3, 并且，三棱臺(tái)體3的底面位于窄縫坎底板1上，三棱臺(tái)體3的頂面與邊墻頂齊平，一對相 鄰的三棱臺(tái)體3的側(cè)面分別與收縮邊墻21、窄縫坎出口斷面重合，本實(shí)施例中的三棱臺(tái)體3 為三棱錐臺(tái)。
[0034] 如圖5、圖6所示，本發(fā)明窄縫坎及整流設(shè)施（三棱臺(tái)體）的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：
[0035] (1)窄縫坎收縮前渠道寬：B;
[0036] (2)窄縫坎右邊墻末端距渠道中心距離：c1;
[0037] (3)窄縫坎左邊墻末端距渠道中心距離：c2;
[0038] (4)窄縫坎收縮段長度：1 ;
[0039] (5)三棱臺(tái)體順?biāo)飨蜷L度：a ;
[0040] (6)三棱臺(tái)體橫向?qū)挾龋篵 ;
[0041] (7)三棱臺(tái)體高度方向定型尺寸：d;
[0042] 下面結(jié)合3個(gè)工程實(shí)施例對本發(fā)明做出更為詳細(xì)的說明。
[0043] 某水電工程泄水建筑物由3個(gè)溢流表孔和下游消能防沖建筑物等組成。表孔每 孔凈寬13m，堰頂高程399. 50m。堰頭向上游伸出2. 50m，堰面采用WES曲線，堰頂上游為 三圓弧，堰頂（壩縱0+003. 14m)以下堰面曲線方程為Y = 0.039183x1. 85,與下游壩坡為 1:1. 211斜坡段相接，斜面直達(dá)壩縱0+027. 87m(高程385. 685m)與半徑為30m的圓弧相接。 圓弧底高程為463. 12m，自圓弧底下游為水平段。導(dǎo)墻出口段采用"Y"型窄縫挑流消能型 式。
[0044] 工程各特征水位為，設(shè)計(jì)洪水位：421. 12m ;校核洪水位：426. 55m，5 %常遇洪水 位：420. 00m(閘門開度：13. 12m)。
[0045] 采用上述工程1:80比尺物理模型，驗(yàn)證本發(fā)明的有效性。本發(fā)明窄縫坎原型尺 寸如下：B = 13. 0m，L = 15. 0m，h = 32. 0m，實(shí)施例 1 的 Ci= c 2= 3. 2m ;實(shí)施例 2 的 a = 7. 2m，b = 2. Om，Ci= 3. 2m，c 2= 4. Om，d = 2. 4m ;實(shí)施例 3 的 a = 11. 2m，b = 2. Om，c i = 4. Om，c2= 3. 2m，d = 4. Om。
[0046] 圖7是實(shí)施例1窄縫坎體型圖，圖8-10中的左邊孔是實(shí)施例1的窄縫坎水舌流態(tài) 相片。由圖中水舌形態(tài)可以看出，水舌頂部有水股沖向左岸，宄其原因是由于左邊孔來流邊 界不對稱，表孔內(nèi)產(chǎn)生折沖水流，窄縫坎右側(cè)沖擊波顯著強(qiáng)于左側(cè)所致。在校核洪水和5% 常遇洪水工況下，該水舌頂部沖擊波水股直接沖擊左岸坡，威脅到下游岸坡的穩(wěn)定。
[0047] 實(shí)施例2已在窄縫坎左邊墻內(nèi)側(cè)增設(shè)了三棱臺(tái)體，窄縫坎及三棱臺(tái)體體型參數(shù)見 圖11、12。圖13-15是實(shí)施例2在不同工況下的水舌照片，由圖中水舌形態(tài)可以看出，在收 縮段左邊墻設(shè)置四棱臺(tái)體后，左側(cè)沖擊波有所增強(qiáng)。與實(shí)施例1相比，水舌頂部沖擊波水股 向左偏斜程度有所減小，在校核洪水下，沖擊波水股不再?zèng)_擊左岸，但在5 %常遇洪水及設(shè) 計(jì)洪水工況時(shí)，仍存在水舌沖擊左岸的不良流態(tài)。
[0048] 實(shí)施例3增大了三棱臺(tái)體的幾何尺寸，其寬度b由2.0m增加為2. 4m。實(shí)施例3的 窄縫坎及四棱臺(tái)體體型參數(shù)見圖16、17。圖18-20是實(shí)施例3在不同工況下的水舌照片，由 圖中水舌形態(tài)可以看出，在增大四棱臺(tái)體后，左側(cè)沖擊波進(jìn)一步增強(qiáng)。在校核洪水工況下， 水舌頂部沖擊波水股已由向左偏斜轉(zhuǎn)成向右偏斜，在設(shè)計(jì)洪水及5%常遇洪水工況下，左右 兩側(cè)沖擊波水股交匯后順直流向下游，沒有發(fā)生偏斜，解決了水舌沖擊左岸問題。
[0049] 表1列出了 3個(gè)實(shí)施例窄縫坎水舌在不同洪水工況下的水舌偏轉(zhuǎn)角，由表1可以 看出，未采取任何糾編措施的窄縫坎水舌在各工況下水舌偏轉(zhuǎn)角較大，最大達(dá)28. 1°。實(shí)施 例2采用本發(fā)明涉及的楔形體后，水舌偏轉(zhuǎn)角減小，通過流態(tài)觀察知，水舌砸擊岸坡問題尚 未解決。實(shí)施例3增大了四棱臺(tái)體尺寸，在5%常遇洪水工況下水舌已不再偏斜；但在校核 和設(shè)計(jì)洪水工況下，偏轉(zhuǎn)角為負(fù)值說明水舌由原來的向左偏變?yōu)橄蛴移Ｓ捎谒嘤覀?cè)是 河道中心，水舌向右偏斜可以避免砸岸現(xiàn)象，因此水舌向右偏是允許的。上述實(shí)施例證明， 本發(fā)明通過在窄縫坎收縮式側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置四棱臺(tái)體，調(diào)整挑流水舌頂部沖擊波水股的偏斜 方向，避免了水舌沖擊岸坡的發(fā)生。
[0050] 表1實(shí)施例窄縫坎水舌偏轉(zhuǎn)角0 (° )
[0051]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種窄縫坎水舌沖擊波水股流向的控制方法，所述窄縫坎，包括：窄縫坎底板（1)及 分別設(shè)在窄縫坎底板（1)兩邊上的邊墻（2)，且所述邊墻（2)包括收縮邊墻（21)，其特征在 于，選擇在窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的邊墻（2)上設(shè)置一三棱臺(tái)體（3)，將三棱臺(tái)體（3)的底 面放置在窄縫坎底板（1)上，三棱臺(tái)體（3)的頂面與邊墻頂齊平，一對相鄰的三棱臺(tái)體（3) 的側(cè)面分別與收縮邊墻（21)、窄縫坎出口斷面重合；利用位于窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的三 棱臺(tái)體（3)增強(qiáng)窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的窄縫坎水舌沖擊波強(qiáng)度，以使窄縫坎兩側(cè)的窄縫 坎水舌沖擊波的強(qiáng)度相對，兩股沖擊波水流交匯后順直向下流動(dòng)。
2. -種窄縫坎，包括：窄縫坎底板（1)及分別設(shè)在窄縫坎底板（1)兩邊上的邊墻（2)， 且所述邊墻（2)包括收縮邊墻（21)，其特征在于，在窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的邊墻（2)上設(shè) 有三棱臺(tái)體（3)，并且，三棱臺(tái)體（3)的底面位于窄縫坎底板（1)上，三棱臺(tái)體（3)的頂面與 邊墻頂齊平，一對相鄰的三棱臺(tái)體（3)的側(cè)面分別與收縮邊墻（21)、窄縫坎出口斷面重合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窄縫坎，其特征在于，三棱臺(tái)體（3)為三棱錐臺(tái)。
【專利摘要】一種窄縫坎水舌沖擊波水股流向的控制方法及窄縫坎。窄縫坎包括窄縫坎底板及分別設(shè)在窄縫坎底板兩邊上的邊墻，且所述邊墻包括收縮邊墻，在窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的邊墻上設(shè)有三棱臺(tái)體，并且，三棱臺(tái)體的底面位于窄縫坎底板上，三棱臺(tái)體的頂面與邊墻頂齊平，一對相鄰的三棱臺(tái)體的側(cè)面分別與收縮邊墻、窄縫坎出口斷面重合。本發(fā)明利用位于窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的三棱臺(tái)體增強(qiáng)窄縫坎水舌沖擊波弱側(cè)的窄縫坎水舌沖擊波強(qiáng)度，以使窄縫坎兩側(cè)的窄縫坎水舌沖擊波的強(qiáng)度相對，兩股沖擊波水流交匯后順直向下流動(dòng)。本發(fā)明可在不同來流條件下減免窄縫坎沖擊波水股向岸邊偏斜的不利流態(tài)，解決水舌沖擊岸坡問題。
【IPC分類】E02B8-08
【公開號】CN104594310
【申請?zhí)枴緾N201410791097
【發(fā)明人】吳建華, 馬飛, 吳偉偉, 錢尚拓, 黃秋君, 王宇, 李程純子, 萬彬, 吳國領(lǐng), 李同春
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月17日