[实用新型]一种控制水渠弯道水流超高的导流坎结构

说明书

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，尤其属于水利工程技术中河流河床治理结构设计技术领域，特别涉及一种控制弯道水流超高的导流坎布置与设计技术。 

背景技术

在实际水利工程中，由于地形地质的原因，急流弯道广泛地存在于溢洪道、泄洪涵洞、引水工程、河流航道、溃坝等工程。急流弯道一般由于坡度陡、水流速度快、水流冲刷厉害等原因，导致生产事故频发。如部分弯道水流贴着凹岸壁面流动，而凸岸基本上却处于无水状态，导致凹岸水流翻出边墙，将下游泄水道冲毁，将陡坡底板基础掏空，严重影响工程的正常运行。 

目前，对于弯道水流的超高更多的是关注其控制超高，而对于其过流能力和综合运行能力关注不够，如斜槛法不能有效地过流、复合曲线法只能适用于特定渠道，斜底法过流比较小等。导流坎设计结构也简单，如中国专利CN200720033539.2，其底坎由所述的长坎和短坎构成，其不符合流线型设计，容易遭到破坏，水流很难平顺地落在底部，导流的效果不好。底坎背面悬空，更容易遭受空蚀破坏。 

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种控制水渠弯道水流超高的 导流坎结构。本实用新型要解决的问题是提供一种最大可能减少过流影响、结构更合理、控制水流超高更有效的弯道导流坎布置与设计技术。 

本实用新型通过以下技术方案实现： 

控制水渠弯道水流超高的导流坎结构，其特征在于： 

在弯道底板上设置多组导流坎构成导流区和过流区； 

所述导流坎一端与弯道凹岸连接，另一端延伸至水渠中部与弯道凸岸最小距离为水渠宽度的二分之一至六分之一；导流坎纵向与弯道凹岸边墙半径方向的夹角θ为35°至65°；多组导流坎自水渠进口直道与弯道连接处开始布置至弯道出口，相邻两导流坎在弯道凹岸边墙上的间距为弯道半径的0.08倍至0.2倍； 

进一步所述导流坎包括挡水面和背水面，挡水面是一垂直设置的平面，平面一端有凹形弧面与凹岸平滑连接，另一端有凸形弧面与导流坎过流侧面平滑连接；背水面顶部到底部由平滑连接的凸形弧面和凹形弧面构成，过流侧面沿水流方向F布置。 

更进一步导流坎挡水面的高度是水渠水深的0.1至0.6倍。优选导流坎挡水面的高度是水渠水深的0.4倍。 

更进一步导流坎挡水面有顶部圆弧过度面。 

上述导流坎背水面凸形弧面的弧面半径是挡水面高度的1至5倍。 

上述导流坎背水面凹形弧面的弧面半径是挡水面高度的3至9倍。 

上述导流坎纵向与弯道凹岸边墙半径方向的夹角θ优选为50°。 

上述导流坎延伸至水渠中部优选与弯道凸岸最小距离为水渠宽度的三 分之一。 

上述相邻两导流坎在弯道凹岸边墙上的间距为弯道半径的0.1倍。 

上述背水面顶部到底部的凸形弧面半径是挡水面高度的1至2.5倍、凹形弧面半径是挡水面高度的1.5至6倍。 

本实用新型有益性：本实用新型在水渠弯道的底板上，布置导流坎，导流坎将弯道底板分成2个区，即导流区和过流区，方便水流顺利通过。同时导流坎的挡水面和背水面分别设计，导流坎挡水面的顶部可以用圆弧过渡，防止水流飞溅；导流坎的背水面用两段圆弧平滑连接，水流平顺地过渡到渠底，便于下一个导流坎有效地导流。本实用新型导流坎技术能充分地发挥作用，将水流导到凸岸，水流能比较流畅地流向下游，泄洪弯道能充分降低超高，同时又能顺利泄流，保证水流平顺和延长建筑物使用寿命。 

附图说明

图1是本实用新型弯道和导流坎布置示意图； 

图2是本实用新型弯道和导流坎标示示意图； 

图3是本实用新型导流坎底面形状示意图； 

图4是本实用新型导流坎立体结构示意图； 

图5是本实用新型导流坎横截面结构示意图，即图4EE截面结构示意图； 

图6是本实用新型导流坎横截面另一结构示意图，即图4EE截面另一结构示意图； 

图7是本实用新型本实用新型导流坎纵截面结构示意图，即图4CC截面结构示意图。