本實(shí)用新型涉及一種消能結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種用于高流速導(dǎo)流明渠的消能結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程建筑物設(shè)計(jì)筑造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在水利水電工程建設(shè)中，導(dǎo)流明渠屬于臨時(shí)性泄水建筑物，通過(guò)導(dǎo)流明渠下泄上游來(lái)水，為基坑干地施工創(chuàng)造條件，為降低成本，常常將導(dǎo)流明渠與永久建筑物部分結(jié)合，通過(guò)后期改建，成為永久建筑物的一部分。導(dǎo)流明渠常用于河床一側(cè)有較寬臺(tái)地或岸邊較為開(kāi)闊的平緩地形條件，據(jù)此布置的導(dǎo)流明渠一般不受地形限制，明渠底寬較寬，過(guò)流斷面較大，其出口水流的流速較低，只需對(duì)下游岸坡做常規(guī)防護(hù)處理，而不需要考慮設(shè)置特殊的消能和防沖刷設(shè)施。但是，隨著水電工程的發(fā)展，越來(lái)越多的工程建于河道坡降越來(lái)越大的山區(qū)河道中，且受地形地質(zhì)條件所限，常常無(wú)法采用隧洞、涵洞等導(dǎo)流方式，只能采用導(dǎo)流明渠過(guò)流，此時(shí)，受工程地形地質(zhì)條件的影響，導(dǎo)流明渠也不可能采用很大的過(guò)流斷面來(lái)分散明渠出口的水流能量，且由于導(dǎo)流明渠坡度較大，明渠出口水流流速也會(huì)相應(yīng)變大，若按常規(guī)考慮和設(shè)計(jì)而不采取特殊的消能防沖措施，則會(huì)對(duì)下游河道和岸坡造成嚴(yán)重的沖刷，危及下游岸坡及導(dǎo)流明渠邊墻的穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能有效的消除大坡降、高流速導(dǎo)流水能量的用于高流速導(dǎo)流明渠的消能結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種用于高流速導(dǎo)流明渠的消能結(jié)構(gòu)，所述的消能結(jié)構(gòu)包括旋滾消力池和消能組件，所述的旋滾消力池沿所述導(dǎo)流明渠流向布置在該導(dǎo)流明渠出口末端，所述的消能組件布置在所述的旋滾消力池中。

本實(shí)用新型的有益效果是：本申請(qǐng)通過(guò)在導(dǎo)流明渠出口的末端布置一個(gè)沿該導(dǎo)流明渠流向的旋滾消力池，并在該旋滾消力池內(nèi)設(shè)置消能組件。這樣，當(dāng)由于坡降較大、流速較高，從而使攜帶能量較大的下泄水流流到所述的旋滾消力池中后，在該旋滾消力池內(nèi)在所述消能組件的協(xié)助下產(chǎn)生劇烈的旋轉(zhuǎn)翻滾，以消去攜帶在下泄水流中的大部分能量，然后再導(dǎo)入下游河道，這樣，下泄到下游河道中的下泄水流經(jīng)旋滾消力池消去大部分的能量后，其流速便會(huì)明顯的減緩，達(dá)到減小水流對(duì)下游河道和岸坡造成的嚴(yán)重沖刷，起到保護(hù)下游岸坡及導(dǎo)流明渠邊墻穩(wěn)定的作用。

進(jìn)一步的是，所述的旋滾消力池為沿所述導(dǎo)流明渠流向布置在該導(dǎo)流明渠出口末端的消 力凹坑，所述消力凹坑的寬度與所述導(dǎo)流明渠的底板的寬度相適應(yīng)，所述消力凹坑的長(zhǎng)度與其寬度之比在3～5間。

上述方案的優(yōu)選方式是，在所述消力凹坑的前端還設(shè)置有緩沖連接面，所述消力凹坑前端的底板通過(guò)所述的緩沖連接面與所述導(dǎo)流明渠的相鄰底板連接。

進(jìn)一步的是，在所述消力凹坑的后端也設(shè)置有所述的緩沖連接面，所述消力凹坑后端的底板通過(guò)所述的緩沖連接面與所述導(dǎo)流明渠的相鄰底板連接。

進(jìn)一步的是，所述的消能組件為沿所述導(dǎo)流明渠流向均布置在所述旋滾消力池的底板上的多排消力墩。

上述方案的優(yōu)選方式是，每一排所述的消力墩均由多個(gè)沿所述旋滾消力池底板寬度方向均勻布置的消力小墩構(gòu)成。

進(jìn)一步的是，每一個(gè)所述的消力小墩均為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)。

上述方案的優(yōu)選方式是，混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的所述消力小墩與所述旋滾消力池的底板一體成型。

進(jìn)一步的是，所述的消能組件還包括沿所述導(dǎo)流明渠流向均布置在所述旋滾消力池的底板上的多排消力墩和沿寬度方向設(shè)置在所述緩沖連接面下端的多個(gè)趾墩。

進(jìn)一步的是，所述旋滾消力池位于所述導(dǎo)流明渠底板以上的部分的橫截面的形狀與所述導(dǎo)流明渠兩側(cè)墻在其橫截面內(nèi)的形狀相適應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型用于高流速導(dǎo)流明渠的消能結(jié)構(gòu)的平面布置圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖。

圖中標(biāo)記為：旋滾消力池1、消能組件2、導(dǎo)流明渠3、緩沖連接面4、消力墩5、消力小墩6、側(cè)墻7、趾墩8。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2以及圖3所示是本實(shí)用新型提供的一種能有效的消除大坡降、高流速導(dǎo)流水能量的用于高流速導(dǎo)流明渠的消能結(jié)構(gòu)。所述的消能結(jié)構(gòu)包括旋滾消力池1和消能組件2，所述的旋滾消力池1沿所述導(dǎo)流明渠3流向布置在該導(dǎo)流明渠3出口的末端，所述的消能組件2布置在所述的旋滾消力池1中。本申請(qǐng)通過(guò)在導(dǎo)流明渠3出口的末端布置沿該導(dǎo)流明渠3流向的旋滾消力池1，并在該旋滾消力池1內(nèi)設(shè)置消能組件2。這樣，當(dāng)由于坡降較大、流速較高，從而使攜帶能量較大的下泄水流流到所述的旋滾消力池1內(nèi)后，在該旋滾消力池1內(nèi)在所述消能組件2的協(xié)助下產(chǎn)生劇烈的旋轉(zhuǎn)翻滾，以消去攜帶在下泄水流中的大部分能量， 然后再導(dǎo)入下游河道，這樣，下泄到下游河道中的下泄水流經(jīng)旋滾消力池1消去大部分的能量后，其流速便會(huì)明顯的減緩，達(dá)到減小水流對(duì)下游河道和岸坡造成的嚴(yán)重沖刷，起到保護(hù)下游岸坡及導(dǎo)流明渠邊墻穩(wěn)定的作用。

上述實(shí)施方式中，為了能盡量充分的消除下泄水流中攜帶的能量，本申請(qǐng)將所述的旋滾消力池1設(shè)置為沿所述導(dǎo)流明渠流向布置在該導(dǎo)流明渠3出口末端的消力凹坑的結(jié)構(gòu)，并且使所述消力凹坑的寬度與所述導(dǎo)流明渠3的底板的寬度相適應(yīng)，使所述消力凹坑的長(zhǎng)度與其寬度之比在3～5之間，這樣既方便所述消力凹坑的建造，同時(shí)消力凹坑足夠的長(zhǎng)度可以保證下泄水流充分的消能。與此同時(shí)，在所述消力凹坑的前端和后端分別設(shè)置緩沖連接面4，使所述消力凹坑前端的底板通過(guò)所述的緩沖連接面4與所述導(dǎo)流明渠3的相鄰底板連接，使所述消力凹坑后端的底板通過(guò)所述的緩沖連接面4與所述導(dǎo)流明渠3的相鄰底板連接。

進(jìn)一步的，由于不管是導(dǎo)流明渠3還是消力凹坑都屬于土建工程，所以都是采用的混凝土結(jié)構(gòu)，這樣，為了簡(jiǎn)化所述消能組件2的結(jié)構(gòu)，方便建筑施工，同時(shí)又不降低本申請(qǐng)所述的旋滾消力池的消能效果，本申請(qǐng)將所述的消能組件2設(shè)置為沿所述導(dǎo)流明渠3流向均布置在所述旋滾消力池1的底板上的多排消力墩5的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，所述的消力墩5的優(yōu)選形式為每一排所述的消力墩5均由多個(gè)沿所述旋滾消力池1底板寬度方向均勻布置的消力小墩6構(gòu)成。這樣，既能有效的形成旋轉(zhuǎn)翻滾水流，又不會(huì)過(guò)度的阻擋水流在所述的旋滾消力池中沿下游方向繼續(xù)流動(dòng)，達(dá)到最大限度的協(xié)助制造消能旋轉(zhuǎn)翻滾水流的目的。進(jìn)一步的，為了達(dá)到最佳的消能效果，同時(shí)又避免攜帶高能量的下泄水流進(jìn)入所述消力凹坑時(shí)過(guò)度的沖刷該消力凹坑的底部，在所述消力凹坑的前端的緩沖連接面4上還設(shè)置有趾墩8，設(shè)置該趾墩8的目的是對(duì)進(jìn)入所述消力凹坑高速水流進(jìn)行初步消能，減小高能量下泄水對(duì)消力凹坑底部，尤其是底部的前端部分的沖刷。

再結(jié)合所述的導(dǎo)流明渠3和消力凹坑均是混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本申請(qǐng)將每一個(gè)所述的消力小墩6、趾墩8也設(shè)置成混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，并且與所述旋滾消力池1的底板一體成型。而且，為了方便建造，將所述旋滾消力池1位于所述導(dǎo)流明渠3底板以上的部分的橫截面的形狀與所述導(dǎo)流明渠3兩側(cè)墻7在其橫截面內(nèi)的形狀相適應(yīng)。