[实用新型]一种新型直跌式跌水消能结构

说明书

技术领域

本实用新型属于水利工程技术领域，尤其属于水利工程技术中水流消能技术领域， 特别涉及一种新型直跌式跌水消能结构。

背景技术

在山区、丘陵地区的水沟、渠道、河流以及溢流坝的下游常常会有跌水的发生。其 主要特征为水流落差低、流量较小、作用时间长。在短时间内其危害并不明显，但是由于其 作用时间长，长时间冲刷破坏就可以发展为渠底破坏，冲走泥沙造成水土流失，掏空跌水下 游导致垮塌等事故，破坏性大，严重影响工程的正常运行。目前对跌水的研究主要集中在流 态的研究，对于跌水消能的形式研究很少，因此对新型跌水消能结构的研究很有意义，也十 分有必要。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种新型直跌式跌水消能结构，其消能效果 好，可以有效的减缓水流下泄速度，减少对下游河道长时间冲刷造成的破坏，延长了建筑物 的使用寿命，保证工程长时间安全正常运行。

本实用新型通过以下方案实现：

一种新型直跌式跌水消能结构，包括设置在跌水上游的跌坎和在跌水下游河道设置 的消能槽和挡水墙，挡水墙的底部嵌入河床，中部设置有三排导流孔，上部设有背水凸弧面； 消能槽出口处设置有导流尾坎，导流尾坎包括迎水面，迎水凸弧面和背水凹弧面，背水凹弧 面与下游河道平滑连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述消能槽的深度为跌水高度的0.5-0.8倍；消能槽的长度为消能槽深度的两倍。

所述挡水板的高度为跌水高度的1.5-2倍；挡水板的厚度为挡水板高度的0.1-0.2 倍。

所述导流孔孔径为挡水板厚度的0.5-0.8倍；相邻导流孔之间的间距与导流孔孔径 相等。

所述导流尾坎的迎水面高度与导流孔孔径相等。

所述导流尾坎的迎水凸弧面所在弧面的圆心角为120°，半径为迎水面高度的0.5 -0.8倍。

所述导流尾坎的背水凹弧面所在弧面的圆心角为30°-45°，半径为迎水面高度的 5-8倍。

本实用新型的有益性在于：本实用新型采用消能槽，挡水板以及导流尾坎相结合， 使水流在消能槽中需要克服重力向上运动到导流尾坎顶部才能顺利流向下游，水流在这个过 程中发生强烈的碰撞、剪切、回旋等作用，消耗了大量的能量，消能效果突出；可以有效的 减缓水流下泄速度，减少对下游长时间冲刷造成的破坏，延长了建筑物使用寿命，保证工程 长时间安全正常运行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型结构标示示意图。

图3为本实用新型挡水板的纵剖面图，即A-A剖面图。

图4为本实用新型导流尾坎结构示意图。

图中：1是跌坎，2是消能槽，3是挡水板，4是导流孔，5是导流尾坎，51是导流 尾坎的迎水面，52是导流尾坎的迎水凸弧面，53是导流尾坎的背水凹弧面；H是跌水高度， h1是消能槽深度，L是消能槽长度，h2是挡水板高度，t是挡水板厚度，d是导流孔孔径，s 是导流孔间距，h3是导流尾坎迎水面高度，R1是导流尾坎迎水凸弧面半径，R2是导流尾坎 背水凹弧面半径。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。本实施方式只用于对本 实用新型作进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员可 以根据上述内容作出一些非本质的改进和调整，但仍属于本实用新型的保护范围。

图1至图4构成本实用新型的具体实施例。

参照图1至图4，本实施例的一种新型直跌式跌水消能结构，包括设置在跌水上游 的跌坎1，跌水下游河道中的消能槽2，消能槽2中间位置设置有挡水板3，挡水板3底部嵌 入河床中，中部设置有三排导流孔4；消能槽2出口处设置有导流尾坎5，由迎水面51，迎 水凸弧面52，和背水凹弧面53三段构成；迎水面51是一垂直布置的平面，与迎水凸弧面52 和背水凹弧面53依次平滑连接，背水凹弧面53与下游河道平滑连接。

消能槽2的深度h1为跌水高度H的0.5-0.8倍；消能槽2的长度L为消能槽深度 的两倍。

挡水板3的高度h2为跌水高度H的1.5-2倍；挡水板的厚度t为挡水板高度的0.1 -0.2倍。