本實(shí)用新型屬于水利及電力工程水工建筑物領(lǐng)域，特別涉及一種適用于陡坡梯形明渠排水的跌水式消能工結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在水利灌溉和火電廠泄、排水工程中，采用梯形明渠輸水是常見的方式之一。在山區(qū)和丘陵地區(qū)修建明渠泄、排水工程時(shí)，可利用自然地形形成渠道的縱坡實(shí)現(xiàn)輸水功能，但當(dāng)天然縱坡較大或渠道兩端落差較大，使得明渠內(nèi)水流流速較大，形成急流時(shí)，必將對(duì)渠道底部和邊坡砌體造成沖刷，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致渠道兩岸邊坡塌陷，因此必須采取消能防沖的工程措施來改善渠道內(nèi)的水流狀態(tài)。

水利及火電廠工程泄、排水的基本消能方式有底流消能、挑流消能、面流消能以及戽流消能等。急流水渠下接跌水消力池，一般能使高速來流大部分動(dòng)能在池內(nèi)得到消耗，這屬于底流消能的范疇。底流消能的特點(diǎn)是通過水躍，將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚?，消除多余?dòng)能的消能方式，其實(shí)質(zhì)上是水躍消能。對(duì)于跌坎型的底流消能，因跌坎出口為射流，具有射流和水躍流混合流動(dòng)的特征，如果跌水消力池結(jié)構(gòu)不合理，水流經(jīng)消能后仍存在較大的動(dòng)能或紊動(dòng)動(dòng)能，則會(huì)在消力池出水口產(chǎn)生較嚴(yán)重的沖刷坑，同時(shí)在消力池中極易產(chǎn)生立軸漩渦、回流和顫跌水流，以致出池水流不平穩(wěn)，在下游渠道斷面兩邊坡上的流速仍偏大，仍可能造成下游渠道岸坡和底部的沖刷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種適用于陡坡梯形明渠排水的跌水式消能工結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠使得水流消能充分，達(dá)到水流緩流，水面較平穩(wěn)的效果。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種適用于陡坡梯形明渠排水的跌水式消能工結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在上游明渠和下游明渠之間的消力池，所述消力池的底寬大于跌水寬度且為上游明渠底寬的3-5倍，所述消力池的上部斜坡與所述下游明渠的斜坡平順相接。

在所述消力池內(nèi)設(shè)有間隔設(shè)置的多個(gè)消力墩，所述消力墩的高度高于最大流速層的設(shè)計(jì)高度。

在所述消力池內(nèi)末端設(shè)置有尾坡。

所述尾坡的坡度為1：1.5～3。

所述上游明渠設(shè)有與所述消力池相接的上游平坡段，所述下游明渠設(shè)有與所述消力池相接的下游平坡段。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過采用底寬大于跌水寬度且為上游明渠底寬的3-5倍、上部斜坡與下游明渠斜坡平順相接的消力池，使下泄水流產(chǎn)生的水躍表面旋滾，并與中間層主流之間發(fā)生強(qiáng)烈紊動(dòng)、剪切和摻混作用，使得大部分動(dòng)能消耗在水流內(nèi)部的紊動(dòng)中，以及水流與空氣的摩擦上，故消能充分，達(dá)到水流緩流，同時(shí)消力池內(nèi)無回流，并于較短的距離內(nèi)使消能工泄放的水流平穩(wěn)地與下游水流銜接。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的平面圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是圖2的Ⅰ-Ⅰ剖面圖；

圖4是圖2的Ⅱ-Ⅱ剖視圖。

圖中：1、上游明渠，1-1、上游平坡段，2、消力池，2-1、尾坡，3、下游明渠，3-1、下游平坡段，4、消力墩。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參見圖1～圖4，一種適用于陡坡梯形明渠排水的跌水式消能工結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在上游明渠1和下游明渠3之間的消力池2，所述消力池2的底寬B1大于跌水寬度且為上游明渠也是下游明渠底寬B0的3-5倍，所述消力池2順著下游明渠的斜坡下切開挖，使所述消力池2的上部斜坡與所述下游明渠3的斜坡平順相接，從而消除了消力池2內(nèi)的回流。

在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高水流的消能效果，在所述消力池2內(nèi)設(shè)有間隔設(shè)置的多個(gè)消力墩4，所述消力墩4的高度高于最大流速層的設(shè)計(jì)高度，以實(shí)現(xiàn)阻流消能的效果。在所述消力池2內(nèi)末端設(shè)置有尾坡2-1。所述尾坡2-1的坡度為1：1.5～3。所述上游明渠1設(shè)有與所述消力池2相接的上游平坡段1-1，以減緩進(jìn)入消力池2的下泄水流速度，所述下游明渠3同樣設(shè)有與所述消力池2相接的下游平坡段3-1，有利于消力池內(nèi)泄放的水流平順的進(jìn)入下游渠道。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。