[发明专利]用于水电站的水利消能装置及消能方法

说明书

一种用于水电站的水利消能装置及消能方法。现有技术在消能防冲设计工况下，水流仍有较高流速，即未完全消除其动能，难以起到预想的消能效果，下泄水流呈挑射状进入海漫段，流态极为紊乱，使消能效果大大受损。本发明组成包括：侧墙（1），所述的侧墙内侧安装有扩散段底板（2），所述的扩散段底板后端连接消力池底板（3），所述的消力池底板后端连接尾坎（4），所述的尾坎后端连接池后底板（5），所述的池后底板底部连接有斜插板（6），所述的池后底板后端连接有海漫防冲垫（7），所述的侧墙的结构设置为等腰梯形，所述的斜插板坡比为1：2，所述的海漫防冲垫底部设有经回填碾压的砂卵砾石结构。本发明用于水电站的水利消能装置。

技术领域：

本发明涉及水利消能技术领域，具体涉及一种用于水电站的水利消能装置及消能方法。

背景技术：

水利消能设施主要用于各种建筑的防洪泄流工程，特别是大坝，水电站，更应该及时的设置有效的消能结构，因气候变化，洪涝灾害不断加重，现在很多水工建筑物都采用新型结构以达到消除动能及动能以达到消除水能,使水流已相对平稳的流态流入下游河道；

消力池消能作为一种常见的消能方式,消力池促使在泄水建筑物下游产生底流式水跃的消能设施，消力池能使下泄急流迅速变为缓流，一般可将下泄水流的动能消除40%～70%，并可缩短护坦长度，是一种有效而经济的消能设施；

目前现有技术的消力池消能的方法，建成后在实际运行中，在消能防冲设计工况下，水流仍有较高流速，即未完全消除其动能，难以起到预想的消能效果，导致消能效果差，下泄水流呈挑射状进入海漫段，流态极为紊乱，从而使消能效果大大受损。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于水电站的水利消能装置及消能方法，该结构及其方法是在原结构处增设消力池，增强消能效果，降低水流动能，同时在消力池后接尾坎位置即海漫段增设加筋的具有防冲降速作用的防冲垫，将高速水流降速减能，从而达到消能的目的。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于水电站的水利消能装置，其组成包括：侧墙，所述的侧墙内侧安装有扩散段底板，所述的扩散段底板后端连接消力池底板，所述的消力池底板后端连接尾坎，所述的尾坎后端连接池后底板，所述的池后底板底部连接有斜插板，所述的池后底板后端连接有海漫防冲垫，所述的侧墙的结构设置为等腰梯形，所述的斜插板坡比为1：2，所述的海漫防冲垫底部设有经回填碾压的砂卵砾石结构。

一种用于水电站的水利消能装置及消能方法，该方法包括如下步骤：

首先是消能装置的其中一部分为底流消力池，消力池总体分为消力扩散段、消力池段和海漫段，消能装置位于消力池的后端设有尾坎，尾坎后接有斜插板，尾坎接有整流作用的加筋防冲垫，连接部位均设有分缝材料；

通过原出水口将水流约束，使水流全部通过该装置进行宣泄，让急速下泄的水流通过效能结构达到预期效果；

通过扩散段底板时，在其底部设置防掏尺墙，并按照分缝规则进行分缝实施，将集中的急速水流分散为发散水流，通过增大横截面积，降低一定流速，达到消除部分水能的效果；

当水流流经挡土墙冲击消力池底板时，消力池底板起到承压冲击的关键作用，在其底部设防掏尺墙，并按照分缝规则进行分缝；侧墙的结构呈等腰梯形分布，可将水流分散，降低流速，削减动能；

池后底板下部接斜插板，保护原基土免遭水流侵蚀，池后底板后接海漫防冲垫，通过加筋的防冲垫增大水流阻力，进一步降低水流流速；通过各个消能原件，达到消能效果。

有益效果：

1.本发明是一种用于水电站的水利消能装置及消能方法，该结构及方法在原结构处增设消力池，增强消能效果，降低水流动能，于新建消能设施出口位置设置防淘斜插板，进一步的提高了防掏耐冲性能，在消力池后接尾坎位置即海漫段增设加筋的具有防冲降速作用的防冲垫，进一步将高速水流降速减能，从而起到消能的效果。