专利名称:软基低堰溢流坝消能结构的制作方法
技术领域:
本发明是一种新型混合流态的消能结构,适用于引水灌溉工程的溢流堰坝。
目前国内外拦河引水用于灌溉的方法较多,广泛采用溢流坝,但其消能方式各不相同,如柴石溢流坝,施工简单,可就地取材,下游无消能措施,洪水期极易冲毁,使用寿命短,故需年年维修,长此以往,费工、费时、费钱,每年维修费用,每千座达900-1500万元,且需砍伐大量木材,影响生态环境。而采用浆砌石溢流坝虽然坝体较坚固,但下游冲刷严重,直接危害工程。采用底流式消能方法,工程投资高,每米达2200-2400元,则每百米宽的河道需投资22-24万元。
本发明的目的是提出一种适用于软基的低平板坝孔板式消能结构,降低了水流的拥浪高度,减少了下游的冲刷深度,保证工程安全,延长使用寿命,节省工程投资。
本发明的目的是这样实现的溢流坝为平板坝,其高度低于5米,在坝后部距离坝(堰)板2.5-3.0倍坝高处,设置一带孔的孔板即消能孔板;孔的大小一般为φ=15厘米左右的圆孔,其孔的面积占孔板总面积的20-30%,孔板高为0.4-0.5倍坝高,水流流态为底流与戽流混合流态,孔板可使水流充分掺混,达到消能之目的,即在孔板前形成漩涡区,在孔板后形成回旋区,有部分水流从孔板顶部溢出。
本发明的优点是1、形成一种新的底流与戽流相混合的流态,随下游水深增加没有恢复底流。
2、在下游水深较低的条件下,容易形成混合流,应用范围广。
3、大幅度降低下游拥浪高度,其拥浪高度比面流、戽流消能降低一倍以上,比软基窄缝戽流消能降低20%,减少对两岸的冲刷。
4、与底流消能工程相比较,节省工程投资36%以上。
5、减少下游冲刷深度,比戽流消能冲刷深度减少60%,比窄缝墩戽流消能减少20%以上。
6、保证溢流坝体安全,延长工程寿命,适用于软基砂砾河床。
以下结合工程实例及附图对本发明细节作进一步描述。
图1是溢流板坝、孔板消能结构示意图。
图2是肋板坝示意图。
图3是孔板结构示意图。
图4是图1的断面图。
根据附图,图中H-堰上水头,P-坝高,Ht-下游水深,a-孔板高,B-肋板坝与孔板间距,t-冲刷坑深度。
消能结构示意图有1-板坝,2-肋板,3-防渗防冲层、4孔板、5-上游基础,6-下游基础,7-冲刷坑。
消能结构包括板坝1,埋于上游基出5中,它不高于5米,其后有肋板2支撑。在距板坝12.5-15米处的下游设孔板4。其上布满φ15厘米的圆孔,孔面积的总和占孔板总面积的20-30%,孔板4高1.5-2.25米,埋于下游基础6之中。实验证明其冲刷坑7大大低于以往消能结构。
用本方法实验工程,坝长100米,坝高1.5米,消能板距离坝板4米,消能孔总面积占消能板面积比为30%,下游最大冲深0.9米,工程投资14万元,与底流消能相比节省8-10万元。消能效果良好。
权利要求
1.一种新型水利工程消能结构,其特征是在堰后部距堰板2.5-3.0倍堰高处,设置带孔的消能板,即消能孔板,消能孔板高度为0.3-0.50倍堰高,消能孔板的孔面积与孔板的板面积之比为0.2-0.3。
全文摘要
本发明是水利工程消能结构,它适用于引水工程的软基拦河坝上的消能,适用于低堰过流消能。它的特点是在平板坝下游一段距离内加设一带孔的消能板,其孔面积比为20-30%。优点是通过孔板的水流能产生底流与戽流的混合流态,增加水流的掺混和摩擦达到消能目的,与戽流相比降低下游拥浪高度达一倍以上,减少下游冲刷深度60%以上,与底流消能工程相比可以工省工程投资36%以上,与窄逢戽流工程相比节省投资10%。
文档编号E02B8/06GK1144864SQ9611504
公开日1997年3月12日 申请日期1996年1月24日 优先权日1996年1月24日
发明者张延 , 刘照亮 申请人:沈阳农业大学