[发明专利]边墙掺气型的X型宽尾墩

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程中的X型宽尾墩，尤其涉及一种边墙掺气型的X型宽尾墩，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

宽尾墩是我国首创的一种消能工，它是将泄水建筑物隔墩尾部急剧加厚，使得过水断面收缩，导致水流在坝面产生收缩射流，改变入池水流条件，加大水流入池前的能量消耗，从而改变了原有的消能机理及消能过程。

宽尾墩的形式有多种，如有矩形宽尾墩、Y型宽尾墩、X型宽尾墩、异形宽尾墩、顶部跌流型宽尾墩、T型宽尾墩等。其中X型宽尾墩具有如下优点：能够充分利用坝面无水区，增加坝面的过水面积，使消能率有所提高；下部开口过流，一定程度上减小了水流强制束窄对泄流能力的影响；下部水流形成的动水垫层，减小消力池底板所承受的动水冲击压力，有利于消力池底板的结构安全；且对于不同的下泄流量有更好的适应性，有利于工程运行管理等。由于X型宽尾墩具备以上优点，因此被较为广泛的采用。

但随着大中型水电站的兴建，高水头泄水建筑物引发的安全问题日益突出。高水头泄水建筑物中，一般都具有流速高，单宽流量大等特点。对于X型宽尾墩，高速水流通过靠近边墙一侧的X型宽尾墩下部切口，由于流速高，且靠近边墙不易设置掺气设施，因此极易在边墙处发生空蚀破坏。

为了解决边墙空蚀破坏问题，目前解决该问题的主要措施设置的掺气设施，即在工程中往往采用在边墙设置通气井的方法，进行掺气，以减免边墙发生空蚀破坏。但采用此方法，一方面施工难度大，施工成本较高；另一方面也影响边墙结构的稳定性。

发明内容

本发明的目的正是针对现有技术中所存在的缺陷和不足，提供一种边墙掺气型的X型宽尾墩。该宽尾墩的结构特点是将靠近边墙一侧X型宽尾墩的下部切口进行部分封堵，当下泄水流通过X型宽尾墩下部切口时，其水流会发生偏转，偏转的水流并与边墙之间形成侧空腔，即通气道；因此可进行掺气，以减免边墙发生空蚀破坏。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案来完成的。

本发明提供的一种边墙掺气型的X型宽尾墩，其特征在于该边墙掺气型X型宽尾墩其结构是：将靠近边墙一侧的X型宽尾墩的下部切口进行部分封堵，其封堵部分进行封堵后，下泄水流通过该部分封堵的X型宽尾墩下部切口时，其水流会发生偏转，偏转的水流与边墙之间形成侧空腔，即通气道；因而可进行侧掺气，以减免边墙被空蚀破坏。

上述技术方案中，所述将靠近边墙一侧的X型宽尾墩的下部切口进行部分封堵，其封堵部分的封堵宽度为Δx 。

上述技术方案中，所述封堵部分的封堵宽度Δx应满足0<Δx<5m。 

本发明与现有技术相比具有如下的优点及有益的技术效果：

1、本发明提供的边墙掺气型X型宽尾墩其设计原理简单，在对原来靠近边墙一侧的X型宽尾墩进行部分封堵，当下泄水流通过封堵部分后的下部切口时，水流发生偏转，即可与边墙形成侧空腔，即通气道。

2、本发明提供的边墙掺气型X型宽尾墩在水利工程中使用时，与原来的X型宽尾墩相比，在下泄水流时，与边墙形成的通气道可进行侧掺气，避免了边墙边壁发生空蚀破坏。

3、本发明提供的边墙掺气型X型宽尾墩，由于采用对靠近边墙一侧的X型宽尾墩进行部分封堵的技术方案，该技术方案易于实现，且施工简单；既可节省工程投资成本，又可满足掺气，从而避免边墙发生空蚀破坏，达到减蚀作用。

附图说明

图1 现有技术中X型宽尾墩结构立体透视示意图；

图2 现有技术中X型宽尾墩结构下游剖面示意图；

图3 本发明边墙掺气型X型宽尾墩立体透视结构示意图；

图4 本发明边墙掺气型X型宽尾墩下游剖面结构示意图；

图5 为本发明实施例中边墙掺气型X型宽尾墩下泄水流结构示意图。

图中，1为边墙，2为X型宽尾墩，3为边墙掺气型X型宽尾墩；4为封堵部分；5为下泄水流；6为侧空腔；Δx为封堵宽度。

具体实施方式

下面结合附图并用具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不意味着是对本发明保护范围的任何限定。

图2中所示，是现有技术中靠近所述边墙1的X型宽尾墩2。

图4中所示，对所述X型宽尾墩2靠近边墙1一侧的宽尾墩下部切口进行部分封堵，其封堵部分为4，封堵宽度为Δx。