[发明专利]带阻水墩的消力池或水垫塘

说明书

本发明涉及一种带阻水墩的消力池或水垫塘。本发明的目的是提供一种结构简单、安全可靠、成本较低的带阻水墩的消力池或水垫塘，以降低坝身泄洪水舌对坝后消能区的冲击，改善出消力池或水垫塘的水流流态。本发明的技术方案是：一种带阻水墩的消力池或水垫塘，该消力池或水垫塘上游为坝体，下游为尾坎或二道坝，其特征在于：所述消力池或水垫塘底板上对应坝体的泄洪水水舌落点末端设置阻水墩，阻水墩垂直水流方向布置。本发明适用于各种水利水电工程中，特别是窄河谷、消力池长度受限的混凝土坝工程。

技术领域

本发明涉及一种带阻水墩的消力池或水垫塘。适用于各种水利水电工程中，特别是窄河谷、消力池长度受限的混凝土坝工程。

背景技术

混凝土坝工程一般都会充分利用坝身孔口泄洪、坝后消力池(或水垫塘)消能。消力池(或水垫塘)的长度一般应满足冲击射流产生淹没水跃的要求，使泄洪水流的大部分能量在水垫塘内消除后，水流平稳进入下游河道；同时消力池(或水垫塘)内水体容积足够大，以满足水流充分消能的需要。泄洪中孔或深孔(如有)由于水流流速高、出流水舌挑距较大，往往成为混凝土坝消力池(或水垫塘)长度的控制因素。如何在满足泄洪水流消能条件下，尽可能缩短消力池(或水垫塘)长度，以减小工程投资，这是水利、水电等土木工程，特别是窄河谷、消力池长度受限的混凝土坝工程中比较普遍存在的问题。

由于泄洪水舌入水后产生的水跃漩滚是复杂的三元流水力学问题，尚无法精确计算方法，目前消力池(或水垫塘)的长度一般是按照泄洪出流水舌的最远挑距、淹没水跃的长度并考虑一定安全余量确定的。如果坝后消能区河床宽度大、消能区长度长，尚可达到设想的消能效果，但是对于狭窄河谷、坝后消能区受限的混凝土坝工程，往往难以取得理想的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、安全可靠、成本较低的带阻水墩的消力池或水垫塘，以降低坝身泄洪水舌对坝后消能区的冲击，改善出消力池或水垫塘的水流流态。

本发明所采用的技术方案是：一种带阻水墩的消力池或水垫塘，该消力池或水垫塘上游为坝体，下游为尾坎或二道坝，其特征在于：所述消力池或水垫塘底板上对应坝体的泄洪水水舌落点末端设置阻水墩，阻水墩垂直水流方向布置。

所述阻水墩的高度H2为(0.1～0.3)H1、长度L1为(0.6～0.8)H2、垂直水流方向的宽度B2为(0.3～0.7)B1，其中H1为尾坎或二道坝的高度，B1为消力池或水垫塘的底宽。

本发明的有益效果是：本发明在消力池或水垫塘内设置阻水墩，可最大限度的利用消力池或水垫塘内水体消能，使得阻水墩能够对泄洪出流水舌形成阻水作用，产生流速滞点，将流速水头转化为压强水头，充分利用消力池或水垫塘内水体消能，并改善出池或塘的水流流态，减轻下游消能防冲处理工程量和工程投资。

本发明结构简单、安全可靠，具有较好的适应能力，对消能区水流流态无明显的不利影响，可大大降低消力池或水垫塘长度，也不会增加施工难度，特别适用于窄河谷、消力池长度受限的混凝土坝工程。

附图说明

图1为实施例的平面布置示意图。

图2为实施例的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例为一种带阻水墩的消力池或水垫塘，消力池或水垫塘1上游为坝体，下游为尾坎或二道坝3。本实施例中在消力池或水垫塘1底板上对应坝体泄洪水水舌落点4末端位置设置阻水墩2，阻水墩2垂直水流方向布置且关于消力池或水垫塘1中心线对称。阻水墩2能够对泄洪出流水舌形成阻水作用，产生流速滞点，将流速水头转化为压强水头，充分利用消力池或水垫塘1内水体消能，并改善出池或塘的水流流态。