專利名稱：軟基溢水堰壩消能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種水利工程的消能方法，適用于灌溉工程的溢流堰壩。
目前國(guó)內(nèi)外引河水用于灌溉的方法，廣泛采用溢流壩，它壩長(zhǎng)較短，溢流壩高1-3米，壩上水頭1-2米，過(guò)流量2-8米3/秒在遼寧東部山區(qū)采用柴石溢流壩，大約有兩千座，它施工簡(jiǎn)單，就地取材。但供水期易沖毀，需經(jīng)常維修，每年維修費(fèi)用每千座達(dá)300-500萬(wàn)元人民幣。為了改現(xiàn)有柴石壩為半永久性工程，減少維修費(fèi)，采用過(guò)漿砌石溢流壩，壩面為單元弧面式，使用中對(duì)下游河床沖刷嚴(yán)重。為了減少對(duì)下游的沖刷，采用底流式靜水消力墻方法，但工程投資高，每米造價(jià)1200-1400元;也有采用活動(dòng)閘板式溢流壩方法，工程投資較低，但缺點(diǎn)是溢流時(shí)掛淤柴草，影響泄洪，且下游沖刷深度也較大。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種用于軟基溢流堰壩的消能方法，以減少對(duì)下游的沖刷，節(jié)省工程投資，并能保證堰壩安全，延長(zhǎng)使用壽命。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的溢流堰由堰面和后部的戽組成，堰面制成一個(gè)特殊曲面，可采用兩種型式(1)四圓弧曲線型，其中R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H，H為壩上水頭高度。(2)橢圓曲線加一圓弧曲線型，其中橢圓長(zhǎng)軸0.4H，短軸0.2H，長(zhǎng)短軸之比為2，圓弧半徑r＝H。在溢流堰面后接一反圓弧形戽，戽中均布窄縫三角形墩，以等腰三角(俯視)為宜，高與寬之比為2，縫寬比為0.8-1.2，墩底與戽面曲線相貼。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)、與底流消能工程相比節(jié)省工程投資34%;
(2)、消能效果好，下游沖刷深度減輕70%;
(3)、壩身安全，壽命延長(zhǎng)。適用于軟基砂礫河床上。
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)作進(jìn)一步描述。


圖1是溢流堰消能方法總體示意圖。
圖2是四圓弧曲線形示意圖。
圖3是橢圓曲線加一圓弧曲線形示意圖。
圖4是三角墩排列示意圖。
根據(jù)附圖，圖中H-堰上水頭，P-堰面高，ht-下游水深，R-反弧半徑，t-沖刷坑深度，θ-戽端挑角。
1-溢流堰面曲線，2-窄縫三角墩位置，3-后戽，4-防滲防沖層，5-上游基礎(chǔ)，6-堰下游基礎(chǔ)，7-沖刷坑。
消能結(jié)構(gòu)由堰面1和戽3組成，堰面1可以沙石砌筑，其斷面曲線1取四圓弧形式，R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H。其中H為堰上水頭，通常為1.5-4米，后戽為反圓弧，半徑R＝1.5米，戽端挑角30°-35°，P為堰高1-5米。
在戽中均勻布置三角墩2，墩的水平投影為等腰三角形，三角墩2的最大寬度為b，兩墩之間距為bo，縫寬比m＝bo/b＝0.8-1.2，通常取m＝1。三角墩的兩側(cè)面至三角形底面有滲水減蝕孔8，三角墩的下底面與戽面相貼合。
用本方法實(shí)地試驗(yàn)，壩長(zhǎng)100米，下游最大沖深1.2米，工程總投資8萬(wàn)元，節(jié)省4.2萬(wàn)元，消能效果良好。
權(quán)利要求
1.一種水利工程消能方法，其特征在于溢流堰面采用四圓弧曲線，或橢圓曲線接圓弧曲線，在堰面后部接一圓弧形戽，戽中均勻設(shè)置窄縫三角墩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消能結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的四圓弧曲線形堰面，其半徑為R1＝0.5H、R2＝0.2H、R3＝0.04H、R4＝H(H為高上水頭)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消能結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的橢圓曲線加一圓弧曲線形堰面，其橢圓長(zhǎng)軸為0.4H，短軸為0.2H，長(zhǎng)短軸之比為2，圓弧半徑為r＝H。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消能結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的戽中均布的三角墩，為等腰三角形(俯視)，縫寬比為0.8-1.2，高與寬之比為2，墩底與戽面曲線相貼，三角墩兩側(cè)面至底面有滲水減蝕孔。
全文摘要
本發(fā)明是水利工程的消能方法，它適用于灌溉工程的溢水堰上的消能。它包括溢流堰具有的特殊曲線形堰面和溢流堰后部戽中設(shè)置的窄縫三角形墩，它的優(yōu)點(diǎn)是消能效果好，延長(zhǎng)溢流堰使用壽命，與通用的底流消能工程結(jié)構(gòu)相比，可節(jié)省工程投資30-40％，對(duì)下游沖刷深度降低70％。
文檔編號(hào)E02B8/06GK1049207SQ9010517
公開(kāi)日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1990年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月16日
發(fā)明者劉照亮, 高貢新 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)