[发明专利]一种堰流联合消能装置

说明书

本发明提供一种堰流联合消能装置，其包括堰主体结构、消能坎装置、尾坎装置、下游消能洞以及设置在消能洞内的消能阻力桩，通过各种消能装置的联合工作，实现堰流的联合消能工作，从而可对下游的水工建筑提供较好的保护作用。

技术领域

本发明涉及一种水力消能装置，具体而言，涉及一种堰流联合消能装置。

背景技术

堰流(weir flow)是在明渠中设置障壁(堰)后，缓流经障壁顶部溢流而过的水流现象，堰流在水利工程中应用广泛，在引水工程、电站工程中均有存在，但由于水流经过堰体时，流速较大，如果不及时消能，则会对下游的水工设施产生较大的危害，尤其是当下游结构为薄层混凝土结构或沙土结构时，则这种危害则会加强。

目前，对于水力工程中的消能结构已有多种结构形式，但其施工较为复杂，且大多数消能装置均单独工作，各种消能措施不能联合进行工作，从而导致消能效果较差，不能达到较好的消能装置效果，因此，研究一种适用于堰流结构的联合消能装置显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在针对堰流结构的消能结构，提供一种联合消能装置，通过各种消能工的联合工作，实现堰流结构的消能装置，从而对下游结构的保护。

本发明提供一种堰流联合消能装置，其包括堰主体结构、消能坎装置、尾坎装置、下游消能洞结构，其特征在于：消能坎装置为N排，N为大于2的整数，每排消能坎装置为M个，M为大于3的整数，垂直水流方向，每排的消能坎装置的间距相等，沿水流方向，所述间距依次增加，从而实现水能的扩散消能，在堰主体结构趾部，还设有一排尾坎装置，所述尾坎装置依次排列，且其间距为最下端设置的消能坎装置的所述间距的一半，从而实现消能装置的收缩消能，在尾坎下游还依次设消能洞，消能洞直径为堰体高度的1/5倍，且洞口为弧形设置，洞深度为堰体高度的1/10，经过消能坎以及尾坎的水流在消能洞内碰撞消能，为增加消能效果，在消能洞内设置若干消能阻力桩结构，消能阻力桩布置为两排，每排布置为4个，且每排4个消能阻力桩沿圆周方向非等间隔布置，上下两排消能阻力桩错开布置，且八个消能桩长度不等，每个消能阻力桩与其相邻的消能阻力桩长度均不相等。

所述消力坎结构为弧形或齿状结构。

所述消能洞的布置为梅花形布置。

所述消能阻力桩与消能洞洞壁之间为滑动式连接关系，消能洞洞壁内设置有滑槽，消能阻力桩可在滑槽内滑动，当水流冲击消能阻力桩时，滑动的消能阻力桩可实现消能，从而提高消能效果。

所述消能阻力桩为钢结构。

通过设置上述消能装置，可利用消能坎、尾坎以及消能洞装置，实现水体的多级联合消能，从而实现堰体的联合型消能。

附图说明

图1为堰流联合消能装置的剖视图；

图2为堰流联合消能装置的俯视图。

附图标记说明：堰主体1，消能坎2，尾坎3，消能洞4，消能阻力桩5。

具体实施方式