可消除空腔回水的摻氣設(shè)施的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水利水電工程領(lǐng)域，尤其涉及適用于小底坡、低Fr數(shù)泄槽的可消除空腔回水的摻氣設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高水頭電站的陸續(xù)興建，泄洪洞的空蝕破壞問題日益突出，如劉家峽、鹽鍋峽、拓林、二灘等電站都遭受過空蝕破壞?？瘴g的發(fā)生，輕則造成斑點(diǎn)麻面，重則形成蜂窩狀甚至大洞，直接影響泄水建筑物的壽命，甚至危及整個(gè)建筑物的安全。工程實(shí)踐表明，布置摻氣設(shè)施可有效地減輕甚至消除空蝕破壞，這一措施已成功應(yīng)用于溪洛渡、錦屏一級(jí)、三峽、小浪底等工程。然而，對(duì)于小底坡、低Fr數(shù)的泄洪洞而言，摻氣空腔內(nèi)容易回水，嚴(yán)重影響摻氣效果。為了消除空腔回水，在連續(xù)摻氣坎的基礎(chǔ)上發(fā)展了異型摻氣坎，如U型坎、凹型坎和V型坎等，將連續(xù)摻氣坎末端的直線型改成平面U型、凹型和V型，利用射流的沖擊作用將回溯水流推向下游，可減弱空腔回水。
[0003]將連續(xù)摻氣坎改為異型摻氣坎，主要存在兩個(gè)問題:1異型摻氣坎是在二維摻氣坎基礎(chǔ)上發(fā)展的三維摻氣坎，體型復(fù)雜，施工難度較大；2異型摻氣坎體型突變處的抗沖磨能力較弱，在高速水流的作用下可能會(huì)產(chǎn)生破壞，形成新的空化源，不能發(fā)揮摻氣減蝕的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并能夠防止摻氣空腔回水的泄水建筑物摻氣設(shè)施。
[0005]為解決上述問題采用的技術(shù)方案是:可消除空腔回水的摻氣設(shè)施包括傾斜設(shè)置的泄水建筑物底板，泄水建筑物底板上設(shè)置有摻氣坎，流過摻氣坎后躍起的水流與泄水建筑物底板間形成的空腔為摻氣空腔；在摻氣坎的下游方向，泄水建筑物底板包括凹陷的坎后結(jié)構(gòu)；坎后結(jié)構(gòu)包括距離摻氣坎較近的第一斜坡和距離摻氣坎較遠(yuǎn)的第二斜坡；第一斜坡的長(zhǎng)度大于摻氣空腔長(zhǎng)度，使得水流流過摻氣坎后首先落于第一斜坡上；第一斜坡的坡度大于泄水建筑物底板的坡度且大于0.15。
[0006]進(jìn)一步的是:第一斜坡的坡度小于0.25。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是摻氣設(shè)置為連續(xù)型，體型簡(jiǎn)單，施工方便。2摻氣設(shè)施體型不存在突變，高速水流作用下發(fā)生沖磨破壞的可能性較小，坎后能形成穩(wěn)定無回水的摻氣空腔，摻氣減蝕效果良好。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型摻氣設(shè)施示意圖；
[0009]圖中標(biāo)記為泄水建筑物底板1、摻氣坎2、通氣孔3、第一斜坡4、坎后結(jié)構(gòu)5、第二斜坡6、摻氣空腔7。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0011]如圖1所示，可消除空腔回水的摻氣設(shè)施包括傾斜設(shè)置的泄水建筑物底板1，泄水建筑物底板I上設(shè)置有摻氣坎2，流過摻氣坎2后躍起的水流與泄水建筑物底板I間形成的空腔為摻氣空腔7 ;在摻氣坎2的下游方向，泄水建筑物底板I包括凹陷的坎后結(jié)構(gòu)5 ;坎后結(jié)構(gòu)5包括距離摻氣坎2較近的第一斜坡4和距離摻氣坎2較遠(yuǎn)的第二斜坡6 ;第一斜坡4的長(zhǎng)度大于摻氣空腔7長(zhǎng)度，使得水流流過摻氣坎2后首先落于第一斜坡4上；第一斜坡4的坡度大于泄水建筑物底板I的坡度且大于0.15。
[0012]本實(shí)用新型的摻氣設(shè)施為連續(xù)型，體型簡(jiǎn)單，施工方便；摻氣設(shè)施體型不存在突變，高速水流作用下發(fā)生沖磨破壞的可能性較小，坎后能形成穩(wěn)定無回水的摻氣空腔，摻氣減蝕效果良好。
[0013]應(yīng)避免水流越過摻氣坎2后首先落于第二斜坡6或泄水建筑物底板I上，因?yàn)檫@兩種情況下挑射水舌沖擊區(qū)的坡度較小，不能消除空腔回水。第一斜坡4的長(zhǎng)度大于摻氣空腔7長(zhǎng)度，使得水流流過摻氣坎2后首先落于第一斜坡4上，第一斜坡4坡度較大，能夠消除空腔回水。
[0014]第一斜坡4坡度過大可能會(huì)影響水流的穩(wěn)定性，因此第一斜坡4坡度最好小于0.25。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可消除空腔回水的摻氣設(shè)施，包括傾斜設(shè)置的泄水建筑物底板(I)，泄水建筑物底板(I)上設(shè)置有摻氣坎(2)，流過摻氣坎(2)后躍起的水流與泄水建筑物底板(I)間形成的空腔為摻氣空腔(7);其特征在于:在摻氣坎(2)的下游方向，泄水建筑物底板(I)包括凹陷的坎后結(jié)構(gòu)(5);坎后結(jié)構(gòu)(5)包括距離摻氣坎(2)較近的第一斜坡(4)和距離摻氣坎(2)較遠(yuǎn)的第二斜坡￠);第一斜坡(4)的長(zhǎng)度大于摻氣空腔(7)長(zhǎng)度，使得水流流過摻氣坎(2)后首先落于第一斜坡(4)上；第一斜坡(4)的坡度大于泄水建筑物底板(I)的坡度且大于0.15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可消除空腔回水的摻氣設(shè)施，其特征在于:第一斜坡(4)的坡度小于0.25。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可消除空腔回水的摻氣設(shè)施，涉及水利水電工程領(lǐng)域，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并能夠防止摻氣空腔回水的泄水建筑物摻氣設(shè)施。摻氣設(shè)施包括傾斜設(shè)置的泄水建筑物底板，泄水建筑物底板上設(shè)置有摻氣坎，流過摻氣坎后躍起的水流與泄水建筑物底板間形成的空腔為摻氣空腔；摻氣坎的下游方向設(shè)置有向泄水建筑物底板內(nèi)部凹陷坎后結(jié)構(gòu)，坎后結(jié)構(gòu)包括距離摻氣坎較近的第一斜坡和距離摻氣坎較遠(yuǎn)的第二斜坡；第一斜坡的長(zhǎng)度大于摻氣空腔長(zhǎng)度，使得水流流過摻氣坎后首先落于第一斜坡上；第一斜坡的坡度大于泄水建筑物底板的坡度且大于0.15。本實(shí)用新型適用于小底坡、低Fr數(shù)的泄槽。
【IPC分類】E02B8-06
【公開號(hào)】CN204608733
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520297889
【發(fā)明人】葉茂, 王澤溪, 王建洪, 張伯驥, 李光偉, 楊宏偉, 呂海艷, 王川, 蒲云娟, 黃躍
【申請(qǐng)人】中國電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日