水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及水利水電領(lǐng)域，尤其是一種水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)。所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以根據(jù)實際地形靈活調(diào)整結(jié)構(gòu)，且可以有效消除泄水多余動能的水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)。所采用的技術(shù)方案是：水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，包括沿水流的流動方向依次連接的上游段、至少一個消力池和下游段，所述上游段的溝底設(shè)置有上游段消能階梯，下游段的溝底設(shè)置有下游段消能階梯，所述水流依次通過上游段消能階梯、消力池和下游段消能階梯的緩沖而消能。本實用新型構(gòu)思的一個巧妙之處在于將水流動能“逐級消除”，不僅完全不需要額外的驅(qū)動力，而且所述的“逐級消除”的方式降低了水流對本消能結(jié)構(gòu)的沖擊破壞，尤其適用于各種水電泄水溝之中。
【專利說明】水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水利水電領(lǐng)域，尤其是一種水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電領(lǐng)域，為了消除泄水建筑物或落差建筑物下泄急流的多余動能，防止或減輕水流對水工建筑物及其下游河渠等的沖刷破壞，一般需要建造消除水流動能的消能結(jié)構(gòu)，俗稱“消能工”。
[0003]目前常規(guī)排水溝坡度較緩，流量較小，常用一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計即可滿足要求，但隨著排泄流量的增加，落差的增加，排水溝坡度的增加，溝水的動能沿程增加，常規(guī)的排水溝已經(jīng)不能滿足消能需要，影響其結(jié)構(gòu)的安全性，若結(jié)構(gòu)被破壞，其排水功能將喪失，進而影響其周圍的建筑物安全。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以根據(jù)實際地形靈活調(diào)整結(jié)構(gòu)，且可以有效消除泄水多余動能的水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，包括沿水流的流動方向依次連接的上游段、至少一個消力池和下游段，所述上游段的溝底設(shè)置有上游段消能階梯，下游段的溝底設(shè)置有下游段消能階梯，所述水流依次通過上游段消能階梯、消力池和下游段消能階梯的緩沖而消能。
[0006]進一步的是，包括由上游段的上游段軸線與下游段的下游段軸線構(gòu)成的軸線夾角，所述軸線夾角取值范圍為O?180°。
[0007]進一步的是，所述上游段的水位高于下游段的水位。
[0008]本實用新型的有益效果是:在實際應(yīng)用時，具有多余動能的水流首先流動到上游段，在沿所述上游段的流動中，水流首先被上游段消能階梯逐級緩沖從而消耗掉水流的動能；接下來的，水流會在消力池內(nèi)被暫時匯聚，消力池則比較集中的消耗掉來自上游段的水流的動能；最后的，從消力池內(nèi)溢出的水流繼續(xù)前進，通過下游段的下游段消能階梯的緩沖而消能，直至流動到出口處排出。本發(fā)明不僅具有很好的消除水流多余動能的效果，而且上游段、消力池和下游段的布置可以隨地形的實際需要而靈活調(diào)整，大大的提高了本實用新型適應(yīng)復(fù)雜多變的客觀地形的能力。另外的，本實用新型構(gòu)思的一個巧妙之處在于將水流動能“逐級消除”，不僅完全不需要額外的驅(qū)動力，而且所述的“逐級消除”的方式降低了水流對本消能結(jié)構(gòu)的沖擊破壞，尤其適用于各種水電泄水溝之中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的軸線夾角為180度時的結(jié)構(gòu)布置圖。
[0010]圖2是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本實用新型的軸線夾角為O度時的結(jié)構(gòu)布置圖。
[0012]圖中標記為:上游段1、上游段消能階梯11、上游段水流方向12、上游段軸線13、消力池2、消力池儲水腔21、下游段3、下游段消能階梯31、下游段水流方向32、下游段軸線33、軸線夾角α。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0014]如圖1、圖2、圖3所示的水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，包括沿水流的流動方向依次連接的上游段1、至少一個消力池2和下游段3，所述上游段I的溝底設(shè)置有上游段消能階梯11，下游段3的溝底設(shè)置有下游段消能階梯31，所述水流依次通過上游段消能階梯11、消力池2和下游段消能階梯31的緩沖而消能。
[0015]如圖2所示的，在水流流經(jīng)上游段消能階梯11時，會沿上游段消能階梯11逐級往下流動，一般的，會適當設(shè)計每個上游段消能階梯11的高度差，保證每個上游段消能階梯11都對來自上一級階梯的水流有緩沖阻擋的作用，從而起到消除水流動能的效果。這同樣也適用于在設(shè)計下游段消能階梯31的階梯高度差時。對于消力池2，則設(shè)置于整個結(jié)構(gòu)的中段，所述消力池2主要起到將來自上游段I的水流還殘余的動能較為集中的消除的作用，而從消力池2處溢出的水流，其動能已遠遠小于進入到消力池2之時。
[0016]為了適應(yīng)不同地形的需要，還可以選擇這樣的方案:包括由上游段I的上游段軸線13與下游段3的下游段軸線33構(gòu)成的軸線夾角α，所述軸線夾角α取值范圍為O?180°。圖1和圖3分別表示了當軸線夾角α取值分別為180度和O度時的結(jié)構(gòu)，當然的，軸線夾角α的取值范圍為O?180°的任意角度，這需要視地形的實際情況而定。這一靈活性也是本實用新型的一大特點。
[0017]當然的，按照一般的水力水電的設(shè)計，優(yōu)選上游段I的水位高于下游段3的水位。這樣水流只需利用其自重自上而下的流動即可，而整個消能的過程無需額外的動力驅(qū)動。
【權(quán)利要求】
1.水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括沿水流的流動方向依次連接的上游段(1)、至少一個消力池(2)和下游段(3)，所述上游段(I)的溝底設(shè)置有上游段消能階梯(11)，下游段(3)的溝底設(shè)置有下游段消能階梯(31)，所述水流依次通過上游段消能階梯(11)、消力池(2)和下游段消能階梯(31)的緩沖而消能。
2.如權(quán)利要求1所述的水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括由上游段(I)的上游段軸線(13)與下游段(3)的下游段軸線(33)構(gòu)成的軸線夾角(α)，所述軸線夾角(α)取值范圍為O?180°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水電泄水溝消能結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上游段(I)的水位高于下游段(3)的水位。
【文檔編號】E02B8/06GK204163061SQ201420630666
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】王仁坤, 夏勇, 楊懷德, 楊敬, 劉強, 石江濤, 華大恩, 魯毅 申請人:中國電建集團成都勘測設(shè)計研究院有限公司