[发明专利]一种水垫塘结构及其施工方法

权利要求书

1.一种水垫塘结构，包括大坝(1)，其特征在于：所述大坝(1)的一侧设有水舌(2)，水舌(2)位于地面线(5)上，在水舌(2)的下方设有混凝土护脚(4)、水垫塘开挖边线(6)，混凝土护脚(4)、水垫塘开挖边线(6)位于地面线(5)下；所述混凝土护脚(4)的一侧与水舌(2)相连，混凝土护脚(4)的另一侧与大坝(1)的坝脚相连；所述水垫塘(3)的一侧与水舌(2)相连，水垫塘(3)、混凝土护脚(4)处于同一水平位置，互不相连；所述混凝土护脚(4)两侧边坡分别设有护坡(7)。

2.如权利要求1所述的水垫塘结构，其特征在于：所述大坝(1)、水舌(2)、混凝土护脚(4)形成一体。

3.如权利要求1所述的水垫塘结构，其特征在于：所述大坝(1)、水垫塘(3)为四边形。

4.如权利要求1所述的水垫塘结构，其特征在于：所述混凝土护脚(4)为钢筋混凝土材质。

5.如权利要求1～4任意一项所述的水垫塘结构施工方法，其特征在于：所述水垫塘(3)的施工步骤如下：

①确定水垫塘(3)的位置：通过泄洪系统布置确定水垫塘(3)的宽度，根据水力学计算或水工模型试验成果确定水舌(2)的最小挑距和最大挑距，从而确定水垫塘(3)的长度及平面布置；

②计算水垫塘(3)的深度：通过冲坑深度计算确定水垫塘(3)的深度；

③开挖水垫塘(3)：根据上述步骤确定水垫塘(3)的结构尺寸和水垫塘开挖边线(6)的位置，对水垫塘(3)进行开挖；

④对水垫塘(3)预充水：水垫塘(3)开挖完成后，对其进行预充水。

6.如权利要求5所述的水垫塘的施工方法，其特征在于：所述水力学的计算公式为：

L=1g[v12sinθcosθ+v1cosθv12sin2θ+2g(h1+h2)].]]>

7.如权利要求6所述的水垫塘的施工方法，其特征在于：所述式中L为水舌抛距，V1为坎顶水面流速，h1为坎顶垂直方向水深，h2为坎顶至河床面高差，θ为鼻坎挑角。

8.如权利要求6所述的水垫塘的施工方法，其特征在于：所述v₁的计算公式为：

其中，φ为堰面流速系数，H₀为水库水位至顶坎的落差。