[发明专利]设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施

说明书

技术领域

本发明属于消能和降低水流对水垫塘底板或河床冲击的整流设施技术领域，具体涉及一种设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施。

背景技术

高坝泄洪消能时，希望将水舌尽可能分散入水，从而减小入水处的单宽流量，提高单位水体的消能率，降低水流对水垫塘底板或河床的冲击，降低消力池底板上的水流速度，以满足工程实际的需要。

虽然修建泄洪洞或溢洪道可将水流从远离大坝的下游不同河段下泄可以起到分区分散入水的目的，但却需大大增加工程投资。另外，这种方式对于单股较大流量的水流入水较集中时，消能也存在困难，因此常常采用一些技术措施来使单股水流在横向或纵向拉长以减小入水处的单宽流量。由于在狭窄河道中使水舌横向扩散所产生的水流会冲击两岸，加之高坝大多修建在狭窄河谷中，因此采用将水舌在纵向拉长的技术措施较多。

将水舌在纵向拉长的技术措施，在坝身表孔中常采用宽尾墩，特别是在重力坝中应用较为广泛，这主要是由于重力坝中表孔溢流面的长度较长，可将宽尾墩设置在水流速度较高的地方，从而使水舌能在纵向得到充分拉伸。

但在拱坝的表孔上应用宽尾墩时，由于表孔流道的长度一般较短(如图1所示)，其出口与库区水位的高差较小，如在其末端设置宽尾墩来纵向拉伸水舌，当水头较小时，由于流速仍较小，因此水舌在纵向拉伸不明显，效果不好，当流量较大时，由于受到宽尾墩的阻水作用，水面抬高还可能会影响泄流能力。

不仅如此，采用宽尾墩还存在另外一个问题，当来流不对称或受干扰时，两侧的水流会向中间进行收缩而导致不对称，从而会产生不稳定水翅，使流态不稳定，严重时水翅可能会冲击旁边的建筑物，虽然工程中可通过将两侧宽尾墩设计为不对称形式来抵消来流不对称的影响，但具体的体形只在某一水位范围内有效，当库区水位变化较大时仍会出现不稳定水翅。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施，使通过它整理的水流既能在纵向拉长，又能在纵向拉长的同时不激起明显的水翅。

本发明提供的一种设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施，该整流设施是由坝体表孔短明流段出口末端两侧对称设置的三角形楔形体构成，以使水流通道向下和向出水方向逐渐收窄。

上述的三角形楔形体是由四个三角形面所围成，顶角A位于来水方向一侧的底板与侧墙的相交处，其中一个三角形面与侧墙相贴，而其余三个三角形面则由贴于侧墙上三角形面上边的斜边向底板方向和出水方向逐渐增厚至出口末端的实体面所形成。

由于本发明设计的三角形楔形体整流设施设置在明流段出口末端，且沿底板和出水方向逐渐增厚，使水流通道逐渐收窄，因而可使水流在流道中被横向缩窄，在纵向拉长，既达到了采用现有宽尾墩使水舌在纵向拉长，减小入水单宽流量，增加消能效果的目的，又避免了采用现有宽尾墩所带来的问题。

由于本发明设计的三角形楔形体整流设施是置于明流段出口末端，其中三角形楔形体上面的一条边是沿出水方向逐渐增高增厚的，因而可约束水流使其在纵向拉长的同时不激起明显的水翅，使水舌更加稳定，并且使得在相同条件下，与采用宽尾墩相比，出口处的水面高程大大降低，避免了此处水面过高而出现雍水现象，因此不影响坝体表孔的泄流能力。

附图说明

图1为拱坝坝身表孔中设置宽尾墩的侧视结构示意图；

图2为本发明在拱坝坝身表孔中设置的三角形楔形体的侧视结构示意图；

图3为图4的俯视结构示意图；

图4为本发明在拱坝坝身表孔中设置的三角形楔形体的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出实施例以对本发明作出进一步说明，但所给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，因而本专业的技术人员根据上述本发明的内容和设计思想所作出的非本质的改进和调整也应属于本发明的保护范围。

实施例

如图2、3、4所示，本实施例给出的是设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施是由坝体表孔1短明流段出口末端两侧对称设置的三角形楔形体2构成。该三角形楔形体2是由四个三角形面所围成，顶角A位于来水方向一侧的底板3与侧墙4的相交处，其中一个三角形面与侧墙相贴，而其余三个三角形面则由贴于侧墙4上三角形面上边的斜边向底板3方向和出水方向逐渐增厚至出口末端的实体面所形成，以使水流通道向下和向出水方向逐渐收窄。