1.本实用新型涉及水利水电工程领域，具体涉及多级消力池。
背景技术：
2.挑流消能通过鼻坎可以有效的控制射流落入下游河床的位置、范围和流浪分布，对尾水变幅适应性强，结构简单，施工、维修方便，工程造价低。但下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化都较大。
3.底流消能具有流态稳定、消能效果好，对地质条件和尾水变幅适应性强，以及水流雾化很小等优点，可适应高、中、低水头，常规消力池的型式通常有下降式、消力槛式和综合式等3种。常规的消力池消能效果虽然可靠，但是消力池长度较大，工程施工量大，所花费的工程费用较多。
4.多级消力池，结合挑流消能和底流消能，挑流鼻坎促使在泄水建筑物下游产生挑流消能，二级消力池促使在泄水建筑物下游又产生底流式消能，消除水流的多余能量保护下游河岸免被冲刷。
技术实现要素：
5.本实用新型公开了一种多级消力池，本实用新型通过设置多级消力池，一级通过挑流和水垫塘消能，二级通过人字形消力墩消能，以解决消力池工程施工量大、工程费用多的问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种多级消力池，包括挑流鼻坎、水垫塘、二道坝、人字形消力墩、二级消力池；在泄水建筑物的出口处修建挑流鼻坎，挑流鼻坎将下泄的急流抛向空中，在消力池中修建二道坝，二道坝的高度低于挑流鼻坎，在挑流鼻坎与二道坝之间形成水垫塘，二道坝将一个消力池分成两级消力池，水垫塘为一级消力池，二道坝后方为二级消力池，在二级消力池底板上设置一个以上的“人”字形消力墩。
8.二道坝的高度低于挑流鼻坎1m以内。
[0009]“人”字形消力墩为两个凹弧形面相接，俯视呈“人”字形。
[0010]
在二级消力池底板上设置两排“人”字形消力墩，第一排设置一个消力墩，第二个设置两个消力墩，两排消力墩呈成“众”字布局。所述的“众”字型布局可根据实际工程需要，增设人字形消力墩的个数和排数，也可与其他形状的消力墩共同使用。
[0011]
挑流鼻坎的挑角为15~35
°
。
[0012]
二道坝呈梯形，上窄下宽。
[0013]
本实用新型的工作原理如下：挑流鼻坎将下泄的急流抛向空中，射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散消能，消耗一部分能量；消力池中修建二道坝，形成水垫塘，挑入空中的水，又跌入在水垫塘中，水垫塘中的水强烈紊动、剪切和掺混，消耗能量的同时，减少水流对底板的冲刷，达到第二次消耗能量；水垫塘的水从二道坝溢流出，进入二级消力池，在二级
消力池底板上设置两排人字形消力墩结构，排成一个“众”字布局，第一排设置一个人字形消力墩，第二排设置两个消力墩，第一个人字形消力墩两个凹行弧面将水流分散成左右两部分，第二排人字形消力墩又将水流汇聚对冲，自耗消能消耗多余能量，最终达到多级消能。
[0014]
本实用新型的有益效果是：
[0015]
（1）本实用新型结构简单、施工方便、消能效率高、减少工程造价，结合挑流消能、底流消能的多级消力池，使水流迅速的消除多余能量。
[0016]
（2）本实用新型具有保护河流免被冲刷、缩短消力池长度、减少工程费用的作用，具有很好的实用性。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型的侧面图；
[0018]
图2为本实用新型的平面图；
[0019]
图3为本实用新型二道坝的结构示意图；
[0020]
图4为本实用新型消力墩的结构示意图；
[0021]
图中各标号：1-泄水建筑物、2-挑流鼻坎、3-水垫塘、4-二道坝、5-人字形消力墩、6-二级消力池。
具体实施方式
[0022]
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0023]
实施例1：如图1~4所示，本多级消力池，包括挑流鼻坎2、水垫塘3、二道坝4、人字形消力墩5、二级消力池6；在泄水建筑物1的出口处修建挑流鼻坎2，挑流鼻坎2的挑角为35
°
，挑流鼻坎2将下泄的急流抛向空中，在消力池中修建二道坝4，二道坝4呈梯形，上窄下宽，二道坝4的高度低于挑流鼻坎2，低于的高度为0.5m，在挑流鼻坎2与二道坝4之间形成水垫塘3，二道坝4将一个消力池分成两级消力池，水垫塘3为一级消力池，二道坝4后方为二级消力池6，在二级消力池6底板上设置两排“人”字形消力墩5，第一排设置一个消力墩5，第二个设置两个消力墩5，两排消力墩5呈成“众”字布局，“人”字形消力墩5为两个凹弧形面相接，俯视呈“人”字形。
[0024]
本实施例的工作过程如下：高速水流从泄水建筑物的挑流鼻坎2，挑射入空中，射流在空中与空气摩擦、掺气、扩散消能，消耗一部分能量；跌入水垫塘3中的水，在水垫塘3中的强烈紊动、剪切和掺混，消耗能量的同时，减少水流对底板的冲刷，达到第二次消耗能量；二级消力池通过“众”字型布局的人字形消力墩5进行底流消能，第一个人字形消力墩5两个凹行弧面将水流分散成左右两部分，第二排人字形消力墩5又将水流汇聚对冲，自耗消能消耗多余能量，最终达到多级消能。
[0025]
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的精神和原理的前提下作出修改、替代和变形。
技术特征：
1.一种多级消力池，其特征在于，在泄水建筑物（1）的出口处修建挑流鼻坎（2），挑流鼻坎（2）将下泄的急流抛向空中，在消力池中修建二道坝（4），二道坝（4）的高度低于挑流鼻坎（2），在挑流鼻坎（2）与二道坝（4）之间形成水垫塘（3），二道坝（4）将一个消力池分成两级消力池，水垫塘（3）为一级消力池，二道坝（4）后方为二级消力池（6），在二级消力池（6）底板上设置一个以上的“人”字形消力墩（5）。2.根据权利要求1所述的多级消力池，其特征在于：二道坝（4）的高度低于挑流鼻坎（2）1m以内。3.根据权利要求1所述的多级消力池，其特征在于：“人”字形消力墩（5）为两个凹弧形面相接，俯视呈“人”字形。4.根据权利要求1所述的多级消力池，其特征在于：在二级消力池（6）底板上设置两排“人”字形消力墩（5），第一排设置一个消力墩（5），第二个设置两个消力墩（5），两排消力墩（5）呈成“众”字布局。5.根据权利要求1所述的多级消力池，其特征在于：挑流鼻坎（2）的挑角为15~35
°
。6.根据权利要求1所述的多级消力池，其特征在于：二道坝（4）呈梯形，上窄下宽。
技术总结
本实用新型公开了一种多级消力池，在泄水建筑物的出口处修建挑流鼻坎，挑流鼻坎将下泄的急流抛向空中，在消力池中修建二道坝，二道坝的高度低于挑流鼻坎，在挑流鼻坎与二道坝之间形成水垫塘，二道坝将一个消力池分成两级消力池，分别为二道坝前方的一级消力池和二道坝后方的二级消力池，在二级消力池底板上设置一个以上的“人”字形消力墩；本实用新型结构简单、施工方便、消能效率高、减少工程造价，结合挑流消能、底流消能的多级消力池，使水流迅速的消除多余能量；且具有保护河流免被冲刷、缩短消力池长度、减少工程费用的作用，具有很好的实用性。的实用性。的实用性。
技术研发人员：刘波 闫毅志 王文雄 张万举 李梓萌 魏云鹏
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.04.27
技术公布日：2022/7/29