[发明专利]一种消除渡槽水位波动的底坎式构件

说明书

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种消除渡槽水位波动的底坎式构件，体型简单，易于施工，能对既有渡槽进行施工改造，通过将底坎设置在渡槽出口之前，设置有底坎一侧的渡槽水流在经过底坎之后会形成与另一侧未设置底坎的渡槽水流不同的水力特征，渡槽出口处有底坎一侧出口水流流速较大，导致出口后卡门涡街混乱，不再出现左右对称的卡门涡街现象，进而减小渡槽槽身内部水流的水位波动现象，从而达到有效改善渡槽槽身内部水流的水力学条件的目的，使水流能够平稳地流入下游渠道，从而保护渡槽工程的安全运行。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种消除渡槽水位波动的底坎式构件。

背景技术

渡槽是指的输送水资源的架空水槽，得到了广泛应用。

在实际调度运行中，渠道工程整体输水状态平稳，但当工程处于大流量输水工况时，渡槽槽身内水流会出现水面交替起伏现象。渡槽超常水位波动给渡槽安全运行带来了一系列不利影响，波峰阵发性击打渡槽顶部横梁，同时水面周期性左右晃动将对渡槽整体结构产生疲劳性损伤，长期此工况运行将严重影响渡槽耐久性，对工程的安全调度运行造成影响。

在水利工程领域中常使用底坎消能的方式，所谓底坎消能就是在建筑物下游采取底坎工程措施形成消力池，控制水跃发生在消力池中，通过水跃产生的水流紊动达到消能的目的，这样的结构复杂，成本高，尤其针对已经施工完毕，且正在正常使用状态的渡槽，要增加消能结构，需要切断水流，并对现有的渡槽结构改造，破坏原有的渡槽结构，且现有的消能底坎一旦损坏，也只能重新修建，维护成本高，因此研究一种消除渡槽水位波动的底坎式构件是必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本发明提供一种消除渡槽水位波动的底坎式构件，有效的解决了现有设备中存在的成本高，无法在已经施工完毕的渡槽上增设该底坎消能，使用麻烦和维护困难的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种消除渡槽水位波动的底坎式构件，所述底坎式构件设置在其中一个渡槽的末端，所述底坎式构件包括底坎、驱动转筒、水轮和顶撑杆；底坎坐落在渡槽的槽底，其上部间隔开设有槽口，槽口之间为槽体，从而形成了下部连续、上部呈齿状结构的底坎；所述驱动转筒位于底坎的中部，并转动设置在槽体上，顶撑杆螺纹连接在驱动转筒的两侧，水轮套装在驱动转筒上，从而在水流的作用下水轮能驱动驱动转筒转动，所述顶撑杆的外端固定安装有垫板，垫板的末端呈摩擦面。

进一步的，所述水轮经螺丝固定在驱动转筒外侧，水轮设置有两个并分别位于驱动转筒的两端。

进一步的，所述的水轮的迎水侧前端设置有导流面，导轮面将水流导向至水轮的叶片，所述导流面固定在底坎上，所述导流面呈斜面或者竖直面。

进一步的，所述底坎垂直水流方向设置有至少两排，且相邻底坎的槽口与槽体相对应设置。

进一步的，所述槽口和槽体的截面均呈长方形结构。

进一步的，所述两侧的槽体内沿横向固定套装有凸凹砼座，顶撑杆匹配套装在凸凹砼座内。

进一步的，所述渡槽的槽壁上设置有防护板，防护板的下部设置有与垫板对应的摩擦面，防护板的上部设置有定位座，定位座之间套装有加固杆，加固杆包括中部的螺纹驱动转筒和两侧的螺杆，螺纹驱动转筒两端的螺纹方向相反，且两螺杆匹配螺纹连接在螺纹驱动转筒的两侧。

本发明的有益效果：

本发明针对在大流量输水工况下，渡槽槽身内会产生水面交替起伏的现象，水位周期性左右晃动将对渡槽结构产生疲劳性损伤的问题，提供一种能够提供减小渡槽槽身内水流水位波动的底坎，以达到保证工程长期平稳安全运行的目的，在两个并行的渡槽中，选择其中一个渡槽设置底坎式构件，能对其中一个渡槽的水体流速干扰，避免两个渡槽的末端产生水体流速相同的水流，不会出现左右对称的卡门涡街现象。