[发明专利]差动式高低坎挑流消能工-高跌坎型消力池系统及消能方法

摘要

本发明公开了一种差动式高低坎挑流消能工‑高跌坎型消力池系统及消能方法，涉及高坝泄洪消能技术领域。该系统包括差动式高低坎挑流消能工、高跌坎型消力池和智能控制单元。差动式高低挑坎挑流消能工实现对下泄水流的纵向分离、横向扩展和空中碰撞消能；高跌坎型消力池承接以斜向冲击射流形式进入的水舌，射流主流在高跌坎型消力池产生淹没射流和淹没水跃的混合流态，能量大幅耗散；智能控制单元通过分析水位传感器的信号对高跌坎型消力池的工作状态进行控制。本发明通过挑流碰撞消能、紊动剪切和紊动扩散以及淹没水跃，显著提高消能效果，减轻高速下泄水流对下游河床的冲刷；同时，消力池长度缩短，消力池底部无需设置护坦，降低工程造价。

主权项

1.一种差动式高低坎挑流消能工‑高跌坎型消力池系统，其特征在于，主要包括差动式高低坎挑流消能工、高跌坎型消力池、智能控制单元；所述差动式高低坎挑流消能工位于泄流孔下方的泄槽表面，主要包括差动式高挑坎、差动式低挑坎；差动式高挑坎位于泄槽中下部，其上表面、左右侧面均设有气孔，差动式低挑坎位于泄槽尾部，其上表面设有气孔；差动式高挑坎与差动式低挑坎沿泄槽表面以齿‑槽相间方式布置；所述差动式高挑坎与差动式低挑坎包括多个齿和槽，齿和槽横向连续布置，所述齿为具有挑角的挑流鼻坎，齿在泄槽表面的投影为梯形，所述槽为齿左右两侧的泄槽表面区域，在泄槽表面沿着水流方向，所述差动式高挑坎的齿和槽与差动式低挑坎的齿和槽分别相互交错布置；所述高跌坎型消力池位于泄槽的后部，主要包括由前至后分布的跌坎、二道坝、副坝、尾坎，跌坎与泄槽尾部相连，尾坎与下游河道相连；二道坝顶部安装有第一闸门，副坝顶部安装有第二闸门，跌坎与二道坝之间的高跌坎型消力池左侧边壁上安装有第一水位传感器，二道坝与副坝之间的高跌坎型消力池左侧边壁上安装有第二水位传感器；所述二道坝的高度高于副坝高度，所述第二闸门完全升起后的高度高于二道坝高度，所述副坝的高度高于尾坎的高度，所述第一闸门完全升起后的高度低于跌坎的高度；所述智能控制单元主要包括依次相连的智能信号调理器、A/D信号转换器、PLC控制器、D/A信号转换器，第一水位传感器、第二水位传感器均与智能信号调理器的输入端相连，D/A信号转换器的输出端与第一闸门、第二闸门相连。