水垫塘复杂的流态中，板所受的作用力也是瞬息万变的，极易被掀起，相比之下块状受力要均匀，相对来说比较稳定。散粒块与钢丝笼结合的护底水垫塘的水力特性比平底水垫塘有较多的优势，用较小的水垫塘就能获得充分的消能。
[0021]铺设在水垫塘中的散粒块层形成一个粗糙的整体的表面，构成柔性，高透水性的结构，冲击区的块体结构会对水流产生影响，透水结构让水流有缓冲作用当水流下泄时块体的粗糙表面使水舌破碎降低流速，散粒体的透水性对水能的消散，减少块体间的缝隙大量掺气消除了水流的能量，促进流速分布进一步调整，这些对防止冲坑的扩大和对河床的保护有重要的作用。
【附图说明】
[0022]图1为实施例4的消能状态示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0024]实施例1:
[0025]一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层和抗水流冲击层，透水层与抗水流冲击层的厚度比为6: 4，抗水流冲击层又分为冲刷区上游、冲刷区及冲刷区下游；其长度比例依次为2:1:3，其中透水层、冲刷区上游和冲刷区下游均采用不同大小、形状的散粒块混合填充而成，冲刷区采用多个钢丝笼堆叠码放而成，钢丝笼内填装多个不同大小、形状的散粒块；所述钢丝笼的长X宽X高的尺寸为ImX I mX I m，钢丝笼的网孔为60_X 80mm。
[0026]实施例2:
[0027]一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层和抗水流冲击层，透水层与抗水流冲击层的厚度比为5: 4，抗水流冲击层又分为冲刷区上游、冲刷区及冲刷区下游；其长度比例依次为3:1:4，其中透水层、冲刷区上游和冲刷区下游均采用不同大小、形状的散粒块混合填充而成，冲刷区采用多个钢丝笼堆叠码放而成，钢丝笼内填装多个正四面体的散粒块，边长为0.5m的正四面体所述钢丝笼的长X宽X高的尺寸为2mXl mXl m，钢丝笼的网孔为10mmX 120mm ;采用包塑高尔凡钢丝制成。
[0028]实施例3:
[0029]一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层和抗水流冲击层，透水层与抗水流冲击层的厚度比为6: 3，抗水流冲击层又分为冲刷区上游、冲刷区及冲刷区下游；其长度比例依次为2:1:6，其中透水层、冲刷区上游和冲刷区下游均采用不同大小的正四面体、正方体形及球体形状的散粒块混合填充而成，冲刷区采用多个钢丝笼堆叠码放而成，钢丝笼内填装多个正方体的散粒块，所述钢丝笼的长X宽X高的尺寸为2m X I mXl m，采用镀锌钢丝制成。
[0030]实施例4:
[0031]一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层I和抗水流冲击层2，透水层与抗水流冲击层的厚度比为5: 4，抗水流冲击层又分为冲刷区上游21、冲刷区22及冲刷区下游23 ;其长度比例依次为2:1:3，其中透水层采用天然石块、立方体混凝土块和球体混凝土块混合铺垫而成，冲刷区上游和冲刷区下游均采用正四面体铺垫而成，冲刷区采用多个钢丝笼3堆叠码放而成，钢丝笼内填装正四面体的混凝土散粒块，所述钢丝笼为立方体状，采用镀锌钢丝制成。其中图1为该水垫塘用于高坝挑流消能防冲护底的效果示意图。由图可见，冲击区承受的冲击力最大，此时水流速度最大，而采用钢丝笼填装正四面体散粒块能够高效削弱其流速，使水舌4破碎，并且防止冲坑的扩大，有效保护河床。
[0032]以上实施例中的各参数，特别是数值参数，只为进一步说明本实用新型，并不对其范围进行限制。另外，在实际应用中也可就地取材，通过抛投天然的块石和填充有大粒径块石的预制钢丝笼构建出高效的防冲护底体系，极大的提高了经济性。
【主权项】
1.一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层和抗水流冲击层，透水层与抗水流冲击层的厚度比为5?6:3?4，抗水流冲击层又分为冲刷区上游、冲刷区及冲刷区下游；其长度比例依次为2?4:1?2:3?6，其中透水层、冲刷区上游和冲刷区下游均采用不同大小、形状的散粒块混合填充而成，冲刷区采用多个钢丝笼堆叠码放而成，钢丝笼内填装有散粒块；所述钢丝笼为正方体或长方体结构。2.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:钢丝笼的长X宽X高的尺寸为I?5mXl?1.5X1?1.5，钢丝笼的网孔为60?200mmX80?220mmo3.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述钢丝笼采用镀锌钢丝、高尔凡钢丝、包塑镀锌钢丝网或包塑高尔凡钢丝制成。4.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述钢丝笼采用包塑镀锌钢丝网或包塑高尔凡钢丝制成。5.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述的散粒块为正四面体、正方体形、球体或者天然石块中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述的散粒块为正四面体。7.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述冲刷区采用钢丝笼填充正四面体散粒块，边长为0.5-lm。8.根据权利要求1所述的具有高效防冲消能结构的水垫塘，其特征在于:所述透水层的散粒块选用天然石块，形状大小不限制。
【专利摘要】一种具有高效防冲消能结构的水垫塘，包括塘底及两侧的边坡，底板上由下至上铺设有透水层和抗水流冲击层，抗水流冲击层又分为冲刷区上游、冲刷区及冲刷区下游；其中透水层、冲刷区上游和冲刷区下游均采用不同大小、形状的散粒块混合填充而成，冲刷区采用多个钢丝笼堆叠码放而成，钢丝笼内填装多个不同大小、形状的散粒块；所述钢丝笼为正方体或长方体结构。本实用新型通过在水垫塘中设置散粒块及钢丝笼提高消能能力，可靠性高，能够防止冲坑的扩大，有效保护河床，具有较好的灵活性，结构也能够自我修复，极大的降低了后期维护的成本。
【IPC分类】E02B8/06
【公开号】CN204644989
【申请号】CN201520181225
【发明人】陈和春, 李光浩
【申请人】三峡大学, 陈和春, 李光浩
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年3月30日