[实用新型]溢流坝挑流消能设施

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种适用于大单宽流量、泄洪水头适中的溢流重力坝的溢流坝挑流消能设施。

背景技术

在一般工程中，大单宽流量、泄洪水头适中的溢流重力坝基本采用底流消能，虽然底流消能工作可靠，但其存在工程量大、工程造价高的不足。如果水电站坝址区工程地质条件良好基岩出露明显、基岩岩性好，采用挑流消能，更能节约工程量、降低工程造价。

对于大单宽、中水头水流的挑流消能而言，存在的主要问题是：1、泄洪的单宽流量大，导致下游河道冲刷较深；2、泄洪水头适中，导致挑坎出口水流流速不高，挑射水舌的挑距较近，下游河道冲刷严重可能会对工程建筑物的安全以及下游河道岸坡的稳定不利。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够减小水流对下游河床的冲刷的溢流坝挑流消能设施。

为解决上述问题采用的技术方案是：溢流坝挑流消能设施包括具有水流通道的坝体，水流通道内在上游处设置有与坝体连接的坝墩，水流通道内在下游处设置有与坝体连接的消能设施，坝墩将上游的水流通道分隔为多个表孔；消能设施包括横向交替设置的挑流高坎和挑流低坎，挑流高坎与坝墩正对，挑流低坎与表孔正对，挑流高坎的下游端高程和挑角均大于挑流低坎的下游端高程和挑角，挑流低坎的下游端高程高于下游河道最高水位。

进一步的是：挑流高坎的挑角为α，35°＜α＜40°；挑流低坎的挑角为β，10°＜β＜15°。

进一步的是：挑流高坎的宽度大于坝墩的宽度，挑流高坎的总宽度与挑流低坎的总宽度之比为0.6～1.0。

进一步的是：挑流高坎的横切面形状为矩形或梯形。

本实用新型的有益效果是：1、消能设施包括横向交替设置的挑流高坎和挑流低坎，可把水流“撕开”，在纵向上有较大扩散，使挑射水舌的入水厚度增加，有利于减小水流对下游河床的冲刷。

2、溢流重力坝各表孔中部下泄的这部分水体挑距较近，坝墩尾部交汇的这部分水体挑距较远。在坝墩正对下游处的溢流重力坝末端设置挑流高坎，这部分水体的挑距就会进一步增大，在表孔正对下游处设置挑流低坎，这部分水体的挑距减小，那么挑射水舌在纵向上就可以充分拉开，进一步有利于减小水流对下游河床的冲刷。

3、将挑流高坎的挑角尽量增大，确保挑流高坎上的水体尽量挑高，挑远。将挑流低坎的挑角在保证坎上的水体能顺利挑出的基础上尽量减小，能够尽可能使挑射水舌在纵向上充分拉开并且溢流重力坝的坝脚不被水体淘刷。

4、通过调整挑流高坎和挑流低坎的宽度比来改善挑射水舌远端和近端的水量分布，让挑射水舌在纵向充分扩散拉伸，减轻下游河道的冲刷。

附图说明

图1是溢流坝挑流消能设施侧视图；

图2是溢流坝挑流消能设施俯视图；

图中标记为：坝体1、水流通道2、坝墩3、消能设施4、表孔5、挑流高坎 6、挑流低坎7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

为了提供一种能够减小水流对下游河床的冲刷的溢流坝挑流消能设施，如图1和图2所示：溢流坝挑流消能设施包括具有水流通道2的坝体1，水流通道 2内在上游处设置有与坝体1连接的坝墩3，水流通道2内在下游处设置有与坝体1连接的消能设施4，坝墩1将上游的水流通道2分隔为多个表孔5；消能设施4包括横向交替设置的挑流高坎6和挑流低坎7，挑流高坎6与坝墩3正对，挑流低坎7与表孔5正对，挑流高坎6的下游端高程和挑角均大于挑流低坎7 的下游端高程和挑角，挑流低坎的下游端高程高于下游河道最高水位。

消能设施包括横向交替设置的挑流高坎6和挑流低坎7，可把水流“撕开”，在纵向上有较大扩散，使挑射水舌的入水厚度增加，有利于减小水流对下游河床的冲刷。溢流重力坝各表孔5中部下泄的这部分水体挑距较近，坝墩3尾部交汇的这部分水体挑距较远。在坝墩3正对下游处的溢流重力坝末端设置挑流高坎6，这部分水体的挑距就会进一步增大，在表孔5正对下游处设置挑流低坎 7，这部分水体的挑距减小，那么挑射水舌在纵向上就可以充分拉开，进一步有利于减小水流对下游河床的冲刷。