[发明专利]一种跌水消能装置

说明书

本发明公开了一种跌水消能装置。包括跌水下方的消能池，消能池沿水流方向横截面为上口大下口小的梯形槽结构，消能池中布设大小任意的乱石，消能池的两侧边墙均有排水口，排水口由梯形槽上口贯通梯形槽侧边墙至消能池底部。本发明装置在跌水下方设置一个上口大下口小的梯形消能池，在跌水下方的消能池里面堆满任易大小的乱石，乱石以消能池能装下和便于运输为宜，用以消除水流对消能池破坏的能量，消能池的两边留有缺口作为排水口，让水流出，减少消能池中卵石浮力，及时排水消能，同时也可以在没有水流时放干消能池中水流，方便清理和免生长微生物。

技术领域

本发明属于水利建筑设计技术领域，尤其属于水力消能设备设计技术领域，特别涉及一种跌水消能装置。

背景技术

在实际水利工程中，由于地形地质的原因，跌水广泛地存在于各个引水渠道、自然沟渠，以及泄水坝下，由于跌水具有长期性，破坏的持续性，因此令很多设计者和管理者感到头痛。目前设计的跌水样式比较多，如阶梯式跌水消能措施，筛网式跌水消能措施。这些治理跌水有一定的消能措施，但是这些措施比较复杂，造价也高，不能满足需要一般，还有较多问题需要解决。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种跌水消能装置。本发明要解决的问题是提供一种结构更简单，适应性更好，应用更广泛，更经济的跌水消能装置。

本发明通过以下技术方案实现：

跌水消能装置，包括跌水下方的消能池，其特征在于：所述消能池沿水流方向纵向剖面为上口大下口小的梯形槽结构，消能池中布设大小任意的乱石，消能池的两侧边墙均有排水口，排水口由梯形槽上口贯通梯形槽侧边墙至消能池底部。

所述消能池的下游出口与排水系统连接，且下游出口高程高于排水系统。

所述乱石布满消能池三分之二以上容积。

所述排水口位于消能池跌水落水区两侧边墙。

通常可按系列方式计算设计：梯形槽距跌坎边缘的距离和槽下游铺石宽度为b1＝0.1p，该部分不会受到跌水的冲击，不需要消能；梯形槽顶的宽度b2＝10h1，上述高宽比能够完全能够承接跌下的水流，有利于消能；槽底宽b3＝(2-5)h1，上述宽度形成边坡稳定，有利于梯形槽结构稳固，槽深为h2＝0.5q0.5p0.3，h3＝(0.1-0.2)h2，上述深度设计结构给水流足够的缓冲空间，上面铺满乱石不会对槽形成破坏；其中，q是水流的单宽流量，单位为米2/秒，p是跌水坎的高度，单位为米，h1为坎上水深，h2为槽深，单位为米，h3为槽上部高，单位为米，b1为梯形槽距跌坎边缘的距离和槽下游铺石宽度，单位为米，b2为梯形槽顶的宽度，单位为米，b3为槽底宽，单位为米。

本发明有益性，本发明装置在跌水下方设置一个上口大下口小的梯形消能池，在跌水下方的消能池里面堆满任易大小的乱石，乱石直径大致在0.1-1m，以消能池能装下和便于运输为宜，用以消除水流对消能池破坏的能量，消能池的两边留有缺口作为排水口，让水流出，减少消能池中卵石浮力，及时排水消能，同时也可以在没有水流时放干消能池中水流，方便清理和免生长微生物。

附图说明

图1是本发明装置俯视平面示意图；