[发明专利]一种水利工程用消能洞

说明书

本发明提供一种水利工程用消能洞，通过在消能洞中设置第一圆锥面，实现水流的扩散消能，消能洞下部设置第二圆锥面，实现水流的束窄消能，通过设置消能缓冲装置及第三钢板和第二弹簧，实现了利用弹簧的伸缩引起的板体振动继而引起消能，通过多种方式的配合，提高了消能效果。

技术领域

本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种水利工程用消能洞。

背景技术

水利工程是现代工程建设的重要内容，包括渠道、大坝、水电站等等的水工建筑物在发挥水资源的兴利除害的作用上起到了重要作用。

在水工建筑的修建、运行过程中，如何实现水流消能是重要的技术问题，水流在流动过程中，尤其是在泄洪、大流量时，容易产生高速运动，如果不对水流进行必要的消能，则必然会引起对建筑物或天然河道的明显破坏，继而影响建筑物的稳定性。

修建合适的消能装置是水工建筑物修建、水利工程规划的重要一项，目前常见的消能装置多为消力坎、消力墩、消能池等装置，消能效果相当单一，修建消能洞，是一种常用的消能措施，但消能洞位于地下，如何发挥地下空间，提高消能效果，则可以充分发挥地下消能装置，实现能量的消耗。

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提供一种水利工程用消能洞。

本发明提供一种水利工程用消能洞，所述消能洞设置在消能池中，所述消能洞包括洞身，所述洞身包括第一圆锥面，圆柱面和第二圆锥面，所述第一圆锥面、第二圆锥面分别和所述圆柱面连接，所述第一圆锥面的顶部构成了洞口，所述第二圆锥面的底部构成洞底平面，其特征在于：所述第一圆锥面自上向下半径依次增加，所述第二圆锥面自上而下半径依次减小，所述圆柱面半径不变，且和第一圆锥面底部半径、第二圆锥面的顶部半径均相同，所述圆柱面上周向设置有多个消能缓冲装置，所述消能缓冲装置等间隔设置，均包括第一钢板、第二钢板和第一弹簧，所述第一钢板固定在所述圆柱面上，所述第一弹簧一端固定连接在第一钢板上，另一端固定连接在第二钢板上。

作为优选，所述消能缓冲装置为4个，且所述4个消能缓冲装置中的所述第一弹簧的长度不等，所述第一钢板与第二钢板的距离不相同，从而形成不同的缓冲触发点。

作为优选，所述第二圆锥面内设置第三钢板，所述第三钢板与所述第二圆锥面底部之间设置多个第二弹簧，从而形成缓冲底面，对水流进行消能。

作为优选，所述第三钢板为波形板，利用波形进行水利消能。

作为优选，所述第三钢板为圆钢板，所述圆钢板顶面上开设有凹槽，水流在凹槽内进行消能。

作为优选，所述凹槽为环形凹槽，且环形凹槽与圆钢板的中心重合。

作为优选，所述第一钢板、第二钢板、第三钢板、第一弹簧、第二弹簧均设置有防腐层。

本发明的工作原理为：

当水流流经消能洞时，由于第一圆锥面的断面扩散，使水流进行了扩散消能，此时，由于圆柱面上设置多个消能缓冲装置，对扩散的水流进行了必要的消能，第一弹簧可以伸长也可以压缩，利用弹性势能的转变，实现了扩散消能，此外，第二圆锥面断面变小，水流能量增加，增加的水流能量遇到设置在第二圆锥面上第三钢板及配合的第二弹簧，实现能量的耗减，此时在第二弹簧的作用下，第三钢板在水流冲击下发生振动，继而进行了能量消耗。

本发明的优点在于：

通过在消能洞中设置第一圆锥面，实现水流的扩散消能，消能洞下部设置第二圆锥面，实现水流的束窄消能，通过设置消能缓冲装置及第三钢板和第二弹簧，实现了利用弹簧的伸缩引起的板体振动继而引起消能，通过多种方式的配合，提高了消能效果。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为消能缓冲装置的布置示意图；