電站。
[0011]2、減小了混凝土的工程量，節(jié)約了工程投資，使左右兩岸岸坡得到了很好的保護。
[0012]3、對出池水流因勢利導(dǎo)，讓主流直接出池，主流對下游河床中部進行集中沖刷，形成的沖坑無形中增加了消力池的長度，使下泄水體能量在消力池及下游沖坑內(nèi)消散。
[0013]4、將原本要消力池承擔(dān)的消能負荷分擔(dān)給了下游河床，使消力池、大壩的安全得到了進一步保證。相比之下，無論是中坎消力池、跌坎底流消力池還是寬尾墩等消能工體型都達不到這種消能效果。
[0014]5、消力池尾部主流所在的中間部分設(shè)置缺口形成的小坎使該部位出池主流底部的主流挑起，減小了對動定交界部位的沖刷，增強消力池尾坎后的穩(wěn)定性。
[0015]6、尾坎開設(shè)缺口的消力池對流量的分散具有較為顯著的效果，可適應(yīng)較大范圍的流量的變化，能夠節(jié)省工程量，是一種新型的消能工體型。其與寬尾墩有不同的消能構(gòu)思，后者是提高消力池內(nèi)的消量率，而前者是轉(zhuǎn)移及分散消力池消能負荷，其對降低成本具有顯著意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明的消力池俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的消力池立體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]圖1和圖2所示的消力池，包括尾坎1，所述尾坎I的中部設(shè)置缺口 2，使尾坎I形成凹字形；所述缺口 2的長度為尾坎I長度的1/2?2/3，所述缺口 2底部的高度為尾坎I高度的O?1/2，作為優(yōu)選的是，所述缺口 2的長度為尾坎I長度的1/2，所述缺口 2底部的高度為尾坎I高度的1/3。
[0021]其中，所述缺口 2最好位于尾坎中部偏右一側(cè)，以便使出池底部的主流挑起的同時保護左岸坡。所述缺口 2處的橫截面為梯形，所述缺口 2處的壁厚小于尾坎I的壁厚。
[0022]某試驗水電站上的消力池布置該結(jié)構(gòu)的尾坎:該水電站消力池底板到壩頂高差為61m，消力池深8m，池長80m，消力池底板及出口護坦高程均為292m。在消力池尾部左、右兩邊設(shè)置高8m的消力池尾坎，消力池尾部主流所在的中間部分形成缺口，缺口長度b =36.5m,缺口底部高度2m。
[0023]模型試驗表明缺口式消力池尾坎明顯減小了消力池負荷，躍后水深(沖坑)明顯減小，動定交界部位的沖刷明顯減小，達到了預(yù)期的效果。本發(fā)明將原本要消力池承擔(dān)的消能負荷分擔(dān)給了下游河床，使消力池、大壩的安全得到了進一步保證。其可有效減小混凝土的工程量，節(jié)約工程投資，使左右兩岸岸坡得到了很好的保護。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種消力池，包括尾坎(1)，其特征在于:所述尾坎(I)的中部設(shè)置缺口(2)，使尾坎(I)形成凹字形；所述缺口(2)的長度為尾坎(I)長度的1/2?2/3，所述缺口(2)底部的高度為尾坎(I)高度的O?1/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)的長度為尾坎(I)長度的1/2，所述缺口(2)底部的高度為尾坎(I)高度的O?1/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)位于尾坎中部偏右一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)處的橫截面為梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消力池，其特征在于:所述缺口(2)處的壁厚小于尾坎(I)的壁厚。
【文檔編號】E02B8/06GK104179158SQ201410455036
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】李紅英, 喻建清, 羅永欽, 展辰輝, 張紹春, 栗國忱 申請人:中國電建集團昆明勘測設(shè)計研究院有限公司