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CN107975015A - 设置有泄洪表孔的挡水坝 - Google Patents

设置有泄洪表孔的挡水坝 Download PDF

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CN107975015A
CN107975015A CN201711165957.1A CN201711165957A CN107975015A CN 107975015 A CN107975015 A CN 107975015A CN 201711165957 A CN201711165957 A CN 201711165957A CN 107975015 A CN107975015 A CN 107975015A
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CN
China
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flood discharge
surface hole
gate
discharge surface
weir
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CN201711165957.1A
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唐志丹
唐忠敏
张敬
张公平
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PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
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PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/04—Valves, slides, or the like; Arrangements therefor; Submerged sluice gates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/06—Spillways; Devices for dissipation of energy, e.g. for reducing eddies also for lock or dry-dock gates

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种挡水坝，尤其是公开了一种设置有泄洪表孔的挡水坝，属于水工建筑物设计建造技术领域。提供一种结构简单，能充分利用泄洪表孔自身建筑物消能的设置有泄洪表孔的挡水坝。所述孔的挡水坝包括挡水坝本体，在所述的挡水坝本体上设置有沿水流方向延伸的泄洪表孔，在所述的泄洪表孔内设置有闸室系统，所述的泄洪表孔通过所述闸室系统的挡水闸开启和关闭，在所述的泄洪表孔内还设置有表孔实用堰，在所述表孔实用堰的下游侧设置有消能跌坎，所述的挡水闸布置在上游侧的所述表孔实用堰上，沿所述表孔实用堰下泄的水流通过所述的消能跌坎跌落在下游侧的所述闸室系统内消能。

Description

设置有泄洪表孔的挡水坝
技术领域
本发明涉及一种挡水坝，尤其是涉及一种设置有泄洪表孔的挡水坝，属于水工建筑物设计建造技术领域。
背景技术
水闸通常以覆盖层作为建基面，是一种能有效解决覆盖层地基修建混凝土坝技术解决方案。
由于水闸通常以覆盖层作为建基面，部分河流覆盖层抗冲刷能力弱，通常的消能方式为下游设置人工消力池消能，消力池下游连接长度较大的海漫防冲。整个消能防冲措施工程量较大，经济性较差，且多为平底闸，泄洪方式相对单一。因此，有必要研究更多的更为灵活的消能方式既能满足工程安全需求，又能提供工程经济性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能充分利用泄洪表孔自身建筑物消能的设置有泄洪表孔的挡水坝。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种设置有泄洪表孔的挡水坝，包括挡水坝本体，在所述的挡水坝本体上设置有沿水流方向延伸的泄洪表孔，在所述的泄洪表孔内设置有闸室系统，所述的泄洪表孔通过所述闸室系统的挡水闸开启和关闭，在所述的泄洪表孔内还设置有表孔实用堰，在所述表孔实用堰的下游侧设置有消能跌坎，所述的挡水闸布置在上游侧的所述表孔实用堰上，沿所述表孔实用堰下泄的水流通过所述的消能跌坎跌落在下游侧的所述闸室系统内消能。
本发明的有益效果是：本申请通过在所述的泄洪表孔内还设置有表孔实用堰，并在所述表孔实用堰的下游侧设置有消能跌坎，然后将所述的挡水闸布置在上游侧的所述表孔实用堰上，并使沿所述表孔实用堰下泄的水流可以通过所述的消能跌坎跌落在下游侧的所述闸室系统内消能。这样，由于仅在现有的泄洪表孔内增加设置表孔实用堰以及消能跌坎，便可以充分的利用泄洪表孔自身建筑物通过消能跌坎实现消能，不仅省去了现有必须修建的消力池，而且还不需要再在消力池下游连接长度较大的海漫防冲，既降低了工程建的开挖、修建等工程量，而且还可以大量的减少前期投资。同时，还可以使挡水坝的结构因此而变得更加简单，也更加便于施工。
进一步的是，在所述消能跌坎的中下部还设置有补气面。
上述方案的优选方式是，所述的补气面为设置在所述消能跌坎中下部的内凹面。
进一步的是，所述的闸室系统还包括沿水流方向延伸的下游侧闸墩，沿水流方向在消能跌坎以外的所述下游侧闸墩上还设置有补气孔管，所述补气孔管的进气端布置在所述下游侧闸墩的顶面上，所述补气孔管的出气端布置在与所述补气面高度相适应的下游侧闸墩的侧面上。
进一步的是，在相邻两组所述的下游侧闸墩之间的闸室系统底面上还设置有闸室底板，沿所述表孔实用堰下泄的水流通过所述的消能跌坎跌落在所述的闸室底板上消能。
进一步的是，所述表孔实用堰的堰面呈半抛物线结构。
进一步的是，所述的挡水闸包括检修闸和工作闸，所述的检修闸和所述的工作闸沿水流方向顺序布置。
上述方案的优选方式是，所述的工作闸为弧形工作闸或平板工作闸。
附图说明
图1为本发明设置有泄洪表孔的挡水坝的平面布置图；
图2为图1的A-A剖视图。
图中标记为：挡水坝本体1、泄洪表孔2、闸室系统3、挡水闸4、表孔实用堰5、消能跌坎6、补气面7、下游侧闸墩8、补气孔管9、闸室底板10、检修闸11、工作闸12。
具体实施方式
如图1、图2所示是本发明提供的一种结构简单，能充分利用泄洪表孔自身建筑物消能的设置有泄洪表孔的挡水坝。所述的挡水坝包括挡水坝本体1，在所述的挡水坝本体1上设置有沿水流方向延伸的泄洪表孔2，在所述的泄洪表孔2内设置有闸室系统3，所述的泄洪表孔2通过所述闸室系统3的挡水闸4开启和关闭，在所述的泄洪表孔2内还设置有表孔实用堰5，在所述表孔实用堰5的下游侧设置有消能跌坎6，所述的挡水闸4布置在上游侧的所述表孔实用堰5上，沿所述表孔实用堰5下泄的水流通过所述的消能跌6坎跌落在下游侧的所述闸室系统3内消能。本申请通过在所述的泄洪表孔2内还设置有表孔实用堰5，并在所述表孔实用堰5的下游侧设置有消能跌坎6，然后将所述的挡水闸4布置在上游侧的所述表孔实用堰5上，并使沿所述表孔实用堰5下泄的水流可以通过所述的消能跌坎6跌落在下游侧的所述闸室系统3内消能。这样，由于仅在现有的泄洪表孔2内增加设置表孔实用堰5以及消能跌坎6，便可以充分的利用泄洪表孔2自身建筑物通过消能跌坎6实现消能，不仅省去了现有必须修建的消力池，而且还不需要再在消力池下游连接长度较大的海漫防冲，既降低了工程建的开挖、修建等工程量，而且还可以大量的减少前期投资。同时，还可以使挡水坝的结构因此而变得更加简单，也更加便于施工。
上述实施方式中，为了解决高速水流下产生的气蚀问题，尽量减小气蚀对建物造成的损害，在所述消能跌坎6的中下部还设置有补气面7，并结合所述的闸室系统3还包括沿水流方向延伸的下游侧闸墩8的结构特点，沿水流方向在消能跌坎6以外的所述下游侧闸墩8上再设置补气孔管9，所述补气孔管9的进气端布置在所述下游侧闸墩8的顶面上，所述补气孔管9的出气端布置在与所述补气面7高度相适应的下游侧闸墩8的侧面上；此时，所述的补气面7的优选结构为设置在所述消能跌坎6中下部的内凹面。
进一步的，为了最大限度的消除下泄水流的能量，并保护水工建物，所述表孔实用堰5的堰面呈半抛物线结构；并且在相邻两组所述下游侧闸墩8之间的闸室系统底面上还设置有闸室底板10，沿所述表孔实用堰5下泄的水流通过所述的消能跌坎6跌落在所述的闸室底板10上消能。此时，所述的挡水闸4通常包括检修闸11和工作闸12，所述的检修闸11和所述的工作闸12沿水流方向顺序布置。所述的工作闸12又可以分为弧形工作闸或平板工作闸。
综上所述，本发明的有益效果是：通过本发明上述的消能方式，过闸后水流大部分能量在跌流过程中及跌流后闸室内部消逝。跌流后再形成的水跃在河道下游自行消逝，能有效解决水闸消能问题，减少下游河道放冲工程措施，节省工程量。
实施例一
如图1、图2所示，本申请所述水闸内消能方式，包括泄洪表孔、跌流坎、闸室。
通过表孔闸门控制洪水下泄，下泄洪水经过表孔堰面后经过跌坎直接跌落入下游闸室内部，跌坎下部根据泄洪流量的不同设置内凹或者不内凹的补气空间，根据水力学计算确定需要的补气量，采用预埋补气管的方式从闸墩或者其他部分进行补气，补充气管的总面积根据补量确定，补气管可以是圆形或者其它形状，补气体管出口的位置以高于下游最高水位为条件，选择尽可能短的线路。

Claims (8)

1.一种设置有泄洪表孔的挡水坝，包括挡水坝本体(1)，在所述的挡水坝本体(1)上设置有沿水流方向延伸的泄洪表孔(2)，在所述的泄洪表孔(2)内设置有闸室系统(3)，所述的泄洪表孔(2)通过所述闸室系统(3)的挡水闸(4)开启和关闭，其特征在于：在所述的泄洪表孔(2)内还设置有表孔实用堰(5)，在所述表孔实用堰(5)的下游侧设置有消能跌坎(6)，所述的挡水闸(4)布置在上游侧的所述表孔实用堰(5)上，沿所述表孔实用堰(5)下泄的水流通过所述的消能跌坎(6)跌落在下游侧的所述闸室系统(3)内消能。
2.根据权利要求1所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：在所述消能跌坎(6)的中下部还设置有补气面(7)。
3.根据权利要求2所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：所述的补气面(7)为设置在所述消能跌坎(6)中下部的内凹面。
4.根据权利要求2或3所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：所述的闸室系统(3)还包括沿水流方向延伸的下游侧闸墩(8)，沿水流方向在消能跌坎(6)以外的所述下游侧闸墩(8)上还设置有补气孔管(9)，所述补气孔管(9)的进气端布置在所述下游侧闸墩(8)的顶面上，所述补气孔管(9)的出气端布置在与所述补气面(7)高度相适应的下游侧闸墩(8)的侧面上。
5.根据权利要求4所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：在相邻两组所述的下游侧闸墩(8)之间的闸室系统底面上还设置有闸室底板(10)，沿所述表孔实用堰(5)下泄的水流通过所述的消能跌坎(6)跌落在所述的闸室底板(10)上消能。
6.根据权利要求1所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：所述表孔实用堰(5)的堰面呈半抛物线结构。
7.根据权利要求6所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：所述的挡水闸(4)包括检修闸(11)和工作闸(12)，所述的检修闸(11)和所述的工作闸(12)沿水流方向顺序布置。
8.根据权利要求7所述的设置有泄洪表孔的挡水坝，其特征在于：所述的工作闸(12)为弧形工作闸或平板工作闸。
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