一种连续导流消能式溢洪道、弧形消力墩及消能单元的制作方法

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体为流道泄洪消能，特别涉及一种连续导流消能式溢洪道、弧形消力墩及消能单元。

背景技术：

为了宣泄水库多余的水量，防止洪水漫坝失事，确保工程安全，以及满足放空水库和防洪调节等要求，在水利枢纽中一般都设有溢洪道。然而现有的溢洪道大多仅考虑如何快速泄洪和大量泄洪，很少考虑到水流对下游岸坡的冲刷。当遇到下游河床基础条件不好的场地时(如覆盖层厚、岩石条件差、河床狭窄或者下游河道布置有其他重要建筑需要远离消能防冲区域等)，两岸边坡稳定的地形条件可能会因泄洪带来的冲击而产生危险。因此需要一种消能效果好的溢洪道。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一一种连续导流消能式溢洪道、弧形消力墩及消能单元，通过让水流在溢洪道内互相冲击消能从而有效解决高流速水流经挑流后造成对下游河岸冲刷的问题。

本实用新型包括如下技术方案：一种连续导流消能式溢洪道，包括弧形消力墩、弧形导流隔墙、边墙以及底板，所述弧形消力墩、弧形导流隔墙、边墙以及底板整体浇筑；所述弧形消力墩和弧形导流隔墙均为垂直水流方向为弧形；所述弧形消力墩位于溢洪道的中心线上，弧形消力墩的墩身设有导流孔；所述弧形导流隔墙对称布置于弧形消力墩下游两侧。

优选的，所述导流孔的截面为圆形，且导流孔的流道为弧形；所述导流孔数量为多个时，导流孔的流道中心线交汇于一点。

优选的，所述弧形消力墩的弧形扩散角为120度，所述导流孔对称设置在墩身上。

优选的，一组对称设置的弧形导流隔墙的左右两侧弧面交点和弧形消力墩导流孔流道中心线交点相交。

优选的，所述弧形导流隔墙的高度为边墙高度的1/3～2/3；一组弧形导流隔墙中间缺口宽度不小于泄洪道宽度的1/5。

优选的，所述弧形消力墩的高度为边墙高度的1/3～2/3。

优选的，所述底板采用光滑平面。

一种弧形消力墩，所述弧形消力墩垂直水流方向为弧形；所述弧形消力墩的墩身设有导流孔；所述导流孔的截面为圆形，且导流孔的流道为弧形；所述导流孔数量为多个时，导流孔的流道中心线交汇于一点。

优选的，所述弧形扩散角为120度，所述导流孔对称设置在墩身上。

一种消能单元，包括弧形消力墩和一组弧形导流隔墙，所述弧形消力墩和弧形导流隔墙均为垂直水流方向为弧形；所述弧形导流隔墙对称布置于弧形消力墩下游两侧。

优选的，所述弧形消力墩的墩身设有导流孔；所述导流孔的截面为圆形，且导流孔的流道为弧形；所述导流孔数量为多个时对称设置在墩身上，导流孔的流道中心线交汇于一点。

优选的，所述弧形导流隔墙的左右两侧弧面交点和弧形消力墩导流孔流道中心线交点相交。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型结构简单，造价低，其消能区段数可根据水流条件自行调节增加或者减少。

2、本实用新型采用弧形消力墩阻流消能，其迎水面的弧线造型可使水流向两侧上游方向分流并与正常下泄水流碰撞消能，且通过导流孔的水流交汇于一点后对冲消能；此外弧形消力墩的空心结构能够节省材料。

3、本实用新型采用弧形导流隔墙与弧形消力墩的配套使用，两侧对称的弧形导流隔墙引导水流与来自弧形消力墩的水流发生集中对冲消能，使流体的流向重新趋于统一，改善水流条件。

4、本实用新型将水流能量消散于泄槽中，可减小水流对下游岸坡的冲刷、减小冲坑深度和减少泄洪雾化，保证了下游河床及两岸安全，降低施工难度和工程量，适合在水利工程中大范围使用。

附图说明

图1是实施例1的俯视示意图。

图2是实施例1的剖视示意图。

图3是实施例2的俯视示意图。

图4是弧形导流隔墙和边墙的立体图。

图5是弧形消力墩的立体图。

图6是弧形消力墩的平面示意图。

图7是弧形消力墩的a-a剖面示意图。

图8是弧形消力墩的b-b剖面示意图。

图中，1-引流控制段；2-弧形消力墩；21-导流孔；3-弧形导流隔墙；4-边墙；5-底板；6-挑流消能段；7-消能单元；8-隔墙。

具体实施方式

为能进一步公开本实用新型的实用新型内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。

实施例1：参阅附图1-2，一种连续导流消能式溢洪道，由引流控制段1、弧形消力墩2、弧形导流隔墙3、边墙4、底板5以及挑流消能段6组成，所述弧形消力墩2、弧形导流隔墙3、边墙4以及底板5整体浇筑；所述弧形消力墩2和弧形导流隔墙3均为垂直水流方向为弧形；所述弧形消力墩2位于溢洪道的中心线上，所述弧形导流隔墙3对称布置于弧形消力墩2下游两侧；一组弧形导流隔墙3中间缺口宽度为泄洪道宽度的1/4；所述弧形导流隔墙3的左右两侧弧面交点和弧形消力墩2的导流孔21流道中心线交点相交。

所述弧形消力墩2和一组对称布置于弧形消力墩2下游两侧的弧形导流隔墙3组成一个消能单元。水流经过上游下泄，与弧形消力墩2相冲击，消解一部分能量；一部分水流经过弧形消力墩2迎水面向两侧分流，与正常下泄水流形成对冲，消除部分能量；受溢洪道两侧边墙4约束，部分水流沿左右两个弧形导流隔墙3挑流并与导流孔21引导的水流互相冲击，消解能量后进入下一消能单元。

本实施例在溢洪道中沿水流下泄方向均匀设置了5个消能单元，特别适用于下泄流量较大，河谷狭窄的情况，使得水能在泄槽过程消能和挑流消能之间进行合理分配，消能率高，可显著降低水流速度，防止大面积冲刷下游河道，保护下游构建筑物安全

如图4所示，所述弧形导流隔墙3的高度为边墙4高度的2/3。

如图5-8所示，所述弧形消力墩2厚度为4m，宽度为3m，弧形扩散角为120度，中心角为60度；所述弧形消力墩2墩体上设有4个对称分布的导流孔21，所述导流孔21为直径1m的圆形孔，导流孔21的流道为弧形，4条水流流经弧形孔道汇聚于h点，水流相互冲击。

实施例2：参阅附图3，一种连续导流消能式溢洪道，由弧形消力墩2、弧形导流隔墙3、边墙4、隔墙8以及底板5组成；溢洪道宽度较大时，在其中增设隔墙8将其均分，本实施例将溢洪道均分为5条溢洪分道，然后在每条溢洪分道内设置消能单元7；所述弧形消力墩2、弧形导流隔墙3、边墙4、隔墙8以及底板5整体浇筑；每组弧形导流隔墙3中间缺口宽度为泄洪分道宽度的1/4；所述隔墙8的长度小于边墙4，高度与边墙4相等；所述弧形导流隔墙3的高度为边墙4高度的1/3。其他结构与实施例1基本相同。

工作原理：本方案是保持溢洪道整体结构不变的前提下，增设弧形导流隔墙，弧形消力墩，通过弧形导流隔墙和弧型消力墩完成水流能量消耗。弧形消力墩不仅能够常规阻流消能，还能利用两侧分流与正常下泄水流对撞消能，同时更能利用墩身的导流孔分散水流后再次对冲消能。弧形导流隔墙不仅能够阻水消能，而且平顺引导水流对冲，与弧形消力墩导流孔下泄水流汇集，达到重复消能的目的。从过程消能的角度出发，将溢洪道消能大部分在泄槽完成，不论采用挑流还是底流方式均可大大保证下游河床及两岸安全，降低施工难度和工程量，适合在水利工程中大范围使用。

尽管上面对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。

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