[实用新型]一种高落差水闸的消能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种针对河道采砂严重，上、下游河底落差较大时的消能工型式，特别涉及一种高落差水闸的消能装置。

背景技术

截止到2008年6月，我国病险（三、四类）水闸共有2.97万座，约占全国水闸总数的72%。大规模病险水闸的存在影响了水闸的运行，危及到堤防等水利建筑物的防洪安全，制约了国民经济的可持续发展，因此，2011年中央一号文件将推进大中型病险水闸除险加固作为加强农田水利薄弱环节建设的一项重要工作来抓。

但是，辽宁省大部分河流如辽河、清河、蒲河等普遍存在采砂现象且屡禁不止，超量的滥采乱挖河砂，已经在很大程度上改变了原已相对稳定的河床形态、水流流态，导致局部河段或整体河床严重下切，改变并恶化了河势、增大了病险水闸除险加固工作的难度。

高落差跌坎式消能工是针对目前普遍存在的下游河道冲刷和采砂严重，上游河道淤积，而形成的上下游具有较大河道落差的消能工方案。

实用新型内容

本实用新型的目的，是提供一种高落差水闸的消能装置，一种针对需要拆除重建或者除险加固的大中型高落差水闸的消能工设计方案。

采用的技术方案是：

一种高落差水闸的消能装置，包括水闸和消力池；水闸包括闸底板和闸门，为已知技术；消力池置于水闸的下游侧（为水闸打开后，水流出一侧），消力池包括跌水墙、消力池底板和消力池尾坎，消力池尾坎的上游端面为坡面；跌水墙、消力池底板和消力池尾坎为由混凝土一次浇注成型的整体结构；闸底板下游端与跌水墙连接。

消力池底板下游侧上竖直开设有多个排水管，消力池底板上游侧底壁下铺设有混凝土垫层，消力池底板下游侧底壁下自上而下依次铺设有碎石垫层、砂垫层和无纺布层。

跌水墙下端一体连接有跌水墙扶臂和跌水墙齿墙。

消力池尾坎垂直向下延设有防淘齿墙，防淘齿墙与消力池底板为混凝土一次浇注成型的整体结构。

在跌水墙上设置有橡胶止水和紫铜止水。

在消力池尾坎和防淘齿墙的下游设有水平雷诺护垫海漫和雷诺护垫护面，雷诺护垫海漫上游端与消力池尾坎连接，雷诺护垫护面与防淘齿墙连接，在雷诺护垫海漫和雷诺护垫护面内用抛石回填。

在雷诺护垫护面的下侧设有海漫碎石垫层。

本实用新型的工作原理：

闸门2通过闸门槽放在闸底板1上，开启闸门2，水流通过闸门，流经跌水墙3，在消力池底板4上发生水跃，并且在消力池内形成淹没流平稳通过消力池尾坎12和海漫19；排水管5用于导渗，从而减小由上下游水头差产生的扬压力；防淘齿墙6的作用为固沙，同时具有防冲、防淘的作用；跌水墙扶臂7是维持消力池底板稳定而采用的结构措施；跌水墙齿墙8的作用为增加消力池底板的抗滑性。闸底板与跌水墙之间采用两道止水（9和10）用于防渗，9为橡胶止水，10为紫铜止水，其抗变形能力强。C₁₀混凝土垫层11的作用是使地基表面平整，便于在上面绑扎钢筋，同时具有保护基础的作用。消力池尾坎12与消力池底板4和防淘齿墙6之间采用整体现浇的方法。排水管5下自上而下所设的碎石垫层13、砂垫层14和无纺布15称为反滤层，其作用是渗透水流从排水管5流出时，带不走消力池地基中的土粒，从而防止管涌和流土等渗透破坏的发生；雷诺护垫护面16起到防止冲刷的作用；海漫碎石垫层17对海漫具有反滤作用。抛石18回填于防淘齿墙6后，防止消力池内未消尽的能量对海漫的冲刷。

本实用新型的优点在于：

本实用新型施工方便，结构简单、合理，投资少，消能效果好，最大的特点在于其既能适应由于采砂等各种原因所造成的上下游落差较大的河道变形，更能满足上下游水流衔接的要求，解决目前河道落差过大对全国大中型病险水闸除险加固产生的难题。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖面示意图。

具体实施方式

一种高落差水闸的消能装置，包括水闸和消力池；水闸包括闸底板1和闸门2，为已知技术；消力池置于水闸的下游侧（为水闸打开后，水流出一侧），消力池包括跌水墙3、消力池底板4和消力池尾坎12，消力池尾坎12的上游端面为坡面20；跌水墙3、消力池底板4和消力池尾坎12为由混凝土一次浇注成型的整体结构；闸底板1下游端与跌水墙3连接。

消力池底板4下游侧上竖直开设有多个排水管5，消力池底板4上游侧底壁下铺设有混凝土垫层11，消力池底板4下游侧底壁下自上而下依次铺设有碎石垫层13、砂垫层14和无纺布层15。

跌水墙下端一体连接有跌水墙扶臂7和跌水墙齿墙8。